金沙江观音岩电站红层钙质砂岩类岩溶发育特征及渗透稳定性研究-地质工程专业论文.docx

谷发展阶段以后，在区域循环系统控制下，受近浅表地下水循环系统和地表水流的作用影响，枢纽区钙质砂（砾）岩溶蚀时间在5.8~12.5×104a之间，对应金沙江河谷发育历史，该时段介于金沙江中下游河谷阶地中的Ⅱ、Ⅲ阶地发育期之间。并进一步计算分析其溶蚀潜力；（3）针对溶蚀条件下的岩体质量进行综合分级评价。结合平硐、钻孔波速、RQD等综合指标与其他单项指标，通过水电工程围岩工程地质分类、工程岩体分级以及RMR系统分类三种分类分级方法，对溶蚀条件下的坝基岩体质量，对比分析溶蚀作用对岩体质量的控制作用：①由于岩石胶结物的溶蚀，使得其岩体质量有较明显的减弱，总体上可减小一个量级；②提出不同溶蚀程度的钙质砂（砾）岩波速值溶蚀损伤折减率，其中砾岩为12.73~68.45%，砂岩为9.54~30.66%；（4）研究选取不同溶蚀程度的岩样进行渗透试验，获得其渗透性能与溶蚀程度间的内在关系，得出溶蚀钙质砂岩岩体渗透性能与岩石孔隙度间的关系式：K=2×10-5e0.3298x（R2=0.9596）。同时，对于枢纽区钙质砾岩、钙质砂岩、粉砂岩、泥岩的互层结构地层，差异性溶蚀效应表现尤为显著，由此带来岩体渗透性能的复杂多样性。基于统计分析，提出观音岩电站枢纽区差异性溶蚀效应下岩体渗透系数，对钙质砂（砾）岩渗透能力的空间分布特征进行预测评价；（5）对工程条件下坝基岩体的渗透稳定性进行深入研究。通过对工程区地下水渗流场在天然条件和工程条件下的对比模拟计算，预测评价工程防渗措施效果。在此基础上，进行坝基岩体渗透变形判别，分析其在高水头压力下的渗透破坏模式（将以管涌为主）。并总结国内外红层区水利水电工程经验，对于存在大量溶蚀现象和较强的溶蚀发育潜力的枢纽区钙质砂（砾）岩坝基，建议采用防渗系统和排水系统并重的工程措施，重视加强排水设施，对提高软岩坝基的渗透稳定最为关键。关键词：红层类岩溶钙质砂（砾）岩溶蚀特征岩体渗透性Semi-KarstDevelopmentCharacteristicsandEngineeringSeepageStabilityoftheCalcareousSandstoneRedBedsofGuanyinyanHydropower,JinshaRiverIntroductionoftheauthor:ZhangQiang(1971-5),Male,studiedunderProfessorHuangRunqiu,receivedPh.D.degreeofgeologicalengineeringatJune2010fromChengduUniversityofTechnology.AbstractChinahasbroadkarstregions,varioustypesofkarstdeveloped,thusinvolvingextensiveandcomplexkarst-relatedengineeringandenvironmentalproblems.Controlledbytheregionalstructure,groundwater,ancientgeographyandancientclimateenvironment,corrosionphenomenawaswelldeveloped,formeddifferentscalesofdissolutionspaceinJurassiccontinentalredbedsclasticrockformationinGuanyinyanHydropowerdistributionarea,JinshaRiver.Thisdissolutionphenomenondifferentwiththecarbonatekarsterosionintraditionalsense,alsodifferentwiththerocksalt,gypsumrockdissolutioneffectingroundwater.Asaspecialkarstphenomena,thiskindofkarstdevelopedintheredbedsofthecontinentalredclasticisduetoconglomeratedissolutionandcalciumlossofthesandstone,formedhugecorrosionholethataffectsthestabilityanddeformationofthedamfoundationaswellastheseepageprojectsignificantly.Basedonthestudyoftheregionalgeologicalbackground,thepalaeogeographicevolutionh