云南某水库花岗岩风化特性研究及应用

2022-07-08张荣景

陕西水利 2022年6期

张荣景，苏强

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司,新疆乌鲁木齐 830002）

1 工程概况

香竹林水库工程位于云南省临沧市双江县,水库总库容1305 万m3,控制灌溉面积4.36 万亩。设计正常高蓄水位为1461.3 m,坝线总长430 m,最大坝高95.7 m。水库由拦河大坝、导流泄洪等建筑物组成,灌区输水线路由管道、倒虹吸等建筑物组成。该工程规模为中型,工程等别为Ⅲ等。水库大坝建筑物级别2 级,导流输水放空洞、溢洪道为3 级；灌区输水渠及临时建筑物为5 级。

2 花岗岩风化特性研究

坝址区位于低中山峡谷地貌单元,物理地质现象主要表现为岩体风化。坝址区岩性主要为印支期侵入花岗岩,据坝区进行的工程地质测绘及主要勘探揭露工作（钻探1945 m/27孔、平硐709 m/11 硐）,可将坝址区风化特征分为：一般规律和风化厚度差异性规律，现分述如下。

（1）一般规律

坝址区岩体风化一般规律,是坝址区岩体风化特征之共性,主要体现在以下几个方面：

①坝址区花岗岩,由河床向两岸山顶,风化厚度逐渐增大,现代河床、河漫滩及两岸Ⅰ～Ⅲ级阶地下部未见全风化层,现代河床局部河段直接出露弱风化岩层；

②粗粒钠长石花岗岩抗风化能力弱于细粒钾长石花岗岩；

③构造、节理密集带处风化作用加强；

④坝址区全、强风化层,同一风化程度层内,因岩性特征、开挖难易程度、物理性质指标、力学性质指标等差异,可将全风化层细分为三带,强风化层细分为两带；

⑤坝址区风化岩体,普遍存在花岗岩所固有的球状风化、槽状风化、囊状风化、带状风化等异于同层风化程度的特殊风化现象。据勘探揭露成果统计（见表1）可知,全风化层中、下带一般含有0.7%～33%,粒径0.1 m～5 m 的强风化团块,所含团块一般呈灰白色,强度较低,锤击易碎,仅在平硐中发现粒径较大,强度较高的灰白、灰褐色强风化团块；强风化层中一般含有4.7%～21.8%,粒径0.1 m～2.5 m 全风化团块,所含团块一般呈散体状,基本失去原岩结构；弱风化层一般含有3.3%～32.2%,粒径0.1 m～6.8 m 的强风化团块,所含团块一般呈灰白色夹褐红色,强度较低,锤击易碎；

表1 坝址区特殊风化体统计表

⑥全～弱风化岩体,风化程度遵循逐渐减弱的一般规律,但微风化～新鲜岩体与全～弱风化岩体相比,其风化程度、岩石结构、物理力学性质等存在质的变化。

续表1

（2）风化厚度差异性规律

坝址区一般区域全风化层厚3 m～8 m,强风化层厚5 m～20 m,弱风化层厚13 m～28 m,其下为微风化～新鲜岩体（见表2）；局部区风化厚度较大,其全风化层厚10 m～45 m,强风化层厚30 m～56 m,弱风化层厚15 m～30 m。

表2 坝址区一般风化区厚度统计表

针对坝址建筑物区存在的风化厚度较大区,开展了针对性地质调查、测绘、钻探、平硐开挖等工作,并布设物探剖面,用以查明风化厚度较大区的分布范围、各风化层底界及分布规律主控因素等，现叙述如下。

①风化厚度较大区分布范围及风化底界

风化厚度较大区主要分布于坝址区A、B、C、D、E5 区,见图1。风化厚度较大区各风化层厚度、埋深见表3。

图1 坝址区风化厚度较大区分布示意图

表3 坝址区风化厚度较大区统计表

续表3

②风化厚度较大区分布规律

坝址一般风化区地表呈现灰白色、灰黄色,山体雄厚,岸坡坡度变化小；而风化厚度较大区地表则呈褐红色或褐红色夹土黄色,地形多呈单薄脊状、环顶状、梁状等,山体相对单薄,地形变化趋势较大。风化色差详见图2,地形差异详见图1。因此,上述风化厚度较大区分布规律主控因素为地形因素。当山脊单薄,裂隙贯通性好,风化作用多方位进行,致使风化厚度较大区形成,因风化、氧化作用强烈,致使地表呈现风化色异于一般区。