某水电站坝区峨眉山玄武岩岩体风化特征-中国管理科学.PDF

第35卷第1期 北京工业大学学报 V01．35No．1 TECHNOLOGY 2009年1月 JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOF Jan．2009 某水电站坝区峨眉山玄武岩岩体风化特征 魏云杰1，许 模2，陶连金1，康小兵2 (1．北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京100124； 2．成都理工大学地质灾害与地质环境保护国家重点实验室，成都610059) 摘要：大坝建基面的选择取决于岩体风化程度．玄武岩风化作用受岩体结构控制，岩体的风化首先是沿各类 结构面开始，逐渐向岩体内部发展．以西南某水电站为例，通过对某坝址区峨眉山玄武岩风化的表观特征、矿物 特征、化学特征进行了研究，结果表明：玄武岩的风化以物理风化作用为主。化学风化作用不明显；断层及层间、 层内错动带对玄武岩的化学风化作用无显著影响，现场判定岩体风化界限应重点依据岩体的表观特征，从而为 风化界限的现场判定提供了依据． 关键词：峨眉山玄武岩；岩体风化；矿物特征；化学特征 中图分类号：O319．56 文献标识码：A 文章编号：0254—0037(2009)01—0053—05 1问题的提出 中国西南地区二叠纪玄武岩，即广义的峨眉山玄武岩，是我国水电工程的主要建基岩体之一．在水电 工程建设过程中，与岩体风化有关的工程地质问题有：影响建筑物位置(坝轴线)的选择；影响建基岩体的 选择；影响工程边坡的稳定性；影响坝基的防渗处理．玄武岩风化作用受岩体结构控制，岩体的风化首先 是沿各类结构面开始，逐渐向岩体内部发展．结构面的单个裂隙风化过程比较简单，从岩体浅部到深部裂 隙由张开转为闭合状态，愈近地表其张开程度愈大，裂隙面上先是出现氧化铁膜、铁锈，进而裂隙面两侧岩 块(结构体)出现风化晕．风化晕的变化由表及里，其厚度由厚变薄，裂隙中还充填次生泥、碎屑等．裂隙 密集带风化过程与单个裂隙相似，由于带内破裂面发育，地下水活动强烈．单个裂隙风化到一定程度后， 次一级裂面随之风化，最后导致整个密集带强烈风化，形成破碎软弱的风化条带，即风化夹层．区内发育 的断层及层间、层内错动，给地下水的活动提供了场所，岩体沿断裂面风化，使岩块逐渐破碎、矿物蜕变产 生高岭石化。进而解体形成松软并具有碎屑泥质特性的风化槽．随着风化作用不断发展，岩体性能向不良 方向转化，最终由于岩体的结构面、结构体的风化而导致岩体结构发生质变，如图1所示D-2]．岩体的风化 程度与建基面的确定等密切相关。本文从岩体结构和工程应用2个方面对峨眉山玄武岩的风化特征进行 了研究． 风化作用增强方向 新鲜岩体 微风化岩体 弱风化岩体 强风化岩体 图l玄武岩风化作用与岩体结构的关系 of androckstructureinbasalt Fig．1Relationshipweathering 收稿日期：2007—09—24． 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ05A02、2006BAJ27805)． 作者简介：魏云杰(1973一)，男，河南柘城人，博士后． 万方数据 北京工业大学学报 2岩体的表观特征 2．1岩体的外观特征 根据规范要求，峨眉山玄武岩按表面颜色、锤击声、构造带的充填物等方面，可分为微新岩体、弱风化 岩体两大类；弱风化岩体又可分为弱风化上段与弱风化下段2个亚类． 随风化程度的加剧，坝区峨眉山玄武岩节理面由青灰色(灰黑色)新鲜岩体一部分黄褐色弱风化下段 岩体一黄褐色弱风化上段岩体． 岩石断口从灰黑色(青灰色)微新岩体一少量黄褐色弱风化下段一大部黄褐色弱风化上段． 层间、层内错动带及断层破碎带充填的碎裂岩从微新岩体青灰色、灰黄色无次生泥充填一弱风化带充 填黄色的次生泥． 2．2岩体的微观特征 岩石经风化作用