某水電站特高重力壩壩基區(qū)域斷裂工程地質(zhì)分帶性狀研究

鄧爭榮, 吳樹良, 李 林, 謝建波, 曹道寧, 康巖玲

(1.長江巖土工程總公司(武漢),湖北 武漢 430010; 2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 信陽 464000)

某水電站特高重力壩壩基區(qū)域斷裂工程地質(zhì)分帶性狀研究

鄧爭榮1, 吳樹良1, 李 林1, 謝建波1, 曹道寧1, 康巖玲2

(1.長江巖土工程總公司(武漢),湖北 武漢 430010; 2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 信陽 464000)

某擬建水電站工程地區(qū)發(fā)育有May Kha斷裂,系區(qū)域性斷裂構(gòu)造,不具活動性,穿越特高混凝土重力壩河床左側(cè)及近岸壩基,其不同性質(zhì)的構(gòu)造活動形成的構(gòu)造巖存在明顯的差異,需從工程地質(zhì)實(shí)際意義出發(fā),將其進(jìn)行工程地質(zhì)分帶。采用工程地質(zhì)學(xué)結(jié)合構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方法,對壩基部位構(gòu)造帶進(jìn)行劃分,為韌性粗糜棱巖帶、脆性碎裂巖帶及F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶;開展的工程性狀研究結(jié)果表明:粗糜棱巖帶、碎裂巖帶微新狀巖體強(qiáng)度、變形指標(biāo)參數(shù)滿足或基本滿足大壩建基要求,可作為大壩建基巖體,且可容易利用;F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶寬度在2.1 m以內(nèi),強(qiáng)度、變形指標(biāo)參數(shù)低,不能直接滿足筑壩要求,須予以工程處理。

工程地質(zhì)分帶;工程性狀;區(qū)域斷裂;重力壩壩基;水電站

1 工程背景及壩址區(qū)地質(zhì)概況

1.1 工程背景

東南亞某國對May Kha江水資源開發(fā)利用,規(guī)劃及論證研究最下游一級擬建設(shè)Ⅰ等大(1)型水電站工程,擬正常蓄水位高出河床枯水位150余米。樞紐工程擋水建筑物布置于主河床,設(shè)計(jì)為碾壓混凝土重力壩,最大壩高206 m。工程區(qū)域順May Kha江發(fā)育有May Kha斷裂,系區(qū)域性斷裂,但非構(gòu)造分區(qū)的邊界斷裂,不具活動性[1]。經(jīng)工程勘察論證,河流開發(fā)利用規(guī)劃本梯級河段內(nèi)水電站壩址的選擇,該區(qū)域斷裂對工程的影響難以徹底避開,穿越選定壩址大壩河床左側(cè)及近岸壩基。

May Kha斷裂構(gòu)造發(fā)育在中上元古界念青唐古拉巖群(Pt2-3Nq)變質(zhì)巖系內(nèi)部,寬約500～800 m,構(gòu)造形跡包括形成于中晚元古代變質(zhì)—變形同期的韌性剪切變形構(gòu)造和形成于喜馬拉雅早中期的脆性變形構(gòu)造[2],經(jīng)歷了不同時期多期次不同性質(zhì)的構(gòu)造活動。韌性剪切變形產(chǎn)生的韌性剪切帶是本區(qū)域斷裂構(gòu)造形跡組成的骨架,在韌性剪切變形之后很晚的時期(喜馬拉雅早中期),沿早期形成的韌性剪切變形較強(qiáng)的變形帶或者韌性剪切帶邊緣,發(fā)育了脆性變形疊加在韌性變形帶之上[3]。

該區(qū)域斷裂不同性質(zhì)的構(gòu)造活動形成的構(gòu)造巖存在明顯的差異,需從工程地質(zhì)實(shí)際意義出發(fā),對其不同性質(zhì)的構(gòu)造活動形成的構(gòu)造巖進(jìn)行有針對性的工程地質(zhì)分帶和相應(yīng)的巖體工程性狀研究,系本水電站工程勘察論證的重點(diǎn)研究內(nèi)容之一,研究成果可為水電站大壩工程設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐,亦可為同類工程類似斷裂(層)工程地質(zhì)研究提供參考。

