金沙江白鶴灘水電站柱狀節(jié)理玄武巖巖體結(jié)構(gòu)及質(zhì)量分級研究.pdf

1、擬建的金沙江白鶴灘水電站位于金沙江攀枝花至宜賓段，是金沙江下游梯級開發(fā)中的第二級。大壩河段為一套二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖，地層產(chǎn)狀總體平緩，壩區(qū)未見區(qū)域性大斷層，工程地質(zhì)條件總體較好，兩岸山體雄厚，巖石堅硬，具有修建高雙曲拱壩的地質(zhì)條件。但壩區(qū)玄武巖柱狀節(jié)理發(fā)育，對壩區(qū)巖體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分級有重要的控制作用，為白鶴灘拱壩建設(shè)的主要工程地質(zhì)問題之一。因而針對白鶴灘水電站壩址發(fā)育的柱狀節(jié)理展布規(guī)律、巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，探討適合白鶴灘水電站柱狀節(jié)理玄

2、武巖特點(diǎn)的巖體質(zhì)量分類方法，無疑具有重要意義。通過細(xì)致的現(xiàn)場調(diào)查和綜合分析，得到如下成果： (1)研究白鶴灘壩區(qū)柱狀節(jié)理玄武巖空間展布規(guī)律，得出柱狀節(jié)理主要分布在壩址區(qū)二疊系上統(tǒng)峨眉山組玄武巖11個巖流層中的P2B2z、P2B23、P2B3z、P2B33、P2pB41、P2B61、P2B71、P2B82等8個亞層內(nèi)，其中P2p3z、P2p33柱狀節(jié)理玄武巖厚度分別為34～59m、43～76m，且兩亞層分布在河床及兩岸低高程壩基范

3、圍內(nèi)，對建基面選擇的意義重大。柱狀節(jié)理玄武巖柱體截面以不規(guī)則的五邊形和四邊形為主，柱面大多起伏或扭曲，較粗糙，鑲嵌緊密。 (2)研究柱狀節(jié)理玄武巖風(fēng)化的表觀特征、礦物特征、化學(xué)特征。綜合地震波波速、聲波波速、回彈值等將風(fēng)化帶劃分為弱風(fēng)化上段、弱風(fēng)化下段、微風(fēng)化及新鮮巖體。風(fēng)化主要表現(xiàn)為沿構(gòu)造結(jié)構(gòu)面、柱狀節(jié)理面的風(fēng)化，其次為沿柱體內(nèi)微裂隙的風(fēng)化。柱狀節(jié)理玄武巖的風(fēng)化特征與非柱狀節(jié)理玄武巖相比，在相同的風(fēng)化帶其分化指數(shù)不同，柱狀結(jié)理

4、玄武巖風(fēng)化指數(shù)在微新段、弱風(fēng)化段均相對較高；回彈值非柱狀節(jié)理玄武巖均較高。 (3)選取柱狀節(jié)理巖體變形參數(shù)以及抗剪強(qiáng)度參數(shù)。得出變形模量試驗成果統(tǒng)計直方圖呈現(xiàn)近似正態(tài)分布，且水平向6～18GPa，鉛直向4~12 GPa，水平向明顯高于鉛直向，說明巖體從在明顯的各向異性。對壩區(qū)非柱狀節(jié)理玄武巖以及柱狀節(jié)理玄武巖的物理力學(xué)性質(zhì)、變形特性進(jìn)行對比研究，II級巖體水平向以及鉛直向變形模量幾乎相同，對于Ⅲ級柱狀節(jié)理巖體來說變形模量相差較大

5、，巖體變形模量比非柱狀節(jié)理玄武巖小，巖體較易變形，抗剪能力較弱。 (4)鑒于該壩區(qū)柱狀節(jié)理玄武巖是一種特殊類型的柱狀碎裂.柱狀鑲嵌結(jié)構(gòu)巖體，其外觀表現(xiàn)破碎，確定巖體質(zhì)量級別時，其量化指標(biāo)選擇了巖體的縱波波速、完整性系數(shù)、巖體的透水率(呂容值)。提出適合白鶴灘水電站工程特點(diǎn)的巖體質(zhì)量分類方法。 (5)應(yīng)用柱狀節(jié)理玄武巖巖體質(zhì)量分級的成果，建議建基面選在Ⅲ1級巖體內(nèi)，即微新柱狀節(jié)理玄武巖內(nèi)；并從壩基巖體風(fēng)化分帶、巖體質(zhì)量類別