论文部分内容阅读
摘要：该水库四周群山连绵，山体较为宽厚 ，山体厚一般大于5km，无低矮邻谷和单薄分水岭，山体高程一般1000~1200km ，相对高差在200m以上。库盘区除库尾等地有少量的碳酸盐岩分布外，其他地带主要由碎屑岩相对隔水层和隔水层组成，即库区四周均被较完整的相对隔水层、隔水层或止水断层包围。地下水主要以基岩裂隙水为主，水量较为贫乏，地下水与地表水分水岭基本一致，泉点出露高程较高，补给河水，洪门河为当地的侵蚀基准面。故水库蓄水后库区不存在永久性渗漏。
关键词：堵洞体；灌浆；分析；结论
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 堵洞成库工程
1.1 堵洞体
堵洞体位于水库暗河内，堵洞体型式主要为瓶塞式加前、后肢，堵洞体轴线距进口约 33m,堵洞体处暗河高67.8m，宽6m~20m，洞壁凹凸不平 ，波状起伏，近于直立，基岩多裸露，局部为倒坡或发育有少量的钟乳石溶沟和溶槽等，平水期河水面高程约742.03m，河床部位第四系松散堆积物厚4m~5m，主要由砂卵砾石和漂石等.组成总体上洞轴线稍向左岸偏斜，自然洞体稳定。
施工开挖后，堵洞体高87.5m，宽8m~23m。堵洞体基岩主要由C1d1薄中厚硅质灰岩夹燧石条带和极薄层泥质灰岩、泥灰岩、泥岩互层组成，岩体多具弱风化或微风化，局部偶见强风化 堵洞体段无大的断裂构造通过，岩层较为稳定，呈单斜产出，倾向下游，倾角较缓，岩层走向与堵洞体轴向近于平行，岩层产状一般为90。~110。<20。~25。。岩体总体较为完整，以层状结构为主 ，节理裂隙较为发育 ，岩质中等坚硬~坚硬，岩体主要属AⅡ和BⅡ工程地质岩组，抗滑和抗变形性能较强，总体稳定性较好。因堵洞体段节理裂隙较为发育，故对堵洞体周边及基础采取了固结灌浆和锚杆等加固处理。
1.2下层灌浆廊道
下层灌浆廊道位于堵洞体800.5m高程两侧，与上层廊道平行，轴距3.0m。 共完成开挖 448m，其中堵洞体左岸 328m，右岸120m，揭露地層c1d1薄中厚硅质灰岩夹燧石条带和极薄层泥质灰岩、泥灰岩、泥岩互层。从揭露情况看，具有距清华洞暗河及断层溶塌体越近，岩石就越破碎 ，节理裂隙和岩溶越发育的特点，总体上左段地质条件较右段复杂，这与上层灌浆廊道揭露工程地质条件是一致的。右0+120至0+030 右 岩层较为稳定，节理裂隙较为发育，局部地带见有小的溶蚀管道，右0+030 至0+110 岩石较为破碎，节理裂隙和岩溶均较发育 ，共揭露小溶洞和岩溶管道3条，直径分别为0.5m、0.8m和1.2m，少量充填，并向下游壁方向延伸。堵洞体左0+050岩石较为破碎节理裂隙发育，在左0+018桩号附近1号溶洞与下层灌浆廊道直接相通，经实际勘测，1号溶洞主要顺层发育，走向与清华洞暗河近于平行 ，洞断面极不规整，洞内分支小溶洞和钟乳石较为 发育，洞底常堆积有少量的黏土和碎块石等，溶洞可进深度约80m，溶洞高一般1m~10m，宽一般2m~15m，向下游延伸并最终尖灭.。1号溶洞可进深度约 80m，主要并向下游延伸。 左 0+030处见一宽大溶蚀裂隙横穿廊道，最大溶蚀宽度达40cm ，少有充填. 左0+045~0+050岩石破碎，裂隙密集，其正上方约14m处即为2号溶洞. 左0+050~左0+110揭露小溶洞和岩溶管道6条，左0+110~左0+150岩石较为完整，仅局部洞段具滴水现象。