1.2 壩址區(qū)地質(zhì)概況

水電站壩址區(qū)屬于構(gòu)造剝蝕中低山地貌區(qū),地勢總體上北高南低、東高西低,山脈首要優(yōu)勢方向呈近南北向延伸。May Kha江自北向南流經(jīng)區(qū)內(nèi),兩岸山脈臨江山頂高程1 000～1 500 m,沖溝較為發(fā)育,河谷呈較開闊的“V”字形,河床地面高程229～249 m。

區(qū)內(nèi)岸坡大部分地表分布第四系殘坡積層粘土夾母巖風(fēng)化碎屑或碎石,厚度一般3～25 m;河床上覆第四系沖積層,厚度一般11～50 m,上部為粉細(xì)砂—中細(xì)砂,下部為砂礫卵石夾含漂石。下伏基巖地層為中上元古界念青唐古拉巖群(Pt2-3Nq)結(jié)晶變質(zhì)巖,部分出露,巖性大多為花崗片麻巖,左岸局部分布有帶狀云英片巖,右岸部分地段分布有很晚時期侵入的花崗巖,以巖株形態(tài)產(chǎn)出。

圖1 May Kha斷裂壩基部位構(gòu)造帶分帶示意圖Fig.1 Segmentation of tectonic zone schematic diagram on May Kha fracture dam foundation part1.中上元古界念青唐古拉巖群;2.花崗片麻巖;3.云英片巖;4.第四系沖洪積漂石、塊石;5.第四系殘坡積碎石土;6.粗糜棱巖;7.糜棱片巖;8.碎裂巖;9.斷層及編號(虛線為推測);10.地層及巖性界線(虛線為推測);11.大壩建基面。

2 壩基區(qū)域斷裂工程地質(zhì)分帶基本特征

區(qū)域性May Kha斷裂穿越選定壩址大壩河床左側(cè)及近岸壩基,經(jīng)歷了不同性質(zhì)的構(gòu)造活動,包括中晚元古代變質(zhì)—變形同期的韌性剪切變形和韌性變形之后喜馬拉雅早中期疊加的脆性變形。經(jīng)水電站工程勘察論證研究,從工程地質(zhì)實(shí)際意義出發(fā),將其穿越壩基部位的構(gòu)造帶進(jìn)行工程地質(zhì)分帶,壩基部位由韌性剪切變形構(gòu)造活動形成的構(gòu)造巖帶稱為粗糜棱巖帶;由脆性變形構(gòu)造活動形成的構(gòu)造巖帶劃分為碎裂巖帶和軟弱構(gòu)造巖帶,并將其中軟弱構(gòu)造巖帶視為斷層,包括F41、F42斷層(圖1)。

2.1 粗糜棱巖帶基本特征

粗糜棱巖帶形成于中晚元古代,變質(zhì)—變形同期,系由韌性剪切變形構(gòu)造活動形成。在擬建水電站選定壩址沿May Kha江左岸近岸斜坡展布,走向NNE(8°～10°),寬度大于左岸壩基。帶內(nèi)粗糜棱巖具有強(qiáng)烈定向組構(gòu),巖石遭受了高溫高壓環(huán)境下的強(qiáng)烈韌性剪切變形,具常見的粗糜棱結(jié)構(gòu),并可見流體作用表現(xiàn)生成的長英質(zhì)條帶及透鏡狀、眼球狀、旋轉(zhuǎn)碎斑、書斜構(gòu)造等特征(圖2)。

巖石塊狀具半定向不規(guī)則條紋狀構(gòu)造,碎斑主要為長石、石英,含量>60%,粒度粗細(xì)不一,粒徑介于0.2～5 mm不等,以<2 mm為主,常呈不規(guī)則粒狀或透鏡狀;碎基為片狀云母和絲狀石英,包繞碎斑,細(xì)—微粒不等粒不規(guī)則粒狀或糜棱帶狀,尤以后者為主,無序散布充填于碎斑粒間。沿粗糜棱面理有擦痕和線理構(gòu)造發(fā)育,擦痕方向與石英礦物定向線理基本一致。在一些部位可以見到其葉理面上發(fā)育拉伸線理,側(cè)伏角多在S25°左右,表明其表現(xiàn)以SN向的水平剪切為主,其次伴有垂直運(yùn)動。

