汾河二庫(kù)壩基巖體張扭性結(jié)構(gòu)面的工程地質(zhì)特性及工程處理

白 濱

(山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,山西 太原030024)

1 地質(zhì)背景

山西省汾河二庫(kù)壩址位于太原西山區(qū)的汾河峽谷型河段上,處于呂梁太行斷塊五臺(tái)山塊隆古交掀斜地塊中部偏東。區(qū)內(nèi)廣泛分布寒武奧陶系碳酸鹽巖地層,地層向SSW傾斜,構(gòu)造變動(dòng)輕微,產(chǎn)狀平緩。壩址處發(fā)育一寬緩的懸泉寺背斜,并向南西傾伏。巖層產(chǎn)狀壩基左側(cè)為N60°W/SW∠3°,右側(cè)為N80°W/SW∠2°～ 4°,微傾向上游偏右岸。 河床覆蓋層厚度26 m～28 m,壩基為寒武系上統(tǒng)鳳山組白云巖。按區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析,本區(qū)構(gòu)造應(yīng)力活動(dòng)是以南北向的扭動(dòng)為主要方式,具體為東部向北,西部向南的相對(duì)扭動(dòng)。

第三紀(jì)以來(lái)以太原西邊山斷裂為界,汾河二庫(kù)所在的太原西山區(qū)間歇抬升,而太原盆地相對(duì)下降。汾河從高程1 500 m夷平面下切形成高程1 300 m順直的寬谷。進(jìn)入第四紀(jì),西山區(qū)與太原盆地的升降劇烈,河流在平直寬谷的初始輪廓基礎(chǔ)上又進(jìn)一步侵蝕下切,并發(fā)育蛇曲狀河道,形成了峽谷型河谷段。

壩基巖體由上至下分為四層,寒武系上統(tǒng)鳳山組第一巖組(∈3f-1)為中厚層白云巖,巖性均一,堅(jiān)硬,厚度1.3 m;第二巖組(∈3f-2)為薄層條帶白云巖,層面微起伏,厚5.1 m;第三巖組(∈3f-3)為厚層結(jié)晶白云巖,堅(jiān)硬,層面起伏較粗糙,厚30.3m。第四巖組(∈3f-4)為深灰色粗晶白云巖,厚66.4 m。巖體中發(fā)育順層開(kāi)裂面,順河向緩傾斷層和NNW向(垂直于河流)扭性節(jié)理、斷層。NNW向的節(jié)理為本區(qū)最發(fā)育的一組節(jié)理,表現(xiàn)為陡傾,分布密集,由方解石充填,膠結(jié)較好;NWW向的斷層主要為位于壩上游的F9和壩下游的F10陡傾平移斷層,分別構(gòu)成大壩抗滑穩(wěn)定的上游拉裂面和下游可壓縮帶?！?br>