新第三系红层工程地质特性研究
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黄河上游中型水电站
新第三系红层工程地质特性研究
内 容
1 2 3 4 5 6 工程概况及主要技术问题 黄河上游新第三系红层形成的地质环境 第三系红层岩体结构特征 第三系红层的水文地质特征 黄河上游第三系红层的工程特性 第三系红层开挖松弛及防护措施研究
1.工程概况及主要技术问题
黄河上游龙羊峡至刘家峡河段，由坚硬岩石形成的 深切峡谷，目前已建、在建的大型电站有五座 . 在这些 深切峡谷的上下游往往为较为开阔的山间盆地 ( 或构造 盆地)。黄河在这些河段的河床较为开阔 ,仍然具有一定 的落差，利用这些水头，可以开发上百万千瓦的电力资 源。目前已规划七座中型水电站 ( 其中尼那电站已在施 工)。
C 有限元分析表明，盆地内第三系红层泥质岩在喜山运 动承受的构造应力量值大致为邻近坚硬岩体应力量值的
１／５～１／８倍。因此，第三系红层成岩过程中受到的 构造应力压密，是该区第三系红层工程性质形成，以及不 同于其它地区第三系红层的重要原因。
有限元计算模型
①断裂(玫瑰红色条带)；②三叠系、侏罗系岩体(绿色)；③坚硬岩体 (大红)；④ 红层岩体(黄色)
第三系红层地下水主要为裂隙水。 岩体透水性微弱，多数小于 1 Lu。一 般在强风化或卸荷带内岩体呈弱 — 微 透水性；弱～微风化、新鲜岩带则为 相对不透水层。
5 黄河上游第三系红层的工程特性
（1）物理性质 黄河上游第三系三趾马红层较我国北方的三趾马红 土具有质好得多的物理性质。
表
工 程 名 称 尼 那 直 岗 拉 卡 康 扬 黄 丰
2 黄河上游新第三系红层形成的地质环境
（1）构造部位
位于祁连加里东褶皱系和松潘甘孜印 支褶皱系两个大地构造单元交界地带， 由青海南山深断裂带、拉脊山深断裂带、 鄂拉山断裂带、阿尼玛卿断裂带构成的 化隆 、贵德断陷盆地内。
图 研究区深大断裂分布图
1西宁、民和盆地；2化隆、循化盆地；3共和、贵德盆地；4岩石圈断
裂5较大断裂；6祁连加里东褶皱系；7松潘、甘孜印支褶皱系。 ① 青海南山深断裂带；② 拉脊山深断裂带；③ 鄂拉山断裂带；④ 阿尼 玛卿断裂带；⑤ 中祁连山北化深断裂带
黄河上游第三系红层盆地
（2）岩性 、岩相特征 表
时代
研究区第三系红层岩性、岩相及气候
盆 地 名 称 西 宁 岩 性 厚度 ｍ 沉积相 淡水湖相 为主的冲 积～湖相 气候
a 尽量防止岩体吸湿松弛，获得的变形参数较高
表 松弛较小的粘土岩体变形试验成果
工程 名称 试样编号 PD3-9.9 尼那 电站 PD3-28.8 E91-1 E91-2 ZH1 直岗 拉卡 电站 PD9 PD2 试样岩性 粘土 粘土岩 粘土岩 粘土岩 粘土岩 粘土岩 粘土岩 变形模量 E0 （GPa） 1.02 1.11 1.0 1.0 1.19 0.834 0.88 试验情况 松弛较小，吸湿少 松弛较小，吸湿少 松弛较小，吸湿少 松弛较小，吸湿少 坝基基坑岩体，长期处 于地下水位下，饱水 天然状态，平洞开挖后 较短时间内试验 天然状态，平洞开挖后 较短时间内试验 其他代表 性指标 Vp=2400 m/s