圖2 粗糜棱巖(眼球狀)Fig.2 Coarse mylonite(augen)

2.2 碎裂巖帶基本特征

碎裂巖帶系在喜馬拉雅早中期,沿早期形成的韌性剪切變形較強(qiáng)的變形帶或者韌性剪切帶邊緣,發(fā)生了脆性變形構(gòu)造活動,破裂產(chǎn)生較寬的破碎帶,再經(jīng)后期熱液重結(jié)晶膠結(jié)成巖而形成。發(fā)育于粗糜棱巖帶西側(cè),順May Kha江河床左側(cè)及近岸展布,走向NNE20°左右,邊界總體傾向W,傾角82°～88°,兩側(cè)邊界與相鄰巖體接觸較緊密。

巖石具最常見的碎裂結(jié)構(gòu),碎裂紋十分發(fā)育,礦物成分以鉀長石、斜長石、石英為主(圖3),累計(jì)含量68%～92%;其它礦物為少量黑云母、絹云母、綠泥石、高嶺石等,合計(jì)含量8%～32%[4]。該帶在壩基范圍內(nèi)分布于左岸非溢流壩段,分布寬度在壩軸線一帶約86 m、在壩趾一帶約92 m。至附近下游一帶,展布于河床左側(cè),分布寬度約100 m左右。

圖3 碎裂巖(碎裂紋發(fā)育)Fig.3 Cataclasite (crack development)

2.3 F41、F42斷層基本特征

F41、F42斷層水平間距25～85 m,系在喜馬拉雅早中期,沿早期形成的韌性剪切變形較強(qiáng)的變形帶或者韌性剪切帶邊緣發(fā)生脆性變形構(gòu)造活動時,破裂產(chǎn)生較寬破碎帶的主破裂帶,在熱液重結(jié)晶膠結(jié)成巖作用之后的時期,活動程度相對較輕,僅于主破裂帶處形成寬度不超過4 m的軟弱構(gòu)造巖帶,并經(jīng)以后長期地質(zhì)作用軟化及部分泥化。

兩斷層經(jīng)組成物質(zhì)取樣測年等綜合研究,不具活動性,其軟弱構(gòu)造巖帶物質(zhì)為泥化物或夾碎石,由碎裂巖巖屑或夾雜細(xì)小巖塊組成,亦稱之為“斷層泥化帶”;順May Kha江河床左側(cè)及近岸展布,走向NNE(5°～25°),總體傾向W,傾角72°～85°。兩斷層在壩基范圍內(nèi)分布于左岸非溢流壩段,經(jīng)工程勘察鉆孔、平洞揭示和地表露頭(圖4)調(diào)查研究,F41斷層寬度0～2.1 m,局部地段以破裂面的形式存在;F42斷層寬度0.9～2.0 m。

斷層軟弱構(gòu)造巖帶泥化物經(jīng)壩址勘察采取擾動樣,室內(nèi)顆粒組成分析試驗(yàn)成果顯示,F41斷層泥化物分類定名為粉土質(zhì)砂或粉土質(zhì)礫,F42斷層泥化物分類定名為粉土質(zhì)礫或含細(xì)粒土礫,且前者比后者顆粒組成略偏細(xì),表明前者泥化程度更高[5]。

圖4 F42斷層地表露頭Fig.4 F42 fault surface occurrence

3 壩基區(qū)域斷裂工程地質(zhì)分帶性狀

May Kha斷裂穿越擬建水電站工程選定壩址混凝土重力壩河床左側(cè)及近岸壩基,不同性質(zhì)的構(gòu)造活動形成的構(gòu)造巖主要工程性狀存在明顯的差異(圖5),需開展其工程地質(zhì)分帶巖體性狀研究,為大壩工程設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。

