郑灵芝[1]2003年在《锦屏一级水电站坝区水文地球化学问题研究》文中研究指明本文以雅砻江锦屏一级水电站坝区水文地球化学问题为研究对象，通过野外调查和室内分析，充分利用水化学资料及坝区地质环境条件，查明了地下水水化学特征；对采集的130余个地表及地下水样的宏量组分进行聚类分析，聚为8大类，这8大类分别为不同的水文、水文地球化学条件下的产物，并解释了不同聚类水化学特征形成原因；通过对宏量组分的主成分分析，找出了影响区内地表、地下水化学组分形成的主要因素，联系到具体的水文地质条件，表明这些主要因素即为该区主要的水文地球化学作用，即岩溶作用，黄铁矿的氧化作用和溶滤作用；利用聚类分析划分出右岸地下水系即南、北地下水系，并结合判别分析、BP神经网络检验已划分的含水系统及判别未知水样所属含水系统，进一步确认二水系的存在；稀土元素的研究表明，稀土元素的分馏现象与区内存在的黄铁矿的氧化作用及CaCO_3的沉淀作用有关，地下水中稀土元素分馏的强度，对右岸地下水系的划分具有意义；氢氧同位素研究表明坝址区内的地表水及地下水，总体上主要接受就近谷坡区或山区的大气降水的补给；地下水碳酸组分的碳氧同位素的研究，从地下水中碳的起源追索地下水的补给并对岩溶作用进行的强度进行判断，可作为地下水系研究的重要辅助资料；前人通过对地下水流量的动态观测并结合地质条件进行综合研究，论证了坝区右岸南、北水系的存在，本文通过对地下水化学成分的研究，丰富了前人的研究成果，进一步证实了此水系的存在。根据水系的发育及岩石的透水性，提出防渗措施；黄铁矿氧化产生的酸性水对混凝土具有腐蚀性，提出防治措施。
王永利[2]2003年在《雅砻江锦屏一级电站普斯罗沟坝址地下水水化学信息的应用研究》文中研究说明锦屏一级电站位于西雅砻江的叁滩至手爬沟河段，坝型为305米高双曲拱坝，正常蓄水位标高1880米。坝址区出露的地层为叁迭系杂谷脑组二段大理岩和叁迭系杂谷脑组叁段的砂板岩。在勘探过程中，发现左岸坝肩大理岩体中的构造裂隙和溶蚀裂隙发育，且成为强渗透地层，为此坝基的防渗成为重要问题。 本文首先研究了坝址区出露岩体的含水介质和含水性，并对岩体透水性进行了分类，总结出了两种岩体的含水空间结构，即“T”字型与“Y”字型结构。在此基础上通过研究地下水的动态，以及水文地质条件对本区的地下水系初步进行了划分。 地下水的水化学资料反映了丰富的信息，其中宏量元素的分析，对地下水系的划分提供了重要的依据，同时归纳出了本区地下水形成时的重要的水文地球化学作用。引用了多元统计的方法对宏量元素进行了聚类与主因子分析，使重要的信息便于提取，起到了事半功倍的效果。 地下水微量元素的分析，提供了重要的信息。尤其运用稀土元素得出以下结论：①．Ce异常初步判断了本区的地下水的相对氧化还原环境。②Eu值反应了不同地下水系的特征。③．中稀土Sm／Tb的比值反应了水岩相互作用过程中岩溶作用以及黄铁矿氧化作用的强弱。 地下水中碳酸盐碳氧同位素的信息对地下水系的划分起到指示作用。最后，对坝基的防渗提出初步的建议。
王能峰[3]2004年在《水文地球化学在大岗山水电站坝区地下水系研究中的应用》文中研究指明由于大岗山水电站坝区存在多期次的构造运动以及多个构造带的共同发育、复合迭加，使得坝区地质构造显得错综复杂以及含水介质的不均一性，使得进一步阐明坝区不同承压储水构造埋藏条件和坝区地下水系的发育特点变得很困难。 为此，本文以大岗山坝区水文地球化学问题为研究对象，通过野外调查和室内分析，详细的研究了坝区水化学资料，包括宏量组分、微量组分，查明了坝区地下水水化学特征，对采集的147个地表及地下水样的宏量组分进行聚类分析，结合微量元素，稀土元素的研究，并应用二氧化硅地热温标确定了深部构造裂隙水的热源深度，基本区分了坝区各个主要地下水水系，特别是以f7、f15断裂含水带为主的地下水系，它们的宏量组分、微量组分以及稀土等方面均存在差异，以此为基础，结合坝区水文地质条件，建立了坝区的上坝址的水文地质模型，同时通过分析了坝区花岗岩区的水化学资料，确立了坝区主要的水文地球化学作用，分别为：溶滤作用、氧化作用、沉淀作用、以及混合作用，混合作用是导致深部承压裂隙水水化学复杂的主要原因，并总结了坝区风化裂隙水、浅部构造裂隙水、深部构造裂隙水的水化学特征。 