半干旱 气候
内陆湖相
半干旱 气候
湖相为主 半干旱 的 冲 积 ～ 气候 湖积相 淡水湖相 半干旱 为 主 的 冲 气候 积～湖积 相
（3）第三系红层沉积后的地质环境条件
A 上新统地层沉积厚度可以达到500～６００ｍ ---------自Fra Baidu bibliotek压密作用
B 喜山运动第三幕较高的构造 应力
------------构造应力压密作用
第三系红层时代新、成岩作用差、岩性较软弱、强 度及变形模量低，开挖暴露后易受环境条件的影响。系 统研究新第三系红层软岩的工程地质持性，合理地给定 第三系红层岩体的各种工程参数及开挖防护措施，为本 研究的主要技术问题。
软岩、硬粘土研究中存在的主要问题
对国内外有关软岩、硬粘土研究现状分析表明，目前 对软岩、硬粘土的工程地质研究已取得了相当大的进展，尤 其在软岩 、硬粘土的物理力学性质及其影响因素方面研究 较多。但这些研究成果大多数是在室内试验条件下按常规试 验规范进行。由于软岩、硬粘土的划分国内外多以饱和抗压 强度为标准，而泥质岩的工程特性受环境条件影响显著，当 其从钻孔中取出或平洞开挖后将受应力松弛和吸湿、膨胀松 弛的双重影响。目前进行泥质岩岩石的饱和抗压强度测定时， 是将钻孔或平洞中取出的岩石再次浸入水中，这对于富含蒙 脱石、伊利石等亲水性粘土矿物的软岩具有显著的遇水膨胀 崩解特性，即使岩石不发生崩解，由于软岩遇水膨胀，造成 原有的天然孔隙度发生显著地改变，因此测得的抗压强度也 就显著降低。而在天然条件下软岩的饱和度达100%时，仍具 有较高的强度特征。因此，忽视环境条件来研究和评价泥质 岩的工程特性，这是当前泥质岩饱和抗压强度及浸水软化特 性测试等研究中存在主要问题。
备注
92.03 5.77~8.29 92．8 12．8 93．4 9．2 89．2 14 室内饱和抗 96．7 12 压强度仅 290．4 14 7Mpa,平均 4Mpa. 96．8 15．0 100 13．0 室内试验统 饱水 2． 53~7.09 计值平均 样 4.16Mpa.
研究表明： ①红层泥质岩浸水后岩石的强度变化大， 并且岩石的抗压强度随含水量的增大而显著 减小，甚至强度可缓慢降为零，软化系数可 在0.2以下。
尼那电站试验区粘土岩物理力学性质随暴露时间的关系
（3）红层岩体的饱和抗压强度
第三系红层按现行室内岩石试验规范的试 验方法获得的饱和抗压强度值很低，多数小 于 1 Mpa.,仅尼那电站消力池部位的粘土饱 和抗压强度值较高，一般达1.0─7.0 Mpa。 但天然条件下饱和度在90～100%范围岩石 的抗压强度值较高，处于强～弱风化带的粘 土岩的抗压强度可达7.0─15.0，平均值为 11.0 Mpa.