圖5 May Kha斷裂壩基部位分帶微新狀巖體主要工程性狀差異概化略圖Fig.5 Main engineering character difference generalized sketch of micro-new rock mass on May Kha fracture dam foundation part segmentation

3.1 粗糜棱巖帶巖體性狀

3.1.1 巖體風(fēng)化及主要勘探技術(shù)指標(biāo)

粗糜棱巖帶巖體總體上具垂直風(fēng)化特點(diǎn),可劃分為全強(qiáng)、弱、微風(fēng)化帶,其中全強(qiáng)風(fēng)化帶厚度≤16 m;弱風(fēng)化帶厚度≤9 m,且多在5 m以內(nèi);以下為微風(fēng)化及新鮮巖帶。據(jù)勘探揭示:①全強(qiáng)風(fēng)化帶巖體主要呈砂土狀,向下逐漸含母巖碎粒及夾少量碎石,巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)為0,鉆孔聲波縱波速(VP)值多為2 300～3 000 m/s;②弱風(fēng)化帶巖體鉆孔巖芯主要呈短柱狀夾碎塊狀,RQD平均值20%～50%,鉆孔VP值一般3 000～4 500 m/s;③微新狀巖體鉆孔巖芯多呈柱狀,柱長20～40 cm,RQD平均值65%～90%,鉆孔VP值一般4 500～5 700 m/s。

3.1.2 巖體(石)主要物理力學(xué)性質(zhì)

工程勘察期間,對粗糜棱巖采取大量鉆孔芯樣,進(jìn)行了室內(nèi)巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),并在勘探平洞內(nèi)選取代表性部位,進(jìn)行了現(xiàn)場原位巖體直剪試驗(yàn)、變形試驗(yàn),以及現(xiàn)場原位混凝土與微新巖體接觸面直剪試驗(yàn),試驗(yàn)成果見表1?？芍?粗糜棱巖微新狀巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度(Rb)平均值124.7 MPa,屬堅(jiān)硬巖類極堅(jiān)硬巖,其巖石VP值平均為5 624 m/s。

表1 粗糜棱巖巖體(石)主要物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表Table 1 The test results table of main physical and mechanical properties of crude mylonite rock mass

注:表中系平均值。

3.1.3 巖體結(jié)構(gòu)及基本質(zhì)量

粗糜棱巖帶根據(jù)巖體風(fēng)化狀態(tài)和結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度及間距,進(jìn)行巖體結(jié)構(gòu)分類;據(jù)巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(BQ)得出巖體基本質(zhì)量分級[6]。其全強(qiáng)風(fēng)化帶巖體結(jié)構(gòu)屬散體結(jié)構(gòu),破碎,基本質(zhì)量級別屬V類。弱風(fēng)化帶上部巖體結(jié)構(gòu)主要屬鑲嵌結(jié)構(gòu),完整性差,基本質(zhì)量級別屬Ⅳ類;下部巖體結(jié)構(gòu)多屬次塊狀結(jié)構(gòu),較完整,基本質(zhì)量級別屬Ⅲ類。微風(fēng)化帶或新鮮巖體主要屬塊狀結(jié)構(gòu)、次塊狀結(jié)構(gòu),較完整,基本質(zhì)量級別總體上屬Ⅱ類。

3.1.4 巖體滲透特性

粗糜棱巖帶巖體全強(qiáng)風(fēng)化帶滲透系數(shù)(K)為量級10-4～10-2cm/s,中等透水。據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)成果,弱風(fēng)化帶巖體透水率(q)為10～100 Lu,中等透水;微新狀巖體q為0.1～10 Lu,弱透水—微透水。按混凝土重力壩滲控工程防滲標(biāo)準(zhǔn):兩岸灌后巖體q≤3 Lu,河床灌后巖體q≤1 Lu。粗糜棱巖帶巖體q≤3 Lu的埋深為13～44 m;q≤1 Lu的埋深為18～84 m,西側(cè)部位地段埋深相對增大。