在坝区的水文地球化学的研究基础上，整理分析了坝区以前的承压裂隙水的水化学资料，从Piper图、Na／Ca—Na关系图，说明了坝区深部承压裂隙水是二源混合的产物，结合聚类分析表明了坝区D46、D503、D211钻孔之间存在较好水力联系，进而说明了在坝区f7与f15断裂带以及f2构成的复杂地带存在北北西向较好的水力联系。
刘恋嘉[4]2017年在《叶巴滩水电站坝址区“砂糖状”挤压破碎带蚀变矿物岩石学特征及成因分析》文中研究指明受区域构造作用影响,欧亚板块与印度板块间叁江构造带内,广泛发育的挤压破碎带,已成为制约我国大型水电站建设和运营的主要工程地质问题。深入研究金沙江叶巴滩水电站坝址区“砂糖状”挤压破碎带的基本特征、类型及形成原因,为进一步评价“砂糖状”挤压破碎带岩体质量及可利用性奠定基础。基于野外调查、扫描电镜(SEM)、X射线粉晶衍射(XRD)和地球化学测试等方法,揭示“砂糖状”挤压破碎带的宏观地质特征与蚀变矿物岩石学特征,划分蚀变类型,探讨“砂糖状”挤压破碎带的控制因素与演化过程。研究表明:(1)“砂糖状”挤压破碎带集中位于2790~2850m范围,随高程变化规律不明显;左岸“砂糖状”挤压破碎带分布范围广、数量多,右岸“砂糖状”挤压破碎带集中发育在常规风化卸荷带,微新岩体中较少揭露此类特殊的地质现象,水平和垂向分布范围均小于左岸;“砂糖状”挤压破碎带发育深度具有随切割深度、坡形转折程度增大而加深的规律。(2)“砂糖状”挤压破碎带大多继承早期构造节理形成,力学特性呈剪性;“砂糖状”挤压破碎带总体呈弱透水性,在局部构造或裂隙密集带透水性会增强;中高程的透水率往往比低高程透水率大,具有随埋深的增大,透水率逐渐减少的规律。(3)观察石英形貌特征可得坝址区“砂糖状”挤压破碎带中,石英形貌结构有贝壳状、次贝壳状、桔皮状、苔藓状和虫蛀状5种类型;左岸石英颗粒经历的溶蚀时间、溶蚀结构的复杂程度大致与高程呈正相关;强弱卸荷带以里的“砂糖状”挤压破碎带中石英颗粒表面具有粘滑的应力痕迹;“砂糖状”挤压破碎带错动主要发生在中更新世~晚更新世。(4)坝址区蚀变是多期次的,蚀变产物形成的阶段不同,温度变化幅度大,与围岩接触的动力流体为富镁铁的氧化流体;“砂糖状”挤压破碎带内岩石富铝贫碱,这与斜长石的大量分解,浅色云母等新生矿物的形成有关;同一平硐中主量元素的变化表明,断裂构造对主量元素的重新分配具有明显控制作用。(5)结合蚀变作用的迭加,根据蚀变温度、破碎带宽度、破碎带内物质的颜色、风化状态以及地下水作用,将“砂糖状”挤压破碎带划分为轻微蚀变型、中等蚀变型、强烈蚀变型;不同蚀变类型是高温型~低温型动力构造蚀变与次生风化蚀变的不同组合迭加构成。(6)坝址区特有的岩性、地质构造与岩体结构条件为“砂糖状”挤压破碎带的形成提供物质和结构基础;河谷的快速下切造成岸坡岩体内部高应变能强烈释放,边坡岩体向临空方向发生卸荷回弹,形成“砂糖状”挤压破碎带,并产生构造动力蚀变,与围岩接触的动力热流温度由高到低,形成轻微蚀变型和中等蚀变型;经后期地下水的改造作用,局部风化加剧,带内迭加形成次生风化蚀变。
