四川盆地紅層巖體滲透特性及對(duì)水利工程的控制作用.pdf

1、四川盆地及盆地邊緣地區(qū)紅層分布極為廣泛，出露總面積約為16.5萬(wàn)km2，其中四川省境內(nèi)約為12 萬(wàn)km2，占全省總面積的25％左右。紅層主要為侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)地層，巖性較軟弱，工程地質(zhì)特性較差。該區(qū)內(nèi)水資源時(shí)空分布不均，需要建設(shè)水利工程實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。已建及在建的多個(gè)水利工程存在的工程地質(zhì)問(wèn)題日益凸顯，壩基巖體滲漏是主要問(wèn)題之一。探討四川盆地紅層巖體滲透特性，對(duì)水利工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。 基于四川盆地紅層巖體的地形地貌、地質(zhì)

2、構(gòu)造、沉積背景、地層巖性、水文地質(zhì)特征，將四川盆地劃分為盆西北區(qū)、盆中區(qū)、盆南區(qū)三個(gè)工程地質(zhì)區(qū)。以二十一個(gè)水利工程勘察數(shù)據(jù)為依托，系統(tǒng)地讀取了300個(gè)鉆孔的4,300組數(shù)據(jù)，重點(diǎn)探討了四個(gè)和巖體滲透性具有較強(qiáng)相關(guān)性的影響因素：巖性因素、風(fēng)化因素、構(gòu)造因素、易溶組分因素對(duì)滲透性的控制作用。詳細(xì)分析了各水利工程和工程地質(zhì)區(qū)內(nèi)紅層巖體的滲透特性。 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，巖體透水性與各因素之間呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，各工程地質(zhì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征的差異也

3、導(dǎo)致巖體滲透性在空間上分布各不相同。具體成果如下： （1）巖性因素為控制巖體滲透性最重要的因素。在新鮮巖體中，砂巖夾泥巖類(lèi)透水率為8~12Lu，泥巖夾砂巖類(lèi)透水率為2~8Lu，互層類(lèi)透水率為0~5Lu，泥巖類(lèi)透水率為0~1Lu。 （2）在風(fēng)化影響下，強(qiáng)風(fēng)化巖體透水率常達(dá)到100Lu 以上，弱風(fēng)化巖體透水率為5~100Lu，新鮮巖體透水率多為10Lu 以下。 （3）三種源于構(gòu)造作用的軟弱夾層在不同巖性組合的鉆孔試段

4、中透水率范圍不盡相同。在巖性組合為砂巖夾泥巖類(lèi)的試段中，巖塊巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在10~53Lu之間，巖屑夾泥型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在4~22Lu之間，泥夾巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率均在2~4.25Lu 之間。在巖性組合為泥巖夾砂巖類(lèi)的試段中，巖塊巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在6~29Lu之間，巖屑夾泥型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在2.6~15Lu 之間，泥夾巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率均在1~4Lu 之間。在巖性組合為互層類(lèi)的試段中，巖塊巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在

5、5~22Lu之間，巖屑夾泥型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在1.5~13Lu之間，泥夾巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率均在0.9~3.4Lu之間。在巖性組合為泥巖類(lèi)的試段中，巖塊巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在2~15Lu之間，巖屑夾泥型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率在1.8~7Lu之間，泥夾巖屑型層間錯(cuò)動(dòng)帶透水率均在0.25~1.4Lu之間。 （4）易溶組分溶蝕形成孔洞，造成地下水滲流量增加。易溶組分含量與巖體透水率呈正比。 （5）盆西北區(qū)滲透特性主控因素為巖性因