3.2 碎裂巖帶巖體性狀

3.2.1 巖體風(fēng)化及主要勘探技術(shù)指標(biāo)

碎裂巖帶巖體全強(qiáng)風(fēng)化帶厚度一般5～15 m;弱風(fēng)化帶厚度一般<10 m;以下為微風(fēng)化及新鮮巖帶。據(jù)勘探鉆孔揭示:①全強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯多呈碎屑、砂土狀及少量碎塊狀,RQD為0,鉆孔VP值1 905～2 856 m/s;②弱風(fēng)化帶巖芯主要呈碎塊狀,極少量柱狀,RQD平均值多為9%～27%,鉆孔VP值2 941～3 735 m/s;③微新狀巖體巖芯多呈柱狀,柱長10～30 cm,RQD平均值一般53%～82%,鉆孔VP值一般3 915～4 906 m/s,其中上部20～30 m范圍內(nèi)多為3 603～4 500 m/s。

3.2.2 巖體(石)主要物理力學(xué)性質(zhì)

工程勘察期間,同樣對碎裂巖采取大量鉆孔芯樣,進(jìn)行了室內(nèi)巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn);亦在勘探平洞內(nèi)選取代表性部位,進(jìn)行了現(xiàn)場原位巖體直剪試驗(yàn)、變形試驗(yàn),以及現(xiàn)場原位混凝土與微新巖體接觸面直剪試驗(yàn),試驗(yàn)成果見表2。可知,碎裂巖微新狀巖石Rb平均值為64.1 MPa,屬堅(jiān)硬巖,其巖石VP值平均5 650 m/s。

3.2.3 巖體結(jié)構(gòu)及基本質(zhì)量

碎裂巖帶全強(qiáng)風(fēng)化帶巖體呈散體結(jié)構(gòu)、破碎,基本質(zhì)量級別屬V類;弱風(fēng)化帶巖體呈碎裂結(jié)構(gòu)、較破碎,基本質(zhì)量級別屬Ⅳ類;微新狀巖體大部分呈次塊狀結(jié)構(gòu)、較完整,上部基本質(zhì)量級別總體上屬Ⅲ類。

3.2.4 巖體滲透特性

碎裂巖帶巖體全強(qiáng)風(fēng)化帶K為量級10-4～10-2cm/s,中等透水。據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)成果,弱風(fēng)化帶巖體q為0.5～35.4 Lu,以弱透水為主;微新狀巖體q大多0.6～9.9 Lu,微透水—弱透水。碎裂巖帶巖體q≤3 Lu的埋深為18～68 m;q≤1 Lu的埋深為30～131 m,其中部地段受F41、F42斷層夾持影響而埋深最大。

3.3 F41、F42斷層性狀

3.3.1 主要勘探技術(shù)指標(biāo)、巖體結(jié)構(gòu)及基本質(zhì)量F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶,勘探揭示呈粗粒土類,鉆孔巖芯主要呈碎裂巖碎粒或碎石夾細(xì)粒土狀,RQD為0,鉆孔VP值多為1 887～2 553 m/s。巖體結(jié)構(gòu)呈碎屑狀結(jié)構(gòu),基本質(zhì)量級別屬Ⅴ類。

表2 碎裂巖巖體(石)主要物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表Table 2 The test results table of main physical and mechanical properties of cataclastic rock mass

注:表中系平均值。

3.3.2 主要物理力學(xué)性質(zhì)

工程勘察期間,在勘探平洞中對F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶泥化物采取環(huán)刀原狀樣,進(jìn)行了室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn);并選取代表性部位對F42斷層泥化帶進(jìn)行了現(xiàn)場原位直剪試驗(yàn)、變形試驗(yàn)及載荷試驗(yàn),試驗(yàn)成果見表3。結(jié)果表明,兩斷層軟弱構(gòu)造巖帶力學(xué)性狀如同粗粒土類,須進(jìn)行工程強(qiáng)化處理。

表3 F41、F42斷層泥化帶主要物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表Table 3 The test results table of main physical and mechanical properties of F41 and F42 fault argillation zone

