金沙江某水电站导流洞围岩分类研究.pdf

LOWCARBONWoRLD2014，l0能源·水利金沙江某水电站导流洞围岩分类研究陈淑芬，甘东科，梁宇(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610072)【摘要】本文采用《水利水电工程地质勘察规范》所推荐的围岩工程地质分类标准对金沙江某水电站导流洞进行了围岩分类。根据岩石强度、岩体完整程度、结构面状态、地下水和主要结构面产状5项因素综合评判，导流洞围岩以Ⅱ类为主，层间、层内错动带在顶拱浅埋段为Ⅲ～Ⅲ类，进出口段受风化卸荷和地下水影响，为ⅢⅣ类。【关键词】水电站；导流洞；围岩分类【中图分类号】TV223【文献标识码】B【文章编号】2095—2066(2014)20—0131—021刖舌一般延伸长20—60m．主错带宽1～5em，部分5～15cm，主要由金沙江某水电站在坝址区深切峡谷的两岸山体内对称布角砾、少量岩屑及石英绿帘石条带组成，结构较紧密。基体裂置了6条导流洞，左岸为1～3导流洞，右岸为4一6导流洞，隙较发育，同一部位一般发育1～2组．走向较分散．但以中陡倾角为主。延伸长度一般1—3m，少量可达3～5m，间距O．5～长度1258．852～1937．695m，开挖断面为18m(宽)x20m(高)的3m，裂面起伏粗糙，闭合新鲜。城门洞形。本文采用《水利水电工程地质勘察规范》围岩工程地质分岩体风化作用主要沿基体裂隙．层间、层内错动带等软弱结构面进行并扩展．表现为裂隙式和夹层式风化特征。导流洞类标准对导流洞进行了围岩分类。沿线主要为微新岩体．进出口段表现为弱风化、弱卸荷。2基本地质条件沿线地下水主要分布于玄武岩层间、层内错动带及节理坝址区两岸山体地形陡峻．导流洞深埋段上覆岩体厚裂隙中．地下水呈连续的脉状和裂隙网状分布。深埋段岩体100～450m，水平埋深200～550m，进出口段上覆岩体厚30～弱～微透水，地下水不活跃，洞壁一般干燥．局部潮湿。进出1：750m．水平埋深50～80m岩体位于弱风化、弱卸荷带内．透水性相对较强，属弱一中等透沿线地层岩性为二叠系上统峨眉山P213～P2136层含斑玄水岩体。武岩、致密状玄武岩、斑状玄武岩及各岩流层上部的角砾(集结合地下厂区地应力实测资料分析．导流洞深埋部位最块)熔岩。地层产状N20—50。E／SE5—15。．呈平缓波状起伏。大主应力盯．=16～20MPa，方向N60～70。W，属中等应力区。地质构造简单．构造破坏微弱．主要构造为一套发育在各岩流层层间和层内的构造错动带和节理裂隙系统。3围岩分类沿线发育C3、C4、C5层间错动带。产状与岩流层近于一3．1围岩分类因素致，发育连续。主错带宽度一般5—30cm，主要由角砾及少量岩本文选用国标《水利水电工程地质勘察规范》屑组成，影响带宽10～50cm，结构紧密。层内错动带较发育。数(GB50287—2006)建议的分类方法对导流洞围岩进行分类。量众多，每条导流洞发育40—70条，部分集中成带分布。其走该分类以控制围岩稳定的岩石强度、岩体完整程度、结构面向较分散，倾角一般5—25。，局部有中陡倾角的挤压破碎带。状态、地下水和主要结构面产状五项因素之和总评分为基本保障管理措施。在加强管理工作的同时，要以实事求是为基本虑区域经济社会发展实际和中小河流存在的突出问题，制定原则．所以应该加强对中小河流水文地质、风土人情等等方面切实可行的综合治理方案。以重点保护区域中小河流沿岸城信息的收集、整理与分析工作，在根本上解决中小河流治理工镇和基础设施及灌区的防洪安全为目标。着重处理好中小河作中的现实问题。依据中小河流所处地区经济发函的实际情流治理与山洪灾害防治的关系．坚持人与自然和谐发展，统筹况，并且结合实践中存在问题。