李晶[5]2011年在《雅砻江锦屏一级水电站左岸坝肩边坡支护效应研究》文中提出锦屏一级水电站左岸坝肩边坡处于复杂的地质环境中且具有复杂的地质结构,其稳定性对工程修建的可行性决策起到重要的控制作用,并在很大程度上影响着工程建设的投资及运营效益。边坡失稳将会对水电站的顺利建设造成不利影响;反之,边坡的合理设计支护又将给水电站的安全运营带来显着的效益。通过研究水电站左岸坝肩边坡的综合支护效应,最终为边坡的加固优化设计提供理论指导,是当前势在必行的工作,对大坝安全的长期稳定性具有重要的意义。本文在锦屏一级水电站左岸坝肩边坡岩体结构研究及变形监测分析的基础上,重点对左岸边坡的支护效应进行了初步的研究分析。具体研究内容及成果如下:(1)通过现场野外地质调查及查阅资料,对边坡的地质条件、结构特征及岩体特征进行了统计分析;初步分析了水电站左岸坝肩边坡的工程地质条件、边坡岩体结构特征、应力机制和变性破坏机制。(2)通过现场调查手段搜集边坡开挖后的变形特征,分析边坡变形破裂的特点、变形模式、变形机制和破坏类型及剩余应力。通过各种边坡变形监测手段,对边坡及锚杆、抗剪置换硐等支护构件的变形特点及变形模式进行定量分析。(3)锦屏一级电站边坡的支护措施包括:框格梁锚索支护、f42-9抗剪置换洞、边坡表层挂网喷砼等。其中,系统锚索、抗剪置换洞的支护效应是研究的重点。采用ANSYS、FLAC3D软件,对开挖支护边坡进行了模拟对比分析,通过对开挖边坡、锚索支护边坡、抗剪置换硐支护边坡以及锚索+抗剪置换硐联合支护边坡的应力场、位移场和特征测试点应力应变的分析,从宏观的角度说明了锚索和抗剪洞支护对边坡稳定性的贡献。(4)通过上述的研究,对锦屏一级水电站左岸坝肩边坡的支护效应做出合理的评价和意见,并提出补充支护的意见和方案。
赵勇[6]2012年在《大渡河大岗山水电站建基岩体开挖卸荷松弛特征研究》文中提出卸荷松弛是岩体开挖后普遍发生的一种现象，尤其是在水电工程中大规模的卸载岩体后，这种卸荷作用对岩体特性及其质量的改造作用相当显着。在已建或在建的水电工程中，建基岩体的卸荷松弛特性一直是一个重要的研究课题，本文将以大岗山水电站为例进行相关研究。大渡河大岗山水电站属高拱坝（210m），因其特殊的结构，需要开挖河谷大量的岩体，并产生了一系列的卸荷松弛现象，劣化了岩体质量。论文以坝址区地质环境条件为基础，通过对左右岸总共近420m高、面积约38577m~2的建基面工程地质特性的研究及130余个岩石薄片样的镜下分析，详细探讨了近300个各类物探测试孔的成果，研究了建基岩体在卸载作用下的松弛及时效特征，并半定量评价了卸荷松弛对建基岩体质量的影响度。最终得到如下结论：（1）建基岩体岩石主要为微红-灰白色黑云二长花岗岩（γ_2~(4-1)），岩石经热液和构造作用改造而主要发育6种岩石蚀变：钾长石化、钠黝帘石化、绿泥石～绢云母化、绿帘石化、硅化、高岭土化，发育对岩石造成内伤的显微变形。辉绿岩脉主要发育绢云母化蚀变。（2）建基面花岗岩体中发育的结构面主要包括断层、辉绿岩脉、裂隙密集带等，其中断层多伴生于辉绿岩脉。建基岩体结构面以近SN走向为主。建基岩体花岗岩体以块状~次块状为主，辉绿岩脉则主要为镶嵌结构。（3）结合现场测试和数值模拟，天然状态下，左岸地应力方向为NE18.15°～60.95°，右岸与Ω河湾走向一致；建基岩体在开挖后，建基面以里一定深度内的岩体内应力值减小，形成了类似河谷下切过程中斜坡表层的应力降低圈。（4）大岗山建基岩体开挖以后，卸荷松弛主要包括表生及内生现象。表生卸荷松弛现象主要表现为断层附近裂隙密集带的整体松弛、辉绿岩脉的表层松弛、某部位单一结构面的张开、新生裂隙的出现、类―葱皮‖现象；内生卸荷松弛现象主要表现为孔口2~5m范围内波速值明显较开挖前降低，岩体内部的裂隙也有一定的张开，随时间推移表现出典型的时效特征。（5）开挖前，波速测试表明，由高高程至低高程，坝址区岩体整体性状有相对转好的趋势；高高程岩体波速测试曲线较低高程更具叁段式特征。开挖后，建基岩体波速值及其空间分布和时间衰变特征实际较为复杂，但大致可将建基面的波速-孔深曲线分为叁种类型。