（4）红层岩石的抗剪强度
红层岩石具有较高的抗剪强度参数， f 值一般0.64─ 1.02。
岩石 名称 粘土岩 砂砾岩 粉砂岩 直剪试验 f 0.43~1.00 (0.66) 0.92~1.06 (1.01) C (Mpa) 0.14~4.8 三轴试验 C (Mpa) 0.436~1.88 0.2~5.4 3.26 f
天然条件下红层岩石的饱和抗压强度
天然 天然 含 试样 密 度 水量 编号 r(g/cm3) (W％) N10 6.5 2.41 试-1 8．5 2．38 试-2 9．0 2．37 消-1 7．5 2．41 消-2 7．5 2．45 消-3 7．6 2．41 消-7 7．5 2．43 消-13 7．5 2．46 8．54 饱和 度 Sr(%) 饱和抗 压强度 Rs(Mpa)
8.57
粘土质粉 砂岩 含粉砂质泥岩 含粉砂粘 土质
2.14~2.32 2.28~2.33
2.26 2.30 2.49
6.8~12.21 4.5~6.1
10.59 5.1
表
岩土名称
内蒙古元宝山三趾马红土
不同时代的红层的物理性质对比表
密度 （g/cm3 ） 1.91~2.04 2.01~2.06 2.10~2.19 1.93~2.09 1.91~2.07 1.76~2.15 1.75~2.09 1.55~1.64 1.54~1.75 1.34~1.94 1.48~1.88 1.6~1.9 2.35~2.45 2.35~2.41 2.46~2.64 2.43 2.32~2.61 1.60~3.86 0.144~0.161 0.041~0.105 0.127 干密度 （g/cm3 ） 1.52~1.68 含水量 （%） 21.2~25.8 19.6~26.4 7.0~9.75 24.51~24.68 16.13~25.21 0.498~0.752 15.09~21.60 0.493~0.814 19.26~22.60 0.443~0.618 0.39~0.62 孔隙比 e 0.62~0.75 0.60~0.67
粘土岩(尼那)的单轴抗压强度(R)随含水量(W)的变化曲线
② 按现行室内岩石试验规范，对天 然饱水或基本饱水的红层样再进行室 内人工饱水，实际上是对岩样进行了 无侧限条件下的先崩裂、超吸水、再 弱化、后抗压的不符合工程地质岩体 真实天然环境和力学环境的试验，其 成果不能代表坝基深部岩体所具有的 真实力学特性，仅能代表未来基坑开 挖后暴露于大气环境并经水浸泡饱和 的表面岩石的强度。红层建坝施工开 挖过程中对建基岩体的保护是红层建 基关键。
拉西 瓦水 电站 尼那 水电 站 龙羊 峡水 电站 李家 峡水 电站 直岗 拉电 站、 康扬 电站 黄丰 电站
花岗岩 花岗岩 上第三 系泥 岩 花岗岩 库岸Ｑ 1 地层 混合岩 混合岩 上第三 系泥岩 岩 上第三 系泥岩
水压致 裂 水压致 裂
12.1 13.55
6.01 6.11
8.1
5.01
7.3
表 3—5 区内地应力测值及模拟的地应力量值
实测地应力 工程 名称 岩性 最大主应 力 σ 1 （Mpa） 30.88 26.46 最大 主应 力方 位 测试 方法 模拟的地应力 最大主 应力 σ １ (Mpa) 34.8 20.95 6.7 3.45 14.3 1.95 9.4 9.22 359 63 60 327 水压致 裂 应力解 除法 应力解 除法 应力解 除法 20.1 最小主 应力 σ ３ (Mpa) 2.67 3.56 2.7 0.5 3.7
0.14~0.53 0.636~0.70 1
注：表中括号内的值为平均值
（5）红层软岩的变形特征
① 红层软岩弹性模量
