理论教育 裂隙岩体渗漏类型及特征

裂隙岩体渗漏类型及特征

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:基于裂隙岩体的渗流特征,坝区渗漏一般可以划分为散状渗漏、带状渗漏和层状渗漏3种型式。

裂隙岩体渗漏类型及特征

基于裂隙岩体的渗流特征,坝区渗漏一般可以划分为散状渗漏、带状渗漏和层状渗漏3种型式。

6.1.3.1 散状渗漏型

在均质的结晶岩或层状岩体中,由于构造型式复杂,各种结构面互相交切,组成复杂的裂隙网络系统,岩体破碎,渗漏无一定方向,其边界条件极为复杂。渗漏量视裂隙数量及宽度、连通程度而定。新安江坝址区左、右岸的深部及右岸浅部属此种渗漏型式(图6-16)。

图6-16 新安江坝址区渗漏极图

a.仅考虑岩层产状的极图;b.仅考虑两组正交断裂的水平极图;c.上述两者迭合的水平极图;d.主导渗流方向;e.次要渗流方向

6.1.3.2 带状渗漏型

在各种岩层中,由于某组结构面发育,如顺河的断层或裂隙密集带,此组结构面(带)就成为集中渗漏通道。这种渗漏型式简单、明显,边界条件易确定。当各种结构面组合成为规模较大的带状渗漏通道时,边界条件较复杂,渗漏量大。黄河干流上的天桥电站坝址区有两组构造结构面,一组为走向N80°E的压性断层;另一组为走向近SN的张性断层,规模较大,也最发育,形成一组平行的断裂带。由此形成了正交型集中渗漏通道,渗漏方向以近SN向为主,NEE向次之(图6-12)。

6.1.3.3 层状渗漏型(www.daowen.com)

层状结构的水平或缓倾岩体中,透水层与隔水层交互成层,连续性较强的沉积结构面发育,可沿层状透水岩体明显地渗漏。这种情况下,构造结构面对渗漏不起主导作用。当多层的透水层与隔水层交互成层时,则形成多层状渗漏通道,规模较大。此种渗漏型式的渗漏带明显,边界条件易确定。

6.1.3.4 裂隙岩体渗漏的定量评价

由于结构面发育的不均匀性及渗流途径的复杂性,裂隙岩体坝区渗漏的定量评价当前从理论到实践尚处于探索阶段,很不成熟。目前国内外在坝区渗漏计算中,一种常用的方法是根据裂隙岩体中渗流的流态及其边界条件,引用松散土体坝区渗漏计算公式进行近似、粗略的估算。其计算结果有时与实际情况差别较大,产生很大的误差。另一种常用的方法是数值模拟分析法,利用该方法可以视具体的水文地质条件采用二维或三维模型进行模拟。该方法近些年得到重视,发展较快。但作为定量评价的基础,以下3个方面的问题对裂隙岩体渗漏量的定量评价至关重要:

(1)渗漏边界条件的分析。应在地质定性研究的基础上,正确判定渗漏型式,划定边界条件,由此对坝区岩体进行水文地质分段(分区、带、层),作为渗漏计算的依据。确定了各计算段的边界条件后,渗漏段的厚度和宽度也就确定了。

(2)渗透系数的获取。裂隙岩体的渗透系数是借助于勘探、试验工作获取的。在工程实践中一定要布置较多的勘探钻孔并通过试验获得大量的数据,然后进行统计并结合坝区具体的地质条件选定计算参数,切忌“一孔之见”。若坝区有局部断裂、裂隙及岩溶发育时,尤须注意。

(3)计算模型的选择。裂隙水的流态比较复杂,渗流边界条件的确定比较困难,故选择比较切合实际的计算模型不太容易,此问题有待于进一步研究。

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