注:表中系平均值。

3.3.3 滲透變形特性

工程勘察期間,亦在勘探平洞中對F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶泥化物采取原狀樣,形狀為不太規(guī)則的六面體,表面粗糙,樣品尺寸20 cm×20 cm×20 cm左右,采用水泥現(xiàn)澆試驗(yàn)?zāi)Ｐ?即試樣四周除上下游外,均用水泥砂漿密封,按上下游方向進(jìn)行現(xiàn)場滲透變形試驗(yàn)。

試驗(yàn)前均用水力比降J<0.1的低水頭對試樣充分飽和1 d以上,逐級提升水頭進(jìn)行,試驗(yàn)水流按河流流向方向。兩斷層泥化物及與上下盤接觸面所取原狀樣現(xiàn)場滲透變形試驗(yàn)成果見表4。

試驗(yàn)結(jié)果表明:兩斷層泥化帶滲透系數(shù)總體上在10-4～10-3量級,中等透水;滲透變形形式均為局部流土,與兩盤接觸部位滲透變形形式,即F41斷層為接觸沖刷,F42斷層為接觸沖刷或局部流土。

表4 F41、F42斷層泥化帶現(xiàn)場原狀樣滲透變形試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表Table 4 The original sample seepage deformation test results table of F41 and F42 fault argillation zone

注:表中系平均值。

4 區(qū)域斷裂部位大壩建基巖體選擇

本水電站工程大壩擬建碾壓混凝土重力壩,最大壩高206 m,系特高重力壩,對建基巖體質(zhì)量要求高。

粗糜棱巖帶巖體全強(qiáng)風(fēng)化帶基本質(zhì)量級別屬V類,不能作為大壩建基巖體利用;弱風(fēng)化帶上部、下部基本質(zhì)量級別分屬Ⅳ類、Ⅲ類,Ⅳ類巖體亦不能作為大壩建基巖體利用,下部Ⅲ類巖體厚度薄,建議主體予以挖除;微新狀巖體基本質(zhì)量級別總體上屬Ⅱ類,強(qiáng)度、變形指標(biāo)等參數(shù)滿足大壩建基要求,是理想的建基巖體類別,且可容易利用。

碎裂巖帶巖體全強(qiáng)風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶基本質(zhì)量級別屬Ⅴ類、Ⅳ類,不能作為大壩建基巖體利用;微新狀巖體上部基本質(zhì)量級別總體上屬Ⅲ類,強(qiáng)度、變形指標(biāo)等參數(shù)基本滿足大壩建基要求,可以作為大壩建基巖體,且可容易利用,但其和兩側(cè)微新狀花崗片麻巖及粗糜棱巖的巖石抗壓強(qiáng)度與變形模量有較大差異。

F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶巖體基本質(zhì)量屬Ⅴ類,強(qiáng)度、變形指標(biāo)參數(shù)低,不能直接滿足筑壩要求,系壩基最軟弱部位,須對其采取充足的工程強(qiáng)化處理措施;其滲透性等級屬中等透水,滲透變形形式為局部流土、接觸沖刷,更需加強(qiáng)工程防滲和防護(hù)措施。

綜上所述,該水電站工程大壩區(qū)域斷裂分布部位粗糜棱巖帶、碎裂巖帶可選擇微新狀巖體作為大壩建基巖體,且可容易利用;F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶不能直接滿足筑壩要求,須予以工程強(qiáng)化處理,更需加強(qiáng)防滲和防護(hù)措施。

5 結(jié)論

經(jīng)對本水電站工程重力壩壩基區(qū)域斷裂工程地質(zhì)分帶性狀研究,可以得出以下主要結(jié)論:

(1) May Kha斷裂系區(qū)域性斷裂構(gòu)造,發(fā)育在中上元古界念青唐古拉巖群(Pt2-3Nq)內(nèi)部,寬約500～800 m,構(gòu)造形跡包括形成于中晚元古代變質(zhì)—變形同期的韌性剪切變形構(gòu)造和形成于喜馬拉雅早中期的脆性變形構(gòu)造,經(jīng)斷層組成物質(zhì)取樣測年等綜合研究,不具活動性,穿越選定壩址大壩河床左側(cè)及近岸壩基。

