中國農(nóng)村水利水電·２１５年第６期０

（）文章編號：２２０００６０７８４２０１５０６９９１０－－－

９９

楊房溝水電站河谷邊坡巖體滲透性統(tǒng)計(jì)分析

２

程　龍１，林太清１，胡　楊１，榮　冠１，徐海亮１，

）（００７２；２．武漢大學(xué)水工巖石力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢４３００７２１．武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢４３

為了研究楊房溝水電站河谷邊坡巖體的滲透性規(guī)律，根據(jù)楊房溝水電站壩址區(qū)的鉆孔壓水試驗(yàn)資料，統(tǒng)計(jì)　　摘　要：

分析了壩址區(qū)河谷邊坡巖體滲透性隨深度的變化規(guī)律�，F(xiàn)場試驗(yàn)表明河谷區(qū)巖體滲透性為：弱風(fēng)化上段和下段巖體所處的巖層為弱透水層，微新巖體所處的巖層為微透水層。對所選鉆孔的壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出：在整體上，河谷邊坡巖體的滲透性變化規(guī)律表現(xiàn)為隨著河谷邊坡巖體風(fēng)化卸荷程度的增加滲透系數(shù)成逐漸增大的趨勢；在垂直方向上，壩址區(qū)邊坡巖體的滲透系數(shù)隨著深度的增加成負(fù)指數(shù)衰減，并且隨著卸荷風(fēng)化程度的減小衰減系數(shù)也相應(yīng)減小。在弱風(fēng)化上段和下段，巖體的滲透性主要受風(fēng)化和卸荷作用控制，滲透系數(shù)較大；在微新巖體段，由于風(fēng)化卸荷作用的減小，自重應(yīng)力成為滲透性的主要控制因素；在水平方向上，同一高程處滲透系數(shù)隨距離河床中心線的水平埋深的增大而減小，服從負(fù)指數(shù)衰減規(guī)律。

楊房溝水電站；河谷邊坡；滲透性；負(fù)指數(shù)衰減　　關(guān)鍵詞：

ＴＵ４５　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ　　中圖分類號：

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滲流問題對工　　我國的大型水電工程大多建在高山峽谷中，

程的建設(shè)有著重要的影響。巖體的滲透特性對滲流分析來說是一個(gè)非常重要的參數(shù)，為了保證滲流分析以及滲透穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)果的正確性和可信度必須科學(xué)合理的選取滲透系數(shù)。

在巖體力學(xué)領(lǐng)域，有很多學(xué)者對巖體滲透性的空間變化規(guī)（律進(jìn)行了深入研究并取得了一系列成果。Ｌ依據(jù)ｏｕｉｓ１９７４年）鉆孔壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究了滲透系數(shù)與正應(yīng)力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系并推導(dǎo)了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式，指出隨著正應(yīng)力的增大，滲透系數(shù)

１］

（。Ｊ表現(xiàn)出隨埋深呈負(fù)指數(shù)減小的趨勢［對碳酸ｎｅｓ１９７５年）ｏ

收稿日期：１０２０１４２０－－

“基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（３”計(jì)劃）項(xiàng)目９７

；（新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)１１ＣＢ０１３５０１，２０１０ＣＢ７３２００５）２０

）。劃項(xiàng)目（ＮＥＴＣ－１１－０４０６

，男，碩士研究生，作者簡介：徐海亮（研究方向?yàn)楹庸冗吰聨r－）８９１９

：體滲透性演化分析。ｉｌ２０１２２０２０６００６６＠ｗｈｕ．ｅｄｕ．Ｅ－ｍａｃｎ。

，通訊作者：男，博士，教授，榮　冠（從事工程地質(zhì)教學(xué)及巖７１－）１９

：＿石力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。Ｅ－ｍｉｌｒｍａｉｌ＠１６３．ｃｏｍ。ａｇ

００１楊房溝水電站河谷邊坡巖體滲透性統(tǒng)計(jì)分析　　徐海亮　程　龍　林太清　等

址區(qū)河谷邊坡巖體滲透性的空間變化規(guī)律，探討卸荷、風(fēng)化、埋深等作用對河谷邊坡巖體滲透性的影響。

巖類巖石進(jìn)行分析，推導(dǎo)出了基于滲透系數(shù)與正應(yīng)力兩者之間

２］

。Ｎ的對數(shù)型經(jīng)驗(yàn)公式［和Ｗ等ｅｕｚｉｌ（１９８６年）ａｎ２００９年）ｇ（

對孔隙類巖體滲透性隨深度變化規(guī)律，根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)分該類巖體滲透性均隨深度增加而減小，且為非線性關(guān)析得出：