第一类曲线应力释放区（A区）、应力调整区（B区）、原始应力区（C区）界限清晰；第二类曲线应力释放区（A区）明显，应力调整区（B区）、原始应力区（C区）界限模糊，难以区分；第叁类曲线叁区分段界限皆不明显。（6）左右岸岩体开挖后卸荷松弛特征各有特点。左岸，以990m高程线为界，该高程线以上，孔内岩体波速衰减曲线的衰减特征明显，而该高程线以下，孔内岩体波速衰减强度减小，并且凸显出整体松弛的特征；同一孔内，一般0~12m段（即应力释放区和应力调整区）波速衰减的幅度最大。右岸，波速随时间增加变化较小，岩体卸荷具有瞬时性，受软弱岩带的控制作用明显。（7）岩体开挖过程中的爆破作用以及原始地应力场条件、岩体结构特征（包括裂隙密集带、性状较差的岩脉和断层破碎带等软弱岩带）等控制着建基岩体开挖后卸荷松弛的深度及类型。（8）建基岩体的卸荷松弛对岩体质量的影响十分明显。建基岩体波速测试表明，各类别岩体波速实测值比标准值降低约40%，岩体的抗变形能力也明显下降。
于磊磊[7]2016年在《大渡河大岗山段深切峡谷裂隙水系统研究》文中进行了进一步梳理我国西南和西北部地区的环青藏高原的周边地带,多形成高山峡谷地形,在长期的地质过程中,峡谷区岩体由于构造运动、卸荷作用、风化作用等的影响,其内部和表面往往积累了大量的各种类型的不连续裂隙介质,如节理、断层、错动面、卸荷裂隙、风化裂隙等,裂隙的发育控制着岩体内地下水的赋存规律、水动力条件、水化学特征等,导使地下水在岩体中也表现出强烈的不均一、各向异性以及突变性。深切峡谷区往往成为区域地下水流系统、岸坡局部水流的排泄带,多级地下水的交互影响,使得此类峡谷区裂隙水更为特殊与复杂。大渡河大岗山段河谷区裂隙水除了具有上述典型特征,其河床深部裂隙水还具有水化学类型较为特殊、温度异常、具有承压特性等特点,因此选择其作为研究对象不仅可以对河谷区多级地下水流系统的发育及交互影响特征取得重要认识,并能对丰富峡谷裂隙承压水、中低温热水成因范畴具有重要理论价值。水电工程的枢纽区往往处于裂隙基岩的深切河谷地带,工程建设与资源开发不可避免的会遇到此类特殊水文地质条件下的裂隙水所引起的问题,其中以裂隙承压水最为显着。本文研究的内容为国内外并不多见的峡谷区裂隙水问题,依托大岗山水电站工程建设在前期勘察阶段、施工阶段积累的丰富地质资料,并通过后期具有针对性的野外水文地质调查及对已有地质资料、现场试验成果的室内分析,具体主要从含水介质、水文地球化学、动态变化叁个方面分析河谷裂隙水发育及成因特征,最终得到如下结论:(1)在系统地研究大渡河大岗山段河谷区地质环境条件的基础上,明确了谷坡花岗岩裂隙的水文地质结构,具有陡倾角脉状含水结构(断层、岩脉)与缓倾展布的脉状、裂隙密集带含水结构围限组合的特征,结合压水试验及渗透张量计算的统计分析结果,得出了岩体渗透系数及各向异性系数(K1/K3)均随其埋深总体呈对数下降趋势,其间脉状含水结构加剧了岩体的渗透不均性、各向异性。(2)采用聚类分析、主成分分析、灰色关联度、同位素指示等方法对裂隙水水化学组分特征进行了分析,得出裂隙水化学特征方面总体上可以划分河谷深部承压裂隙水及浅部岸坡型裂隙水,前者水化学类型形成于深部循环的相对封闭环境内,表现出较强的脱碳酸作用,并具有受到浅部裂隙水混合效应的特征,补给来源与邻区温泉相近,均来源于3000m以上的贡嘎山区;后者主要表现为较强的氧化作用及溶滤作用特征。(3)浅部岸坡裂隙水与谷底承压水动态变化特征及机理不同,岸坡裂隙水水位变化是由降水丰、枯所引起的,主要表现为随季节变化的急剧上升期、峰丛波动期、缓慢下降期(拖尾下降期)。深部承压水钻孔流量及水位动态变化规律则体现出岩体裂隙含水介质的应力应变特征;承压自流的排泄机理也不尽相同,分为弹性释放期、稳定自流期。