制定切实可行、具有针对性的处理好中小河流治理与城镇发展、河流生态环境保护、水资源治理措施。与此同时．还应该从河流所处地区的防洪实际出开发利用．区分轻重缓急．分期分段开展防护和综合治理工作。发，确定重点河段关键位置，因地制宜，优先解决治理工作中存在的最为严重的问题．关注其治理工作开展的效果。参考文献2．6提高有关工作人员的综合素质[1]闫学斌．浅谈中小河流治理的问N_,N-究『J]．科技与企业，2013(07)：12～13．目前我国水利系统中人才数量相对较少．结构缺乏合理[2】宋玉芝，田光辉，邱瑜．中小河流治理的几点问题及建议[J]．山东水性。因此有关水利部门应该坚持以市场配置为导向，调整专业利，2012(09)：25-26．技术队伍年龄、知识、专业结构，实现高层次水利人才总量的增D[3]王越，丁艳荣，徐建华．中小河流治理技术研究及生态修复探讨[J]．加和质量的提高坚持公开、公平、公正的原则，营造“尊重劳0中国水利．2o12(o6)：17～18．动、尊重知识、尊重人才、尊重创造”的浓厚氛围，加强对优秀中[4]宋玉芝，田光辉，邱瑜．中小河流治理的几点问题及建iz[j]．山东水Z0青年干部的选拔培养．重视水利后备干部队伍建设。加大水利∞利．2012(09)：9～10．re"专业知识的普及和培训工作，大力弘扬吃苦在前、尽职尽责、甘《U于奉献等等精神，培养和选拔一支思想过硬、作风顽强、技术精收稿日期：2014—9—18；0湛的水利工作队伍，以适应新形势下水利工作发展的需要。作者简介：彭宗兵(1985一)，男，工程师，本科，主要从事水利工畋3结语程设计工作。圭J替综上所述，进行中小河流治理工作应该因地制宜、统筹考出131 能源·水利L0WCARBoNWoRLD2o14，lO判据．围岩强度应力比为限定判据嵌结构为主，局部碎裂结构。裂隙一般发育3—4组，间距10—岩石强度：玄武岩饱和单轴抗压强度均大于200MPa，角30cm．裂面普遍锈染．局部充填岩屑及次生泥。岩体中等透水。砾熔岩强度大于120MPa．属极坚硬岩类．因此岩石强度不是顶拱无层间、层内错动带分布或仅分布少量(Lc间距>3m)性围岩分类的主要影响因素。状较好的错动带岩体完整程度：岩体结构与岩体质量主要受层间、层内错②弱风化下段、无卸荷。岩体微一弱透水。顶拱缓倾角层动带控制。层间、层内错动带不发育(k间距>5m)和弱发育间、层内错动带较发育(【|c间距1．5~3．Om)，距洞顶埋深浅，性(Le间距5—3m)段，岩体构造破坏微弱，完整性好，岩体以块状较差，可能沿错动带形成较大规模塌方。状～次块状结构为主；较发育(IJc间距3一1．5m)和发育(【Jc间③微风化～新鲜、无卸荷。岩体微透水。顶拱缓倾角层间、距<1．5m)段，岩体错动强烈，完整性差，岩体以次块状一镶嵌结层内错动带发育(Lc间距<1．5m)，距洞顸埋深浅，性状较差，构为主；局部层内错动带密集成带发育，岩体破碎，呈镶嵌一碎可能沿错动带形成较大规模塌方。裂结构，离岸坡较近位置局部可形成强风化夹层。Ⅳ类围岩．主要包括两部分：结构面状态：结构面包括节理裂隙和层间、层内错动带。①弱风化上段，弱卸荷。岩体中等透水。顶拱缓倾角层间、节理裂隙延伸长度一般13m，少量可达3-5m，裂面一般起伏层内错动带较发育(Lc间距1．5～3．Om)，距洞顶埋深浅，性状粗糙，闭合新鲜。无充填。导流洞层间、层内错动带工程类型包较差围岩不稳定括裂隙岩块型、舍屑角砾型和少量岩屑角砾型。裂隙岩块型主②弱风化下段、无卸荷。岩体微～弱透水。顶拱缓倾角层错带充填物以碎裂岩块和石英绿帘石条带为主，性状一般较间、层内错动带密集成带发育，距洞顶埋深浅，性状较差。围岩好：舍屑角砾型和岩屑角砾型主错带充填物以角砾和岩屑为不稳定。主，性状较差。