1.3上层灌浆廊道
上层灌浆廊道位于堵洞体正上方860m高程处，共完成开挖552m ，其中左段 382m（含明挖及露天开阔段），右段170m.揭露地层主要为c1d2中~厚层状硅质灰岩和c1d1薄~中厚硅质灰岩夹燧石条带和极薄层泥质灰岩、泥灰岩、泥岩互层从揭露情况看，左段地质条件较右段复岩溶多顺层和沿产状 的节理裂隙发育，该段共揭露小溶洞 岩溶管道和破碎带等共 多杂。 右0+170~右0+030，岩层较为稳定，节理裂隙较为发育，局部偶见小的溶蚀裂隙 。右0+30~左0+382岩体破碎，节理裂隙和岩溶较为发育，裂隙多具溶蚀现象，岩溶多顺层和沿产状 的节理裂隙发育，该段共揭露小溶洞、岩溶管道和破碎带等共40多条（处），破碎带结构较为松散，充填有黏土、亚黏土、块石和少量的砂卵砾石等，小溶洞和岩溶管道一般直径为0.5m~1.0m ，具半充填性，充填物主要为结构松散的泥和细砂等。
1.4 输水隧洞
输水隧洞位于水库暗河左岸。隧洞通过地层为c1d1薄~中厚层硅质灰岩，0+000~0+100岩体主要属弱风化和微风化。岩石极为破碎，节理裂隙发育，施工中常有小的坍塌 ，岩层产状为125。<30。，与洞轴线夹角为47。，属 Ⅲ~Ⅳ类围岩。0+100~0+170共揭露小溶洞和岩溶管道7条，属Ⅱ~Ⅲ类围岩。0+170~0+360岩石较为完整岩溶不发育。，属 Ⅱ类围岩，下层灌浆廊道轴线与输水隧洞在0+224.5处相交。 0+360~0+720岩石较为完整，局部裂隙发育，共揭露小溶洞和岩溶管道 10余条，属Ⅱ~Ⅲ类围岩，0+470为安恩向斜轴部。 0+720~0+750为弧形闸门段岩石较为完整，属Ⅱ类围。0+750~0+810岩石较为破碎，节理裂隙发育 ，具强弱风化岩层产状为214。<21。，与洞轴夹角为47。 ，属 Ⅲ类围岩，共揭露3 条贯穿性溶蚀裂隙，其中 0+733裂隙最大溶蚀宽约0.5m，破碎带宽约1.5m，0+790 裂隙最大溶蚀宽约1.5m ，破碎带宽约3.0m。 因此应注意对出口段进行长期的监测。
1.5 导流洞
导流洞位于堵洞体右岸，揭露地层主要为石炭系下统大塘组下段薄~中厚层硅质灰岩夹多层燧石结核和极薄层状泥质灰岩，泥灰岩和灰岩互层。 节理裂隙发育，局部岩层破碎和具溶蚀现象，裂隙多充填方解石脉和紧闭。 延伸长度一般均小于2m. 洞室较为稳定，局部岩石具强风化和全风化。因进口段岩石较为破碎节理裂隙较为发育，故进口段岩体稳定性较差。
1.6 帷幕灌浆
根据帷幕灌浆资料分析，枢纽区节理裂隙和岩溶较为发育，岩溶发育极不均匀，岩体透水性差异大，可由强透水层突变为相对隔水层。枢纽区库水的渗漏方式较为复杂，由管道型、孔隙型和裂隙型渗水等多种渗水形式组成，且渗水通道多沿地质构造展布，730m高程以上主要表现为管道型、孔隙型和裂隙型渗水，730m高程以下则主要表现为裂隙型渗水。所揭露的隐伏岩溶和岩溶管道多呈群体状，具半充填性或全充填性、充填物主要由泥质和砂组成，结构较为松散，抗渗能力极差，是水库的主要漏水通道。 这些隐伏岩溶和岩溶管道等一般连通较差，这主要表现在相邻灌浆孔（段）常常存在着岩石单位透水率和单位耗灰岩相差数倍乃至数百倍的现象以及在灌浆过程中各灌浆孔串浆现象极为少见等，但局部地段也会通过节理裂隙存在一定的连通性，如下层灌浆廊道左0+224~左 0+ 328段存在跨数孔串浆的现象和不同灌浆孔（段）大耗灰段同时在暗河内各漏水点冒浆的现象，这也说明各漏水点之间存在一定的连通性。