摘要: 红层在我国分布较广，但在红层上修建的水工建筑物较少，所兴建的水库大坝多为当地材料坝。随着经济不断发展，近年来水电工程建设越来越多地向红层地区深入，给勘察、设计和施工提出了越来越多新的课题。大多数红层饱和单轴抗压强度小于30mpa，属于较软岩，其变形模量低、强度低、允许承载力小、易风化、覆盖层深，但完整性好，水文地质条件简单。中小拱坝压应力不大，可利用红层完整性好，水文地质条件简单的优势，对地基稍加处理即可满足修建双曲拱坝的需要。以云南省大姚县渔泡江三级电站工程为例，论述了在红层深覆盖层地区修大坝的可行性。

关 键 词: 红层;深覆盖层;岩体力学参数;抛物线双曲拱坝;云南渔泡江三级电站

中图分类号: tv642.4+ 2　 文献标识码: a

1 概述

红层是指在中生代侏罗纪—新生代第三纪陆相沉积形成的红色岩层，一般称为“红色砂砾岩”，多为砂岩、泥岩、页岩互层。地质特性一般表现为强度低、变形模量低、遇水易软化、易崩解、易风化、覆盖层深、工程性质变化大;但是透水性弱、水文地质条件简单。

红层在我国分布较广，但在红层上修建的水工建筑物较少，所兴建的水库大坝多为当地材料坝。随着经济不断发展，近年来水电工程建设越来越多地向红层地区深入，给勘察、设计和施工提出了越来越多新的课题。大多数红层饱和单轴抗压强度小于30mpa，属于较软岩，但其完整性好、水文地质条件简单，工程设计上可以利用这一优势，同时采取措施规避不利因素，达到节省投资的目的。

渔泡江三级电站位于云南省大姚县渔泡江上，距大姚县城约66km。电站采用混合式开发，枢纽工程由拦河坝、表孔、底孔、引水隧洞、地面厂房和开关站等建筑物组成。该工程拦河坝座落在滇中红层上，拦河坝经与混凝土重力拱坝比较后采用混凝土双曲拱坝方案，该方案比原推荐的混凝土重力拱坝节约工程量近20%，工程于2005年10月12日开工，2006年3月19日开始浇筑混凝土，2007年12月15日完成大坝所有土建工程施工任务，即将下闸蓄水。

2 坝址工程地质条件

2.1 地形地貌

渔泡江三级电站坝址河流近nww向，河段平直，河床高程在1270～1272m之间，河床宽约60m;地形坡度下陡上缓，其中右岸1950m高程以下坡度40°～45°，以上约25°，左岸1900m高程以下坡度50°～55°，以上30°～38°;正常高水位1306m对应的河谷宽120m，河谷宽高比1.9，河谷为对称“u”形;两岸基岩裸露，岸坡基本稳定。

2.2 地层岩性

（1）第四系（q）。①河床冲洪积层（al+plq）由砂卵砾石层、砾质土组成，厚度最深达23m。其中砂卵砾石主要分布在河床中部靠左岸，粗粒成分以石英砂岩为主，中细粒成分以泥粒为主;砾质土分布在河床右侧，厚10～17m，褐紫色，中密，局部呈可塑状，角砾成分为中—弱风化粉砂质泥岩，棱角分明，其余为粉土—壤土充填。②残坡积层（el+dlq）主要分布在右岸坡脚，为棕红色、褐黄色含砾粘土、砂质壤土、碎石土，结构较紧密，厚度1～5m。

（2）基岩。渔泡江三级电站坝址座落在江底河组下杂色第一段泥岩段地基上，其岩性为紫红色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹灰绿色钙质泥岩及细砂岩，厚约1000m。

根据坝基开挖出来的取样试验，所取样构造属于微理、泥质、粉砂构造，其矿物成分泥质占全岩样75%～80%，铁质占5%，二者混在一起，构成麻丝状，定向分布;粉砂级石英碎屑占10%～15%，具尖锐的棱角状，定向分布，碳酸盐占1%～5%，呈隐晶质状态;其余为不到1%的不透明物质。

2.3 地质构造

坝址两岸基岩裸露，岩层走向基本接近sn，倾向e，倾角18°～32°。

坝址无区域性断层通过，主要构造有f1小断层，该断层沿河床右侧与岸坡接触带通过，走向近北西西向，断层面近直立;断层带由中酸性岩脉侵入，岩脉为致密块状、质坚硬、弱风化，宽1.5～2m，延长15～20m;受其影响，断层带岩体裂隙比较发育，渗透性偏大，透水率在20～40lu。

受岩脉侵入影响，主要发育节理裂隙为:左坝肩主要有3组裂隙:①184°∠63°，裂隙率3～5条/m;②225°∠5°～10°，裂隙率1～3条/m;③20°∠65°～80°，深度3～5m，为卸荷裂隙。这几组裂隙大多呈闭合状的剪裂隙，延伸短。右坝肩主要发育3组裂隙:①235°∠53°，裂隙率1～3条/m;②307°∠40°～50°，裂隙率3～5条/m;③200°∠65°～70°，深度3～5m，为卸荷裂隙。裂隙大多呈闭合状态，少数微张。

2.4 水文地质条件

根据钻孔压水试验资料，河床冲洪积层，渗透系数在10-2 ～10-4 cm/s;基岩除断层带透水率在20～40lu之间外，其余在2～15lu之间。总的透水规律是:两岸地下水位高于河床水位，地下水补给河水，透水性随深度增