当分类洞段发育多条Lc，间距小于3m，或顶拱Ⅳ，类围岩：发育单条，对围岩稳定有影响时．按错动带结构面状态进行分弱风化上段．弱卸荷。岩体中等透水。顶拱缓倾角层间、类评价。其它按节理裂隙进行评价层内错动带密集成带发育，距洞顶埋深浅，性状较差。围岩不地下水：深埋段岩体微一弱透水。洞壁一般干燥，局部潮稳定。湿。进出口段大部分岩体位于弱风化、弱卸荷带内，属弱～中等V类围岩：透水岩体．洪水期水位以下洞壁滴水～线状流水宽度较大的强风化夹层或规模较大的层间、层内错动带，主要结构面产状：缓倾角层问、层内错动带较发育，延伸强风化，长石斑晶高岭土化。岩体破碎，呈碎裂散体结构。围岩长度一般20—60m．工程力学性质普遍较差．在分类洞段顶拱极不稳定。出露时，容易沿错动带形成不稳定块体或塌方，是控制洞室稳4围岩分类结果定的主要结构面。由于产状一般平缓，对边墙稳定影响不大。导流洞沿线大部分岩体新鲜坚硬，岩体较完整，嵌合紧当分类洞段没有层间、层内错动带发育时．主要结构面则考虑密，多呈块状～次块状结构，地应力量值中等，地下水不活跃，对顸拱和边墙稳定有影响的优势裂隙。围岩基本稳定。围岩类别为Ⅱ类，局部I类，主要分布在微新地应力：玄武岩抗压强度高，地应力量值中等，计算出的岩体内层间、层内错动带弱发育或不发育的深埋段，占整洞段围岩强度应力比S都大于4．因此地应力不是围岩分类的主60％以上微新岩体内顶拱缓倾角层间、层内错动带较发育一要影响因素。发育的深埋段．顶拱围岩稳定性差，容易沿错动带形成较大规3．2各类围岩特征模塌方，围岩类别为Ⅲ，～Ⅲ类，约占整洞段30％，其中大部分根据导流洞开挖揭示的岩体完整程度、层间、层内错动带为Ⅲ．类。进出口段部分岩体位于弱风化、弱卸荷带内，岩体较发育程度，风化卸荷及地下水状况将围岩划分成I、Ⅱ、Ⅲ，、破碎，嵌合较松弛．层间、层内错动带性状普遍较差，围岩稳定Ⅲ2、Ⅳ、Ⅳ2、V五个大类七个亚类。各类围岩的主要特征如下：性差或不稳定，为ⅢⅣ。类围岩，不足整洞段10％。4、5导流I类围岩：洞出口段拱角局部分布有强风化夹层．宽度约0．5—1．5m，岩体岩体完整，微风化一新鲜、无卸荷，嵌合紧密，以整体块状破碎，长石斑晶高岭土化，为V类围岩。结构为主。结构面不发育，裂隙间距大于1．Om，裂面新鲜。岩体微或不透水。层间、层内错动带不发育。围岩稳定，主要分布参考文献于各岩层上部的角砾熔岩内[1]刘佑荣，唐辉明．岩体力学【M]．武汉：中国地质大学出版社，1999．Ⅱ类围岩：岩体较完整，微风化新鲜、无卸荷，嵌合紧密，【2]唐胜传，黄润秋．岩体质量分类[J】_西南工学院学报，2001(04)．以块状结构为主。裂隙一般1—2组．间距50一lOOcm，裂面新[3]韩爱果，聂德新．某电站地下厂房围岩质量综合分级[J】．地质灾害与鲜，闭合无充填。岩体微或不透水。顶拱无层间、层内错动带分环境保护，2002(02)．布或仅分布少量(Lc间距>3m)性状较好的错动带。局部可能分布小规模的潜在不稳定块体．围岩基本稳定。收稿日期：2014—6—28Ⅲ类围岩，主要包括两部分：作者简介：陈淑芬(1965一)，女，四川仁寿人，高级工程师，本①岩体较完整，弱风化下段、无卸荷，嵌合较紧密，以次块科。主要从事地质工程、岩土工程勘察、设计工作。状～镶嵌结构为主。裂隙一般发育2～3组，间距30～50era，裂面大多轻微锈染．相互之间在顸拱或边墙形成不利组合岩体微～弱透水。顶拱无层间、层内错动带分布或仅分布少量(Lc间距>3m)性状较好的错动带②微风化一新鲜、无卸荷。岩体微透水。顶拱缓倾角层间、层内错动带较发育(Lc间距1．5~3．Om)．距洞顸埋深浅。性状较差，可能沿错动带形成一定规模塌方Ⅲ类围岩，主要包括三部分：①岩体完整性差，弱风化上段，弱卸荷，嵌合较松弛，以镶