英布魯水電站壩基軟巖特性及關(guān)鍵工程地質(zhì)問題

袁宏利 邊建峰 韓治國 趙 秋

英布魯水電站工程位于剛果共和國境內(nèi)剛果河一級支流萊菲尼河下游,其壩基分布有一套巨厚的白堊系陸相沉積砂巖,系由不同厚度含有薄層、中厚及厚層沉積層理結(jié)構(gòu)的膠結(jié)不良軟弱砂巖組成,巖層產(chǎn)狀近水平,無構(gòu)造斷裂、褶皺和裂隙發(fā)育。壩基軟弱砂巖、強透水性及其滲流穩(wěn)定問題以及當?shù)刂尾牧系奶钪匦?是工程3大關(guān)鍵地質(zhì)問題。

1 軟弱砂巖的工程地質(zhì)特性

1.1 軟弱砂巖的物質(zhì)組成

英布魯壩基軟弱砂巖主要礦物成分為石英,含有少量長石等。中、細砂顆粒均勻,磨圓度好,多呈孔隙式點接觸弱膠結(jié),長石多已風化,孔隙內(nèi)可見高嶺土團粒,局部膠結(jié)物中含有少量硅質(zhì)。巖石孔隙發(fā)育,質(zhì)地疏松。結(jié)構(gòu)破壞后,在松散砂狀態(tài)下,孔隙內(nèi)的高嶺土物質(zhì)呈白色絮狀膠體析出并沉淀,含量為1.46%～2.15%。

軟弱砂巖物性指標 (見表1)表明,其成巖程度很低。其特殊之處在于,砂巖干燥后并不發(fā)生整體崩解,而且吸水率還稍有降低；砂巖干燥浸水后表面砂粒脫落現(xiàn)象明顯,達3.64%～4.32%,屬于不可逆的弱中等膠結(jié)砂巖。化學分析其易溶鹽含量低,為HCO-3-Ca2+型。由于地下水具有較強的水交替作用和弱酸性,為長石顆粒的高嶺石化作用提供了條件。而CaCO3含量低(0.13%～1.65%),致使砂巖的鈣質(zhì)膠結(jié)作用微弱。礦物鑒定結(jié)果也表明,砂巖孔隙內(nèi)的高嶺土團粒即是其結(jié)構(gòu)破壞后粒徑小于0.074 mm的白色析出物,為弱結(jié)晶的高嶺石。其中普遍含有分散的石英細粒,系高嶺石形成過程中產(chǎn)生的自生石英。……