在天然条件下尼那坝址4.34 ─ 7.11 Gpa，直岗拉卡为 2.02 Gpa 。但在饱水条件下较低，一般为0.578 ─0.857 Gpa 最大仅1.11Gpa 最下0.287Gpa，与天然条件下的模量 值差异较大。 ② 层软岩的变形特性与环境的关系密切 红层软岩的物理力学性状受控于所处的应力环境及湿 度变化的影响。在平洞中进行岩体的变形试验时，不仅洞 室围岩的应力重分布引起的岩体发生卸荷、松弛；而且暴 露在平洞中的粘土岩吸收洞内潮湿空气或水的作用（水环 境），引起岩石的膨胀或松弛，这是粘土岩独有的特征， 红层软岩的变形特征评价应于环境条件相对应。
3.6
3 第三系红层岩体结构特征
第三系红层岩体内结构面不太发育 ，间距多在3 m 以上，岩体完整性好， 各向异性特征表显不明显，基本近各向 同性特征。因此，可运用岩石力学参数 的方法来评价这类岩体的力学参数进行 了新的探索。
图 直岗拉卡电站PD1平洞波速的各向异性分布图
4 第三系红层的水文地质特征
各电站坝址区红层岩石物理性质统计表
天然密度(g/cm3) 含水量(%) 范围值 5.0~9.82 6.4~7.0 平均值 6.69 6.7
岩石名称 范围值 粘土岩类 砂砾岩 粘土岩及 粘土 2.27~2.46 2.26~2.35 平均值 2.37 2.29
2.30~2.40
2.35
7.89~9.97
地层时代 第三纪 下第三纪 N2 N2 N2 N2 N2 第三纪 K K J2 J
百色盆地那读组泥岩
利民堡盆地三趾马红土
晋西北三趾马红土
内蒙古阿巴嘎三趾马红土
西安三趾马红土 延安三趾马红土 伊朗卡尔赫泥岩 葛洲坝粘土岩 升钟水库泥质岩 重庆市泥质岩 四川侏罗纪泥岩
（2）红层岩体的天然抗压强度
第三系红层天然抗压强度较高，一般在5—16Mpa之间， 但随暴露时间的延长，其干密度逐渐降低，相应的天然抗 压强度也随之减小。
循 化 上第三系 贵德组 （N2g） 化 隆
贵 德
桔黄 色 砂 岩 ，钙 质 泥 岩 ， 100~ 夹泥 灰 岩 ， 底部 有 灰 绿 色 200 砾岩 底部 深 红 色 、砖 红 色 砂 砾 岩、 砂 质 泥 岩； 中 上 部 浅 红色 、 桔 黄 色， 有 时 为 灰 色砂 岩 、 泥 岩互 层 ， 含 不 ＞ 512 稳定 砂 砾 岩 。总 的 向 上 岩 性逐 渐 变 细 ，泥 岩 增 多 ， 有不规则泥灰岩及石膏 层。 底部 灰 白 色 钙质 胶 结 石 英 1100 砾岩 ， 中 上 部为 桔 黄 ～ 土 黄色 砂 岩 ， 泥岩 与 砾 岩 、 砂砾岩互层淡水 桔黄色砂岩粉砂岩，泥岩， 500 局部 夹 含 生 物化 石 灰 岩 ， — 700 上部为土黄色砂岩泥岩
新第三系红层工程地质特性研究
内 容
1 2 3 4 5 6 工程概况及主要技术问题 黄河上游新第三系红层形成的地质环境 第三系红层岩体结构特征 第三系红层的水文地质特征 黄河上游第三系红层的工程特性 第三系红层开挖松弛及防护措施研究
1.工程概况及主要技术问题
黄河上游龙羊峡至刘家峡河段，由坚硬岩石形成的 深切峡谷，目前已建、在建的大型电站有五座 . 在这些 深切峡谷的上下游往往为较为开阔的山间盆地 ( 或构造 盆地)。黄河在这些河段的河床较为开阔 ,仍然具有一定 的落差，利用这些水头，可以开发上百万千瓦的电力资 源。目前已规划七座中型水电站 ( 其中尼那电站已在施 工)。
C 有限元分析表明，盆地内第三系红层泥质岩在喜山运 动承受的构造应力量值大致为邻近坚硬岩体应力量值的
１／５～１／８倍。因此，第三系红层成岩过程中受到的 构造应力压密，是该区第三系红层工程性质形成，以及不 同于其它地区第三系红层的重要原因。
有限元计算模型
①断裂(玫瑰红色条带)；②三叠系、侏罗系岩体(绿色)；③坚硬岩体 (大红)；④ 红层岩体(黄色)
第三系红层地下水主要为裂隙水。 岩体透水性微弱，多数小于 1 Lu。一 般在强风化或卸荷带内岩体呈弱 — 微 透水性；弱～微风化、新鲜岩带则为 相对不透水层。