３，４］

（。Ｗ系［等提出在沉積巖中滲透性隨深度的ｌｄｅｒ１９８４年）ａ５］

。Ｓ變化影響孔隙水壓力的分布［和Ｌｏｗ（１９６８年）ｏｕｉｓｎ

１　壩址區(qū)工程地質(zhì)條件

１．１　地層巖性條件

型，屬高楊房溝水電站位于青藏高原東南，河流深切呈“Ｖ”山峽谷地貌。雅礱江以１流向流經(jīng)壩區(qū)，左岸為萬年５０°６０°～１雪山山脈，右岸為太陽山山脈，山脈走向呈近南北向，地勢西北高東南低。

壩址區(qū)重要地層有：三疊系上統(tǒng)新都橋組變質(zhì)粉砂巖

ｄｘｚ

（；；三疊系上統(tǒng)雜谷腦組中薄層灰色板巖夾砂巖（燕山ＴＴ３）３）２

。主要地層期花崗閃長巖巖體（及第四系松散堆積物（Ｑ）γδ６）

（等對于裂隙巖體滲透性隨深度變化規(guī)律進(jìn)行了研１９７４年）

６］

。一般地，裂隙巖體滲透性與深度的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑橹笖?shù)模究［

（型，該模型最初由Ｌ提出，隨后在研究和工程應(yīng)用ｏｕｉｓ１９７４年）中被廣泛接受。但是指數(shù)模型有時(shí)并不能很好解釋現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)。Ｓ提出采用ｌｌｎｏｗ（１９６８年）ｏｏｋ－ｄ來表示裂隙結(jié)晶ｇｇ　　

７］

。蔣小偉等（巖體的滲透性變化關(guān)系［通過研究２００９，２０１０年）

埋深、有效應(yīng)力（法向應(yīng)力）與孔隙度或裂隙開度的一般關(guān)系，提出了孔隙及裂隙巖體滲透性隨埋深變化的半理論半經(jīng)驗(yàn)?zāi)?/p>

８，９］

。王新峰等（型［提出了一種新的方法分析裂隙巖１１年）２０

巖性特征及分布情況如下：三疊系上統(tǒng)雜谷腦組主要為中薄層，灰色板巖夾砂巖，巖層產(chǎn)狀：主要Ｎ０°０°Ｅ、ＮＷ∠３０°５°１～５～６分布在右岸年公溝內(nèi)的三巖龍斷層以西；三疊系上統(tǒng)新都橋組主要為灰色及灰黑色變質(zhì)粉砂巖，中厚至薄層狀。右岸年公溝，內(nèi)巖層產(chǎn)狀為Ｎ左岸巖層產(chǎn)狀為Ｎ２０°～５°０°Ｅ、ＳＥ∠６５°～３，局部傾向ＳＷ。新都橋組主要分布于壩４０°Ｗ、ＮＥ∠６０°０°～８址右岸、壩址左岸楊房溝下游的左右岸；燕山期花崗閃長侵入巖深灰－淺灰色，細(xì)粒粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由角閃石、黑云母、長石及石英等組成。普遍發(fā)育四組節(jié)理（兩組北東向、兩，組北西向）沿節(jié)理面，受地下水及構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)影響，角閃石、黑云母及長石常發(fā)生蝕變。壩址區(qū)分布的花崗閃長巖主要分布在左岸及右岸壩肩及邊坡部位。圖１為楊房溝壩址區(qū)地層巖性分布及勘測線布置示意圖

。

體滲透性隨埋深的變化關(guān)系，該方法主要基于中值理論和幾何

０］１

。鉆孔壓水試驗(yàn)是獲得工程巖體滲透性的基均值分析理論［