(2) May Kha斷裂穿越壩基部位的構(gòu)造帶,工程地質(zhì)分帶為韌性粗糜棱巖帶和脆性碎裂巖帶及F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶。壩基范圍內(nèi),粗糜棱巖帶寬度超出左壩肩;碎裂巖帶寬度86～92 m;F41斷層寬度0～2.1 m,F42斷層寬度0.9～2.0 m。

(3) May Kha斷裂壩基部位粗糜棱巖帶、碎裂巖帶力學(xué)性狀研究結(jié)果表明,微新狀巖體強(qiáng)度、變形指標(biāo)參數(shù)分別滿足、基本滿足大壩建基要求,可選擇其作為大壩建基巖體,且可容易利用;F41、F42斷層軟弱構(gòu)造巖帶力學(xué)性狀如同粗粒土類,強(qiáng)度、變形指標(biāo)參數(shù)低,不能直接滿足筑壩要求,系壩基最軟弱部位,須予以工程強(qiáng)化處理,其滲透性等級屬中等透水,滲透變形形式為局部流土、接觸沖刷,更需加強(qiáng)防滲和防護(hù)措施。

[1] 中國電力企業(yè)聯(lián)合會.水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范:GB 50287—2006[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2008.

[2] 朱志澄.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1999.

[3] 鄧爭榮,雷世兵,何永剛,等.某地區(qū)Chipwi韌性剪切帶構(gòu)造特征及其巖體工程性狀[J].資源環(huán)境與工程,2015,29(5):747-752.

[4] 鄧爭榮,吳樹良,雷世兵,等.某水電站壩基碎裂巖工程性狀及處理措施[J].長江科學(xué)院院報(bào),2013,30(6):58-62.

[5] 鄧爭榮,吳樹良,楊友剛,等.某水電站壩址F41、F42斷層泥化帶工程特性研究[J].長江科學(xué)院院報(bào),2012,29(1):39-43.

[6] 中華人民共和國水利部.工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn):GB/T 50218—2014[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2015.

(責(zé)任編輯：于繼紅)

Study on the Engineering Geological Zoning Properties with RegionalFaults of a Hydropower Station Ultra-high Gravity Dam Foundation

DENG Zhengrong1, WU Shuliang1, LI Lin1, XIE Jianbo1, CAO Daoning1, KANG Yanling2

(1.ChangjiangGeotechnicalEngineeringCorporation,Wuhan,Hubei430010; 2.No.3InstituteofGeologicalMineralResourcesSurveyofHenanGeologicalBureau,Xinyang,Henan464000)

A proposed hydropower project areas are developed by May Kha fracture,which are regional fault structure,non-active,high concrete gravity dam across the river on the left and coastal foundation,there are significant differences in tectonic rocks formed by tectonic activities of different properties. From the practical significance of engineering geology,to carry out engineering geological zoning. Based on the engineering geology combined with the structural geology method,the dam foundation structure is divided into the ductile mullite zone,the brittle fracture zone and the F41and F42fault weak structural rock belts. The results of the engineering traits show that the deformation index parameters of coarse mylon rock mass and micro-new rock mass meet or basically meet the requirements of dam foundation,can be used easily as dam rock foundation; F41,F42fault weak tectonic zone width within 2.1 m,strength,low deformation index parameters can’t directly meet the dam requirements,the project shall be processed.

engineering geological zoning; engineering properties; regional fault; gravity dam foundation; hydropower station

2017-05-31;改回日期:2017-06-13

鄧爭榮(1972-),男,教授級高級工程師,碩士,水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè),從事水利水電工程地質(zhì)、巖土工程勘察工作。E-mail:mrdengzr@163.com

TV642

A

1671-1211(2017)04-0401-06

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.04.011

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20170620.1436.042.html 數(shù)字出版日期:2017-06-20 14:36