5 黄河上游第三系红层的工程特性
（1）物理性质 黄河上游第三系三趾马红层较我国北方的三趾马红 土具有质好得多的物理性质。
表
工 程 名 称 尼 那 直 岗 拉 卡 康 扬 黄 丰
2 黄河上游新第三系红层形成的地质环境
（1）构造部位
位于祁连加里东褶皱系和松潘甘孜印 支褶皱系两个大地构造单元交界地带， 由青海南山深断裂带、拉脊山深断裂带、 鄂拉山断裂带、阿尼玛卿断裂带构成的 化隆 、贵德断陷盆地内。
图 研究区深大断裂分布图
1西宁、民和盆地；2化隆、循化盆地；3共和、贵德盆地；4岩石圈断
裂5较大断裂；6祁连加里东褶皱系；7松潘、甘孜印支褶皱系。 ① 青海南山深断裂带；② 拉脊山深断裂带；③ 鄂拉山断裂带；④ 阿尼 玛卿断裂带；⑤ 中祁连山北化深断裂带
黄河上游第三系红层盆地
（2）岩性 、岩相特征 表
时代
研究区第三系红层岩性、岩相及气候
盆 地 名 称 西 宁 岩 性 厚度 ｍ 沉积相 淡水湖相 为主的冲 积～湖相 气候
a 尽量防止岩体吸湿松弛，获得的变形参数较高
表 松弛较小的粘土岩体变形试验成果
工程 名称 试样编号 PD3-9.9 尼那 电站 PD3-28.8 E91-1 E91-2 ZH1 直岗 拉卡 电站 PD9 PD2 试样岩性 粘土 粘土岩 粘土岩 粘土岩 粘土岩 粘土岩 粘土岩 变形模量 E0 （GPa） 1.02 1.11 1.0 1.0 1.19 0.834 0.88 试验情况 松弛较小，吸湿少 松弛较小，吸湿少 松弛较小，吸湿少 松弛较小，吸湿少 坝基基坑岩体，长期处 于地下水位下，饱水 天然状态，平洞开挖后 较短时间内试验 天然状态，平洞开挖后 较短时间内试验 其他代表 性指标 Vp=2400 m/s
半干旱 气候
内陆湖相
半干旱 气候
湖相为主 半干旱 的 冲 积 ～ 气候 湖积相 淡水湖相 半干旱 为 主 的 冲 气候 积～湖积 相
（3）第三系红层沉积后的地质环境条件
A 上新统地层沉积厚度可以达到500～６００ｍ ---------自Fra Baidu bibliotek压密作用
B 喜山运动第三幕较高的构造 应力
------------构造应力压密作用
第三系红层时代新、成岩作用差、岩性较软弱、强 度及变形模量低，开挖暴露后易受环境条件的影响。系 统研究新第三系红层软岩的工程地质持性，合理地给定 第三系红层岩体的各种工程参数及开挖防护措施，为本 研究的主要技术问题。
软岩、硬粘土研究中存在的主要问题
对国内外有关软岩、硬粘土研究现状分析表明，目前 对软岩、硬粘土的工程地质研究已取得了相当大的进展，尤 其在软岩 、硬粘土的物理力学性质及其影响因素方面研究 较多。但这些研究成果大多数是在室内试验条件下按常规试 验规范进行。由于软岩、硬粘土的划分国内外多以饱和抗压 强度为标准，而泥质岩的工程特性受环境条件影响显著，当 其从钻孔中取出或平洞开挖后将受应力松弛和吸湿、膨胀松 弛的双重影响。目前进行泥质岩岩石的饱和抗压强度测定时， 是将钻孔或平洞中取出的岩石再次浸入水中，这对于富含蒙 脱石、伊利石等亲水性粘土矿物的软岩具有显著的遇水膨胀 崩解特性，即使岩石不发生崩解，由于软岩遇水膨胀，造成 原有的天然孔隙度发生显著地改变，因此测得的抗压强度也 就显著降低。而在天然条件下软岩的饱和度达100%时，仍具 有较高的强度特征。因此，忽视环境条件来研究和评价泥质 岩的工程特性，这是当前泥质岩饱和抗压强度及浸水软化特 性测试等研究中存在主要问题。
备注
92.03 5.77~8.29 92．8 12．8 93．4 9．2 89．2 14 室内饱和抗 96．7 12 压强度仅 290．4 14 7Mpa,平均 4Mpa. 96．8 15．0 100 13．0 室内试验统 饱水 2． 53~7.09 计值平均 样 4.16Mpa.
