英布魯水電站壩基巖體滲流特性及工程對策

喬東玉 韓治國 杜長青 高志飛

1 壩基巖體的水文地質特性

1.1 砂巖的物理結構及其水理特性

英布魯壩基白堊系砂巖多呈黃白或灰白色,中、細粒結構,粒徑多為0.075～0.5 mm,約占82.8%,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,長石多已風化,孔隙內可見高嶺土團粒,局部膠結物中含有少量硅質。巖石結構破壞后,在松散砂狀態下,孔隙內的高嶺土物質呈白色絮狀膠體析出并沉淀,含量為1.46%～2.15%。砂巖孔隙率約25%,天然干密度2.0 g/cm3,單軸抗壓強度多小于5 MPa,具有高孔隙率、低密度、低強度和易擾動破壞等特性,屬極軟巖；同時,砂巖結構疏松,孔隙發育,滲透性強,在強滲流作用下,易發生滲透破壞。

巖體的上述物理、水理性質與其成巖膠結程度密切相關。英布魯砂巖成巖程度很低,屬于弱中等膠結。易溶鹽含量低,為HCO3--Ca2+型。由于地下水具有較強的水交替作用和弱酸性,為砂巖中長石顆粒的高嶺石化作用提供了條件,砂巖中普遍缺少長石,其原因是原砂巖中少量長石已轉化 (蝕變)為高嶺石。砂巖孔隙內的高嶺土團粒,即砂巖結構破壞后粒徑小于0.074 mm的白色析出物,為弱結晶的高嶺石。而由于CaCO3含量低 (0.13%～1.65%),致使砂巖的鈣質膠結作用微弱。

1.2 砂巖的水文地質構造特征

工程區域白堊系砂巖連續沉積厚度巨大,由厚度普遍在1～2 m以上的近水平巖層組成。巖層近水平層面節理和交錯層理面節理構成了壩基巖體主要的一組結構面,形成特有的孔隙-層面節理巖體介質?！?br>