另外在灌浆过程中还发现暗河左0+427 等处河底存在冒浆现象，证明暗河内还存在有漏水点。 从纵向上看，枢纽区上层灌浆廊道的平均耗灰量明显比下层灌浆廊道大，下层灌浆廊道的平均耗灰量也具有自上而下由大变小的趋势，而大耗灰段和所揭露的隐伏岩溶岩、溶管道等也明显表现为自上而下由多变少的趋势，大耗灰段一般分布在735m 高程以上，735m高程以下则明显减少，这充分说明了枢纽区节理裂隙和岩溶具有自上而下逐渐减弱的趋势，设计防渗帷幕底界为 715高程是基本合理的。 从横向上看，大耗灰段的分布则完全与上下层灌浆廊道揭露到的岩体破碎带 、裂隙发育带和岩溶发育带等基本相一致，如上下层灌浆廊道断层溶塌体岩体破碎带大耗段和下廊左0+095~左0+098 裂隙发育带大耗段以及1号、2号、3号、4号溶洞等岩溶发育带大耗段。 由于枢纽区 800m高程~正常蓄水位之间节理裂隙和岩溶仍较发育，且存在有岩体破碎带 ，故根据水库枢纽区第一期帷幕灌浆资料分析，对枢纽区高程正常蓄水位未灌区进行防渗帷幕和进一步加强下层灌浆廊道防渗帷幕是必要的
2 工程地质分析
2.1 枢纽区出露地层简单，主要以碳酸盐岩为主 ，岩溶和节理裂隙发育，局部岩石破碎，c1d 和断层溶塌体是枢纽区主要透水层，D3g 和ν-βч远离堵洞体是枢纽区主要相对隔水层和隔水层。715~851.5m 高程存在有隐伏的破碎岩体、岩溶管道和溶洞等，枢纽区绕坝渗漏不可避免。
2.2 枢纽区工程地质条件上部比下部复杂，岩溶发育极不均匀，具有自上而下逐渐减弱和左岸较右岸发育的特点。
2.3 枢纽区右岸渗漏部位主要为堵洞体附近30m范围内和地表浅层渗漏。 左岸渗漏部位主要为 1号、2号、3号、溶洞、断层溶塌体和4号溶洞以及破碎岩体等。
3 结论
综上所述，由于水库枢纽区800~851.5 高程岩石较为破碎，节理裂隙和岩溶均较发育，岩体多属强透水 层，抗渗性较差，水库枢纽区渗漏点和渗漏量具有随库水位升高而增多的趋势。因此，当库水位进一步升高时，枢纽区的渗漏量还会增大，渗漏点也会增多 同时由于这些地段未做过帷幕灌浆防渗，渗漏水将会直接作用于交通斜洞和下层灌浆廊道上，那么在高水头的作用下，渗漏水压力对交通斜洞和下层灌浆廊道的稳定和运行安全有较大的影响。 因此，为确保工程的稳定和运行安全，建议对上下层灌浆廊道进行帷幕灌浆防渗，预计再对这些地带进行防渗帷幕灌浆处理后，水库蓄水将可达到总库容9456万方的最终规模。
关键词：堵洞体；灌浆；分析；结论
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 堵洞成库工程
1.1 堵洞体
堵洞体位于水库暗河内，堵洞体型式主要为瓶塞式加前、后肢，堵洞体轴线距进口约 33m,堵洞体处暗河高67.8m，宽6m~20m，洞壁凹凸不平 ，波状起伏，近于直立，基岩多裸露，局部为倒坡或发育有少量的钟乳石溶沟和溶槽等，平水期河水面高程约742.03m，河床部位第四系松散堆积物厚4m~5m，主要由砂卵砾石和漂石等.组成总体上洞轴线稍向左岸偏斜，自然洞体稳定。