研究表明： ①红层泥质岩浸水后岩石的强度变化大， 并且岩石的抗压强度随含水量的增大而显著 减小，甚至强度可缓慢降为零，软化系数可 在0.2以下。
尼那电站试验区粘土岩物理力学性质随暴露时间的关系
（3）红层岩体的饱和抗压强度
第三系红层按现行室内岩石试验规范的试 验方法获得的饱和抗压强度值很低，多数小 于 1 Mpa.,仅尼那电站消力池部位的粘土饱 和抗压强度值较高，一般达1.0─7.0 Mpa。 但天然条件下饱和度在90～100%范围岩石 的抗压强度值较高，处于强～弱风化带的粘 土岩的抗压强度可达7.0─15.0，平均值为 11.0 Mpa.
（4）红层岩石的抗剪强度
红层岩石具有较高的抗剪强度参数， f 值一般0.64─ 1.02。
岩石 名称 粘土岩 砂砾岩 粉砂岩 直剪试验 f 0.43~1.00 (0.66) 0.92~1.06 (1.01) C (Mpa) 0.14~4.8 三轴试验 C (Mpa) 0.436~1.88 0.2~5.4 3.26 f
天然条件下红层岩石的饱和抗压强度
天然 天然 含 试样 密 度 水量 编号 r(g/cm3) (W％) N10 6.5 2.41 试-1 8．5 2．38 试-2 9．0 2．37 消-1 7．5 2．41 消-2 7．5 2．45 消-3 7．6 2．41 消-7 7．5 2．43 消-13 7．5 2．46 8．54 饱和 度 Sr(%) 饱和抗 压强度 Rs(Mpa)
8.57
粘土质粉 砂岩 含粉砂质泥岩 含粉砂粘 土质
2.14~2.32 2.28~2.33
2.26 2.30 2.49
6.8~12.21 4.5~6.1
10.59 5.1
表
岩土名称
内蒙古元宝山三趾马红土
不同时代的红层的物理性质对比表
密度 （g/cm3 ） 1.91~2.04 2.01~2.06 2.10~2.19 1.93~2.09 1.91~2.07 1.76~2.15 1.75~2.09 1.55~1.64 1.54~1.75 1.34~1.94 1.48~1.88 1.6~1.9 2.35~2.45 2.35~2.41 2.46~2.64 2.43 2.32~2.61 1.60~3.86 0.144~0.161 0.041~0.105 0.127 干密度 （g/cm3 ） 1.52~1.68 含水量 （%） 21.2~25.8 19.6~26.4 7.0~9.75 24.51~24.68 16.13~25.21 0.498~0.752 15.09~21.60 0.493~0.814 19.26~22.60 0.443~0.618 0.39~0.62 孔隙比 e 0.62~0.75 0.60~0.67
粘土岩(尼那)的单轴抗压强度(R)随含水量(W)的变化曲线
② 按现行室内岩石试验规范，对天 然饱水或基本饱水的红层样再进行室 内人工饱水，实际上是对岩样进行了 无侧限条件下的先崩裂、超吸水、再 弱化、后抗压的不符合工程地质岩体 真实天然环境和力学环境的试验，其 成果不能代表坝基深部岩体所具有的 真实力学特性，仅能代表未来基坑开 挖后暴露于大气环境并经水浸泡饱和 的表面岩石的强度。红层建坝施工开 挖过程中对建基岩体的保护是红层建 基关键。
拉西 瓦水 电站 尼那 水电 站 龙羊 峡水 电站 李家 峡水 电站 直岗 拉电 站、 康扬 电站 黄丰 电站
花岗岩 花岗岩 上第三 系泥 岩 花岗岩 库岸Ｑ 1 地层 混合岩 混合岩 上第三 系泥岩 岩 上第三 系泥岩