在稳定自流期,承压孔D3与D201表现出较强的随丰、枯季节变化的特征,承压孔D2与D46对降水的响应较为不敏感;承压孔D211与深部循环的区域地下水流关系密切、与大气降水、地表水关联度不强,水位动态变化较好的呈现出地震异常及固体潮效应。利用水化学动态判别分析,得出的结果与水位、流量动态变化特征一致,表明不同承压孔在丰、枯季节受到浅部裂隙水混合情况不同。(4)岸坡水文地质结构对裂隙水流具有一定的控制作用,浅部风化卸荷裂隙水位多与大渡河排泄高程(950m)持平,而深部构造裂隙水则会形成1040m以上的高位水头。基于热储及界域发育特征分析,河谷区地热异常为区域地下水流在河谷排泄所造成的。裂隙承压水的水化学、温度特征均具有区域水流与岸坡水流混合特征,混合份额可达到90%左右。钻孔揭露裂隙承压水含水带的埋深、承压水温度与承压高度线性回归程度较为显着,而与测压水位线性回归程度较差,表明区域上升水流对该类型承压水承压性能作用不大。在此基础上总结出承压水的形成机制:谷坡水文地质结构由岸坡陡倾角脉状含水结构(断层、岩脉)与谷底缓倾展布的脉状、裂隙密集带含水结构围限组合构成,谷底缓倾结构内裂隙水受岸坡构造高水头压作用便具备了承压性。
范继辉[8]2007年在《梯级水库群调度模拟及其对河流生态环境的影响》文中研究说明流域水电能源开发的生态环境影响一直是水文学与水资源领域的前沿和热点问题,而大型流域的水库群联合调度是流域水资源管理的关键问题,本文以长江上游为对象,开展了流域生态环境健康的水库群模拟调度研究;同时,长江上游水库群合理调度对于维护叁峡水安全和保障叁峡工程效益具有重要作用,本文也对长江上游水库群不同调度方式下叁峡梯级水库的响应进行了研究,具有重要的实践应用价值。论文在掌握了大量国内外相关研究文献的基础上,对流域水库联合调度以及流域水电梯级开发的环境影响两方面的研究进展进行了较为系统和全面的综述;对长江上游梯级开发状况进行了全面的调查,掌握了该区域水库建设的现状与布局;将河网汇流模型与水库调度进行耦合建立了长江上游水库群联合调度模拟系统;利用该模型对长江上游水库群不同调度方式进行动态仿真模拟,分析了各种调度方式下叁峡梯级水库的响应、河流径流变化情况等;并初步对流域水库群调度后的生态环境影响进行了分析,对调度对河流生态基流的影响进行了研究;最后对长江上游水电开发过程中存在的问题进行了讨论。概括起来,本论文的研究主要取得了以下成果:1、收集整理了相关的水库参数与水文站历史流量数据,并进行了分析调查了长江上游水电开发现状及已有的水电规划,收集了大型水库特征参数,对未来长江上游梯级水电工程的格局进行了分析;收集和整理长江上游主要水文控制站的历史流量数据,分析了径流变化趋势。2、建立了长江上游水库群联合调度模型利用长河段马斯京根分段连续演算法,采用“演-合-演”或“合-演-合”的方法,对长江上游河网进行汇流计算模拟,并用历史数据对其参数进行了率定,建立了河网汇流模型;根据各水库的设计目标和特征参数,拟合了各水库的库容曲线,提出了一种水库调度图的制定方法,建立了水库调度模型;将水库调度模型与河网汇流模型进行耦合,建立了长江上游水库群联合调度模型。3、利用模型对长江上游水库群不同调度方式进行动态仿真模拟利用模型对长江上游水库群不同组合、不同蓄水时间等调度方式进行了模拟仿真;分析了对径流过程和叁峡水库蓄水发电的影响;结果表明上游水库群蓄水将减少叁峡水库的年径流总量,汛后蓄水时间减少尤为明显,但却增加叁峡枯季的入库流量,从而保证叁峡总弃水量减少,高水头发电时间增加,有利于叁峡蓄水发电;此外错开汛后上游水库群与叁峡梯级的蓄水时间,也将有利于叁峡水库效益的发挥。