連江西牛地區(qū)覆蓋型巖溶特征及其工程意義.pdf

1、廣東省連江西牛航運(yùn)樞紐工程位于廣東省英德市西牛鎮(zhèn)上、下梁州河段之間，屬于連江渠化工程的最后一個梯級。研究區(qū)地貌形態(tài)的空間分布嚴(yán)格受巖性和構(gòu)造控制，表現(xiàn)為受侵蝕切割、剝蝕和堆積作用的產(chǎn)物。受地殼運(yùn)動和流水切割影響，河床的底部出露泥盆系灰?guī)r地層。該灰?guī)r地層受巖溶影響，溶洞發(fā)育較為廣泛，部分地區(qū)地面出現(xiàn)塌陷。由于樞紐工程的基礎(chǔ)建于該套灰?guī)r之上，巖溶也就成了直接影響該工程穩(wěn)定性的重要因素。因此，本文通過對連江西牛航運(yùn)樞紐工程地區(qū)的碳酸鹽巖巖溶的

2、研究旨在探究巖溶特征對工程建設(shè)的意義。 研究過程中，通過實(shí)地考察完成了調(diào)研、采樣、劃分巖性段和查明各種構(gòu)造現(xiàn)象。此外，通過對鉆孔資料的分析完成了各種巖層和構(gòu)造相關(guān)資料的對比及巖溶垂直和水平分布特征的總結(jié)。通過對連江西牛航運(yùn)樞紐工程地區(qū)野外露頭巖層及鉆孔資料的分析研究，得出研究區(qū)巖溶具有如下特征： 壩區(qū)巖溶地層主要為上泥盆統(tǒng)天子嶺組地層，該巖層可以分為D3t-3、D3t-2和D3t-1三個巖段。滴鹽酸反應(yīng)結(jié)果顯示，巖溶發(fā)育

3、程度自D3t-1→D3t-3→D3t-2相對減弱，D3t-2在泥盆系灰?guī)r在三個巖組中隔水性、工程力學(xué)性質(zhì)相對最好。 巖溶率研究結(jié)果顯示，D3t-3巖段中溶洞可分為三層，分別出現(xiàn)在>20m、9～19m和3～8m的標(biāo)高范圍內(nèi)，這分別對應(yīng)了標(biāo)高為20m、15m、6m的三個古河床。從地質(zhì)歷史演化的方面來看，三個不同標(biāo)高的古河床應(yīng)該代表著三次地殼的垂向運(yùn)動。 巖溶受構(gòu)造所控制，溶洞表現(xiàn)為順層發(fā)育，水平方向受NE和NW向斷裂構(gòu)造等的

4、影響。同一巖層巖性基本一致，而NE、NW兩組斷裂構(gòu)造密集地下水活動較強(qiáng)。巖層和地下水活動能力受構(gòu)造所控制，這些因素最終決定了巖溶的分布。 食鹽示蹤劑進(jìn)行溶洞連通試驗(yàn)結(jié)果顯示，盡管zk27和zk29兩鉆孔的溶洞之間相互連通，但電站壩基下部的溶洞zk30和zk31卻相互獨(dú)立并未連通，這對壩基蓄水性是非常有利于的。 孔深.巖溶率關(guān)系研究顯示，溶洞出現(xiàn)的峰值總體集中于10-35m，大于40m的鉆孔均未發(fā)現(xiàn)有溶洞發(fā)育。在孔深為10

5、～35m的范圍內(nèi)，巖溶率峰值出現(xiàn)在19m、23m和33m處。根據(jù)地層巖性和巖溶率對應(yīng)關(guān)系，0～28m的孔深范圍對應(yīng)于D3t-3巖段內(nèi)。33m左右孔深處的巖溶率峰值最高，說明該深度處巖溶發(fā)育最強(qiáng)烈，這應(yīng)該對應(yīng)著D3t-3與D3t-2兩個巖段接觸部位。據(jù)此，鉆孔深度應(yīng)該以至少到達(dá)D3t-2巖段頂部。 綜上所述，泥盆系D3t-2巖段具有較好的隔水性和工程力學(xué)性質(zhì)，對連江西牛航運(yùn)樞紐工程有著非常重要的意義?？辈爝^程中，D3t-3巖段的巖