水压致 裂 水压致 裂
12.1 13.55
6.01 6.11
8.1
5.01
7.3
表 3—5 区内地应力测值及模拟的地应力量值
实测地应力 工程 名称 岩性 最大主应 力 σ 1 （Mpa） 30.88 26.46 最大 主应 力方 位 测试 方法 模拟的地应力 最大主 应力 σ １ (Mpa) 34.8 20.95 6.7 3.45 14.3 1.95 9.4 9.22 359 63 60 327 水压致 裂 应力解 除法 应力解 除法 应力解 除法 20.1 最小主 应力 σ ３ (Mpa) 2.67 3.56 2.7 0.5 3.7
0.14~0.53 0.636~0.70 1
注：表中括号内的值为平均值
（5）红层软岩的变形特征
① 红层软岩弹性模量
在天然条件下尼那坝址4.34 ─ 7.11 Gpa，直岗拉卡为 2.02 Gpa 。但在饱水条件下较低，一般为0.578 ─0.857 Gpa 最大仅1.11Gpa 最下0.287Gpa，与天然条件下的模量 值差异较大。 ② 层软岩的变形特性与环境的关系密切 红层软岩的物理力学性状受控于所处的应力环境及湿 度变化的影响。在平洞中进行岩体的变形试验时，不仅洞 室围岩的应力重分布引起的岩体发生卸荷、松弛；而且暴 露在平洞中的粘土岩吸收洞内潮湿空气或水的作用（水环 境），引起岩石的膨胀或松弛，这是粘土岩独有的特征， 红层软岩的变形特征评价应于环境条件相对应。
3.6
3 第三系红层岩体结构特征
第三系红层岩体内结构面不太发育 ，间距多在3 m 以上，岩体完整性好， 各向异性特征表显不明显，基本近各向 同性特征。因此，可运用岩石力学参数 的方法来评价这类岩体的力学参数进行 了新的探索。
图 直岗拉卡电站PD1平洞波速的各向异性分布图
4 第三系红层的水文地质特征
各电站坝址区红层岩石物理性质统计表
天然密度(g/cm3) 含水量(%) 范围值 5.0~9.82 6.4~7.0 平均值 6.69 6.7
岩石名称 范围值 粘土岩类 砂砾岩 粘土岩及 粘土 2.27~2.46 2.26~2.35 平均值 2.37 2.29
2.30~2.40
2.35
7.89~9.97
地层时代 第三纪 下第三纪 N2 N2 N2 N2 N2 第三纪 K K J2 J
百色盆地那读组泥岩
利民堡盆地三趾马红土
晋西北三趾马红土
内蒙古阿巴嘎三趾马红土
西安三趾马红土 延安三趾马红土 伊朗卡尔赫泥岩 葛洲坝粘土岩 升钟水库泥质岩 重庆市泥质岩 四川侏罗纪泥岩
（2）红层岩体的天然抗压强度
第三系红层天然抗压强度较高，一般在5—16Mpa之间， 但随暴露时间的延长，其干密度逐渐降低，相应的天然抗 压强度也随之减小。
循 化 上第三系 贵德组 （N2g） 化 隆
贵 德
桔黄 色 砂 岩 ，钙 质 泥 岩 ， 100~ 夹泥 灰 岩 ， 底部 有 灰 绿 色 200 砾岩 底部 深 红 色 、砖 红 色 砂 砾 岩、 砂 质 泥 岩； 中 上 部 浅 红色 、 桔 黄 色， 有 时 为 灰 色砂 岩 、 泥 岩互 层 ， 含 不 ＞ 512 稳定 砂 砾 岩 。总 的 向 上 岩 性逐 渐 变 细 ，泥 岩 增 多 ， 有不规则泥灰岩及石膏 层。 底部 灰 白 色 钙质 胶 结 石 英 1100 砾岩 ， 中 上 部为 桔 黄 ～ 土 黄色 砂 岩 ， 泥岩 与 砾 岩 、 砂砾岩互层淡水 桔黄色砂岩粉砂岩，泥岩， 500 局部 夹 含 生 物化 石 灰 岩 ， — 700 上部为土黄色砂岩泥岩