4、对叁峡提前汛后蓄水时间进行了研究近年来叁峡来沙量减少,为叁峡提前汛后蓄水提供了可能;长江上游降雨量与径流量的降低,尤其是汛后,有必要提前叁峡汛后蓄水时间;利用模型对改变叁峡汛后提前蓄水时间进行了模拟,结果表明,提前叁峡汛后蓄水时间可以更好的保证叁峡蓄水到正常高水位,有利于发挥叁峡梯级效益,同时又没有增加叁峡防洪风险,因此提前叁峡汛后蓄水时间是可行的。5、对水库群不同调度规则对河流生态基流的影响进行分析采用最枯月平均流量法对长江上游各河段的生态基流进行了计算,并利用模型对水库群不同调度规则进行了模拟,分析了对河流生态基流的影响,结果表明由于水库调蓄作用,增加了河流的枯季径流量,从而能更好的保证下游河道的生态基流。此外,本论文还对长江上游水电开发对河流生态系统的影响以及存在的问题进行了讨论。
杨根兰[9]2007年在《蚀变岩特性及其工程响应研究》文中认为坝肩抗力体作为拱坝直接的承载地质体，是否稳定直接制约着水电工程的安全运营，其中的软弱结构面通常构成抗力体长期稳定的关键。小湾水电站是目前国内在建的第二高拱坝，巨大的工程荷载将在抗力体内形成强大的附加应力。而抗力体内所发育的蚀变岩，部分具有孔洞发育、结构疏松等特性。显然，蚀变岩的分布及性状如何，特别是其赋存环境发生变化后，其工程特性如何，将影响坝基的变形及稳定性，甚至影响大坝的安全。因此，“蚀变岩物理力学特性及其工程响应”是小湾水电站能否安全运营的关键性工程地质问题。针对此问题，本文进行了系统性的研究，取得的主要成果如下：(1)对处于关键部位的特殊岩类-蚀变岩，秉承“地质过程机制分析-量化评价”的学术思想，从现场第一手基础资料入手，分析了其产出状态、发育特征、空间分带性，借助岩矿试验确定了蚀变岩成因类型、岩矿特征：采用常规岩体力学试验分析了蚀变岩强度、变形特性。在此基础上，对含蚀变岩的工程岩体在施工开挖及蓄水条件下的整体稳定性进行了数值模拟研究，分析了蚀变岩在不同阶段的力学响应，最终进行了坝肩抗力体长期稳定性分析评价。本文研究成果丰富了重大水电工程中特殊岩类研究及其工程响应分析方法，研究成果直接服务于工程实践，与现场监测资料配套分析，可作为大坝长期稳定性评价依据。(2)查明了蚀变岩的成因及岩体结构特征，认为小湾水电站蚀变岩属热液蚀变成因，断裂构造是热液上升的通道，蚀变岩的规模仅仅局限于断裂破碎带及其两侧；蚀变岩本身岩体结构较为均一化，但其周围岩体由于热液上升时的冲击、挤压作用，岩体结构较破碎。据蚀变、风化特征可将蚀变岩划分成五类：Ⅰ类强蚀变、强风化，Ⅱ类强蚀变、中风化，Ⅲ类强蚀变、微风化，Ⅳ类中蚀变、微风化，Ⅴ类弱蚀变、微风化。据岩矿特征可将蚀变岩分为六大类：A不等粒钠长石岩、B不等粒石英钠长石岩、C粘土化不等粒钠长石岩、D碳酸盐化不等粒钠长石岩、E蚀变黑云花岗片麻岩、F细粒钠长石岩。其中A类据孔隙度(n)的大小可划分出四亚类：A1多孔洞状(n＞20％)、A2孔洞状(20％＞n＞10％)、A3少孔状(10％＞n＞5％)、A4块状(n＜5％)不等粒钠长石岩；D类以与A类相同的界限孔隙度值同样可划分出四亚类：D1多孔洞状、D2孔洞状、D3少孔状、D4块状碳酸盐化不等粒钠长石岩，故蚀变岩据其岩矿特征共可分为六大类十二亚类。(3)全面认识了蚀变岩的工程地质特性。蚀变岩为低吸水率的弱膨胀性岩石，其强度、变形特性分别受蚀变程度、风化程度及岩石性质共同影响，表现为：随蚀变程度的增强，抗压强度、抗剪强度及模量值降低，峰值应变量及泊松比则增加；蚀变程度相同时，蚀变岩强度值与模量值受风化程度的控制，风化程度越高，强度、模量值越低；蚀变、风化程度均相同的蚀变岩，其强度、模量值受蚀变岩性质的影响。蚀变作用以降低岩石的粘聚力为主；水对蚀变岩的作用也是以降低粘聚力为主，随蚀变程度的增加，水的弱化作用增强。(4)首次提出将孔隙度作为蚀变岩软硬程度分级新标准。以已有软硬岩划分标准为基础，结合蚀变岩孔洞发育的特点，通过分析计算，提出小湾水电站蚀变岩软硬程度孔隙度划分标准为：孔隙度(n)大于30％时为极软岩，n介于18％～30％时为软岩，n介于12％～18％时为较软岩，n小于12％时为硬岩。