施工开挖后，堵洞体高87.5m，宽8m~23m。堵洞体基岩主要由C1d1薄中厚硅质灰岩夹燧石条带和极薄层泥质灰岩、泥灰岩、泥岩互层组成，岩体多具弱风化或微风化，局部偶见强风化 堵洞体段无大的断裂构造通过，岩层较为稳定，呈单斜产出，倾向下游，倾角较缓，岩层走向与堵洞体轴向近于平行，岩层产状一般为90。~110。<20。~25。。岩体总体较为完整，以层状结构为主 ，节理裂隙较为发育 ，岩质中等坚硬~坚硬，岩体主要属AⅡ和BⅡ工程地质岩组，抗滑和抗变形性能较强，总体稳定性较好。因堵洞体段节理裂隙较为发育，故对堵洞体周边及基础采取了固结灌浆和锚杆等加固处理。
1.2下层灌浆廊道
下层灌浆廊道位于堵洞体800.5m高程两侧，与上层廊道平行，轴距3.0m。 共完成开挖 448m，其中堵洞体左岸 328m，右岸120m，揭露地層c1d1薄中厚硅质灰岩夹燧石条带和极薄层泥质灰岩、泥灰岩、泥岩互层。从揭露情况看，具有距清华洞暗河及断层溶塌体越近，岩石就越破碎 ，节理裂隙和岩溶越发育的特点，总体上左段地质条件较右段复杂，这与上层灌浆廊道揭露工程地质条件是一致的。右0+120至0+030 右 岩层较为稳定，节理裂隙较为发育，局部地带见有小的溶蚀管道，右0+030 至0+110 岩石较为破碎，节理裂隙和岩溶均较发育 ，共揭露小溶洞和岩溶管道3条，直径分别为0.5m、0.8m和1.2m，少量充填，并向下游壁方向延伸。堵洞体左0+050岩石较为破碎节理裂隙发育，在左0+018桩号附近1号溶洞与下层灌浆廊道直接相通，经实际勘测，1号溶洞主要顺层发育，走向与清华洞暗河近于平行 ，洞断面极不规整，洞内分支小溶洞和钟乳石较为 发育，洞底常堆积有少量的黏土和碎块石等，溶洞可进深度约80m，溶洞高一般1m~10m，宽一般2m~15m，向下游延伸并最终尖灭.。1号溶洞可进深度约 80m，主要并向下游延伸。 左 0+030处见一宽大溶蚀裂隙横穿廊道，最大溶蚀宽度达40cm ，少有充填. 左0+045~0+050岩石破碎，裂隙密集，其正上方约14m处即为2号溶洞. 左0+050~左0+110揭露小溶洞和岩溶管道6条，左0+110~左0+150岩石较为完整，仅局部洞段具滴水现象。
1.3上层灌浆廊道
上层灌浆廊道位于堵洞体正上方860m高程处，共完成开挖552m ，其中左段 382m（含明挖及露天开阔段），右段170m.揭露地层主要为c1d2中~厚层状硅质灰岩和c1d1薄~中厚硅质灰岩夹燧石条带和极薄层泥质灰岩、泥灰岩、泥岩互层从揭露情况看，左段地质条件较右段复岩溶多顺层和沿产状 的节理裂隙发育，该段共揭露小溶洞 岩溶管道和破碎带等共 多杂。 右0+170~右0+030，岩层较为稳定，节理裂隙较为发育，局部偶见小的溶蚀裂隙 。右0+30~左0+382岩体破碎，节理裂隙和岩溶较为发育，裂隙多具溶蚀现象，岩溶多顺层和沿产状 的节理裂隙发育，该段共揭露小溶洞、岩溶管道和破碎带等共40多条（处），破碎带结构较为松散，充填有黏土、亚黏土、块石和少量的砂卵砾石等，小溶洞和岩溶管道一般直径为0.5m~1.0m ，具半充填性，充填物主要为结构松散的泥和细砂等。
1.4 输水隧洞
