叶巴滩水电站坝区深部变形破裂特征及成因分析

岩体基本质量是决定水电工程岩体可利用性的主要因素,而一般非常见的、由于卸荷作用所导致的岸坡深部变形破裂对坝区岩体基本质量划分与区域范围的界定则有重要影响,直接影响周围岩体的工程地质特性及其评价。本文在叶巴滩水电站坝区岸坡岩体内的深部变形破裂详细调查的基础上,分析了影响岩体工程地质性质的深部变形破裂的主要特征,包括分布和优势方向、岩体紧密程度与完整性、破裂面张开宽度、风化状态、地下水状态、波速比、KV、RQD等指标,并分为轻微松弛、中等松弛和强烈松弛三种主要类型。通过分析形成深部变形破裂的地质环境,结合坝区的构造演化、河谷演化与地应力演化特征,揭示了叶巴滩水电站坝区深部变形破裂的成因机制:这是一种在河谷地貌形成演化过程中,伴随区域性剥蚀和河谷下切过程,早期岸坡岩体应力状态不断变化和调整,从而引起局部岸坡岩体内部储存的集中应变能强烈释放,导致边坡岩体向临空方向产生差异回弹而形成的张性破裂,局部具有剪胀特征。

叶巴滩水电站坝址区深部变形破裂特征

深入研究叶巴滩水电站坝址区对称发育的深部变形破裂的分布规律、地质特征、类型和控制因素,为进一步评价深部变形破裂岩体质量及可利用性奠定基础。基于野外调查、地震层析成像(CT)、平硐波速测试(Vp)和工程地质类比等方法,揭示深部变形破裂分布规律与宏观地质特征,划分深部变形破裂类型,探讨对称分布的深部变形破裂的控制因素。研究表明:深部变形破裂分布于距边坡表面水平深度约80~140 m范围,具有随高程的升高水平分布深度逐渐增加的规律,两岸均未形成贯通性破裂面;深部变形破裂大多继承早期构造节理形成,具有明显的张性特征,局部受地下水影响,破裂面表层风化加剧;深部变形破裂类型可分为轻微松弛型、中等松弛型和强烈松弛型;地壳抬升、河谷演化和高地应力等区域因素与边坡形态、边坡物质基础及微地貌共同控制深部变形破裂的形成和分布。