同时，补充了割线模量作为软硬岩划分标准的分级范围，提出割线模量小于0.5GPa时为极软岩、介于0.5～2GPa时为软岩、介于2～5GPa时为较软岩、大于5 GPa时为硬岩。(5)采用多标准对蚀变岩软硬程度进行了划分，新老标准划分结果基本一致，证明孔隙度、饱和单轴抗压强度及割线模量共同作为蚀变岩软硬程度划分标准的有效性。蚀变岩的软硬程度综合分级结果为：Ⅳ、Ⅴ类蚀变岩均为硬岩，Ⅲ类蚀变岩中A3为较软岩、D3及B为硬岩，Ⅱ类蚀变岩为较软岩，Ⅰ类蚀变岩中C、F为极软岩，A1、D1为软岩。(6)对蚀变岩破坏类型有了充分的认识：蚀变程度越低(强度越大)，其脆-延转换压力越大，反之则其脆-延转换压力越小。反映岩石脆、延性破坏类型的参数延性度变化较为复杂，在孔隙度较低(小于16％)时，延性度随孔隙度增加有增大趋势，但在试验所给围压范围内都不会大于3％，即属于脆性破坏；只有孔隙度大于16％，围压大于4MPa时延性度才有大于3％的可能，即进入脆—延转换状态。(7)采用分段拟合的方法很好的拟合了蚀变岩的蠕变试验曲线，建立了蚀变岩分段流变模型并求取了相应的流变参数，为数值计算参数取值提供了依据。用两种典型方法求取了蚀变岩的长期强度，结果表明：蚀变岩的长期强度随孔隙度增加而降低。(8)采用叁维数值模拟技术全面系统的分析了坝肩开挖对蚀变体应力、形变及塑性区的响应，结果表明开挖施工扰动引起蚀变体应力、形变场改变量小，不会导致蚀变岩体力学性质的改变。(9)首次对大型水电工程蓄水后工况进行了考虑时间效应的整体叁维稳定性数值模拟研究，对含蚀变岩体(带)的抗力体稳定性进行模拟评价，得出6个月后抗力体内应力、形变响应基本完成的结论。表明小湾水电站大坝及抗力体的整体稳定性不会因蚀变体的存在受到影响，但局部稳定性较差的部位，需进行工程处理，主要分布在右岸蚀变体E1、E9下游侧与F5断层所围的叁角形地带剪切破坏区，左岸蚀变体E8南端出露于地表高高程部位。(10)对蚀变体处理(实际为置换，模型中提高计算参数)效果进行了模拟分析，结果表明：处理后抗力体部位主应力表现为σ_1、σ_3均增加，σ_3拉应力范围减小、量值降低；总位移随参数提高倍数的增加而减小，最大总位移位置移向拱端面下游侧，左、右两岸总位移差减小；抗力体及蚀变体内塑性区面积大幅度降低。这些现象都说明蚀变体经工程处理后，抗力体整体、局部稳定性均得到增强。
李金标[10]2013年在《白水江青龙水电站引水隧洞隧址区花岗斑岩深风化机理及工程效应研究》文中指出在西部特殊复杂的工程地质环境下,水电、交通、采矿等行业工程建设规模的日益扩大。随着岩土工程规模增大和埋深的加深,一系列前所未有的超常规的特殊工程地质问题被揭露出来。其中,深达200～600m的岩体风化现象时有揭露,深部岩体风化具有埋深大、局部发育、差异显着等特征。深风化已经超出普通意义上的风化作用,其机理研究将扩展延伸风化作用的概念,具有重要的理论意义。深埋岩体强风化弱化了岩体,对地下工程稳定性带来了极大的影响,开展深风化工程效应研究具有重要的实际意义。本文针对青龙水电站引水隧洞斜坡下500～600m花岗斑岩深风化为研究对象,以区地质背景为基础,系统调研研究斜坡岩体建造改造特征、水文地质条件、深风化发育特征,运用X射线衍射、薄片分析等方法研究风化花岗斑岩的矿物学特征,宏观与微观相结合研究花岗斑岩深部岩体的风化机理,建立花岗斑岩深风化的基本模型——“风化模式”。针对岩体采用点荷载试验、构面携剪试验,研究不同风化程度花岗斑岩的岩体物理力学特性,评价不同风化程度对岩体物理力学性质影响程度,对不同风化程度的围岩稳定性作出评价,作出合理的开挖支护建议。获得如下主要认识：(1)花岗斑岩为叁迭纪晚期(晚印支—早燕山运动时期)沿岩层面整合及局部沿裂隙断裂不整合贯入的岩脉状产出的浅成相侵入岩。成生时间约为212Ma,成生环境为同碰撞构造环境,经受中新生代陆内构造造山作用。(2)首次将不同组合形式的“软硬相间”岩体斜坡形成演化过程、应力场变化特征及斜坡的宏观变形特征作为风化控制因素。其主要作用是控制地下水系统的开放性。叁线Piper图显示地下水从表层到深部演化特征表现为pH值增高、矿化度的提高,体现出地下水对岩体深风化的参与性。(3)首次提出“深风化”,区别于深卸荷、埋藏风化。深卸荷(异常卸荷松弛)是指岸坡深部、正常卸荷带以里较远部位发育较完整岩体中宽张裂隙带的现象,描述的是岩体工程地质性质出现缺陷,侧重描述工程效应,深卸荷现象中可以发育风化。埋藏风化是地质历史时期形成的古风化,由于构造沉降与海(湖)平面上升而被深埋于地下,与上覆地层呈不整合接触关系,部分可地壳抬升后上部地层剥蚀而出露地表,描述的是古风化产出的一种形式。深风化是发育在岩体深部(尤其是正常卸荷带以下的)局部性的风化,描述的是局部性的、通常异于上部岩体(地表无明显风化迹象)的风化。(4)花岗斑岩深风化表现为K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子与溶液中的Cl-、 OH-、CO32-、SO42-等离子结合,形成易溶于水的化合物,随地下水迁移,处在富钙阶段中-早期。不同程度风化岩样显示出矿物学演化序列：长石、云母、绿泥石→伊利石→(蒙脱石、埃洛石)→高岭石。(5)借鉴矿产行业“矿床模式”概念,首次提出“风化模式”的概念,结合不同组合形式的“软硬相间”岩体斜坡形成演化过特征、地下水特征演化特征、岩体矿物学演化特征等建立“剖面图解式风化模式”。该模式着重风化特征的描述,属经验性的,应用风化模式可以指导实践,帮助预测、评价同类工程地质条件下地下工程围岩稳定性。(6)地下揭露花岗斑岩岩体风化、破碎、强度低。深风化弱化了花岗斑岩物理性质力学性质,新-弱风化、中等风化、强风化花岗斑岩的围岩类别划分对应Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类。风化围岩的变形破坏方式主要为坍塌、剥落,变形破坏机制主要为拉、压应力造成的张裂、拉裂破坏及卸荷回弹,破坏发育在拱顶及边墙。采用FLAC30数值模拟结果显示,采用台阶状开挖及工字钢支护风化V级围岩应力—应变特征与全断面开挖及未支护的Ⅲ级围岩应力—应变特征相似,即二者稳定性相当。可见深风化对围岩稳定性弱化极其明显。
参考文献：
[1]. 锦屏一级水电站坝区水文地球化学问题研究[D]. 郑灵芝. 成都理工大学. 2003
[2]. 雅砻江锦屏一级电站普斯罗沟坝址地下水水化学信息的应用研究[D]. 王永利. 成都理工大学. 2003
[3]. 水文地球化学在大岗山水电站坝区地下水系研究中的应用[D]. 王能峰. 成都理工大学. 2004
[4]. 叶巴滩水电站坝址区“砂糖状”挤压破碎带蚀变矿物岩石学特征及成因分析[D]. 刘恋嘉. 成都理工大学. 2017
[5]. 雅砻江锦屏一级水电站左岸坝肩边坡支护效应研究[D]. 李晶. 成都理工大学. 2011
[6]. 大渡河大岗山水电站建基岩体开挖卸荷松弛特征研究[D]. 赵勇. 成都理工大学. 2012
[7]. 大渡河大岗山段深切峡谷裂隙水系统研究[D]. 于磊磊. 成都理工大学. 2016
[8]. 梯级水库群调度模拟及其对河流生态环境的影响[D]. 范继辉. 中国科学院研究生院（成都山地灾害与环境研究所）. 2007
[9]. 蚀变岩特性及其工程响应研究[D]. 杨根兰. 成都理工大学. 2007
[10]. 白水江青龙水电站引水隧洞隧址区花岗斑岩深风化机理及工程效应研究[D]. 李金标. 成都理工大学. 2013