输水隧洞位于水库暗河左岸。隧洞通过地层为c1d1薄~中厚层硅质灰岩，0+000~0+100岩体主要属弱风化和微风化。岩石极为破碎，节理裂隙发育，施工中常有小的坍塌 ，岩层产状为125。<30。，与洞轴线夹角为47。，属 Ⅲ~Ⅳ类围岩。0+100~0+170共揭露小溶洞和岩溶管道7条，属Ⅱ~Ⅲ类围岩。0+170~0+360岩石较为完整岩溶不发育。，属 Ⅱ类围岩，下层灌浆廊道轴线与输水隧洞在0+224.5处相交。 0+360~0+720岩石较为完整，局部裂隙发育，共揭露小溶洞和岩溶管道 10余条，属Ⅱ~Ⅲ类围岩，0+470为安恩向斜轴部。 0+720~0+750为弧形闸门段岩石较为完整，属Ⅱ类围。0+750~0+810岩石较为破碎，节理裂隙发育 ，具强弱风化岩层产状为214。<21。，与洞轴夹角为47。 ，属 Ⅲ类围岩，共揭露3 条贯穿性溶蚀裂隙，其中 0+733裂隙最大溶蚀宽约0.5m，破碎带宽约1.5m，0+790 裂隙最大溶蚀宽约1.5m ，破碎带宽约3.0m。 因此应注意对出口段进行长期的监测。
1.5 导流洞
导流洞位于堵洞体右岸，揭露地层主要为石炭系下统大塘组下段薄~中厚层硅质灰岩夹多层燧石结核和极薄层状泥质灰岩，泥灰岩和灰岩互层。 节理裂隙发育，局部岩层破碎和具溶蚀现象，裂隙多充填方解石脉和紧闭。 延伸长度一般均小于2m. 洞室较为稳定，局部岩石具强风化和全风化。因进口段岩石较为破碎节理裂隙较为发育，故进口段岩体稳定性较差。
1.6 帷幕灌浆
根据帷幕灌浆资料分析，枢纽区节理裂隙和岩溶较为发育，岩溶发育极不均匀，岩体透水性差异大，可由强透水层突变为相对隔水层。枢纽区库水的渗漏方式较为复杂，由管道型、孔隙型和裂隙型渗水等多种渗水形式组成，且渗水通道多沿地质构造展布，730m高程以上主要表现为管道型、孔隙型和裂隙型渗水，730m高程以下则主要表现为裂隙型渗水。所揭露的隐伏岩溶和岩溶管道多呈群体状，具半充填性或全充填性、充填物主要由泥质和砂组成，结构较为松散，抗渗能力极差，是水库的主要漏水通道。 这些隐伏岩溶和岩溶管道等一般连通较差，这主要表现在相邻灌浆孔（段）常常存在着岩石单位透水率和单位耗灰岩相差数倍乃至数百倍的现象以及在灌浆过程中各灌浆孔串浆现象极为少见等，但局部地段也会通过节理裂隙存在一定的连通性，如下层灌浆廊道左0+224~左 0+ 328段存在跨数孔串浆的现象和不同灌浆孔（段）大耗灰段同时在暗河内各漏水点冒浆的现象，这也说明各漏水点之间存在一定的连通性。另外在灌浆过程中还发现暗河左0+427 等处河底存在冒浆现象，证明暗河内还存在有漏水点。 从纵向上看，枢纽区上层灌浆廊道的平均耗灰量明显比下层灌浆廊道大，下层灌浆廊道的平均耗灰量也具有自上而下由大变小的趋势，而大耗灰段和所揭露的隐伏岩溶岩、溶管道等也明显表现为自上而下由多变少的趋势，大耗灰段一般分布在735m 高程以上，735m高程以下则明显减少，这充分说明了枢纽区节理裂隙和岩溶具有自上而下逐渐减弱的趋势，设计防渗帷幕底界为 715高程是基本合理的。 从横向上看，大耗灰段的分布则完全与上下层灌浆廊道揭露到的岩体破碎带 、裂隙发育带和岩溶发育带等基本相一致，如上下层灌浆廊道断层溶塌体岩体破碎带大耗段和下廊左0+095~左0+098 裂隙发育带大耗段以及1号、2号、3号、4号溶洞等岩溶发育带大耗段。 由于枢纽区 800m高程~正常蓄水位之间节理裂隙和岩溶仍较发育，且存在有岩体破碎带 ，故根据水库枢纽区第一期帷幕灌浆资料分析，对枢纽区高程正常蓄水位未灌区进行防渗帷幕和进一步加强下层灌浆廊道防渗帷幕是必要的
2 工程地质分析
2.1 枢纽区出露地层简单，主要以碳酸盐岩为主 ，岩溶和节理裂隙发育，局部岩石破碎，c1d 和断层溶塌体是枢纽区主要透水层，D3g 和ν-βч远离堵洞体是枢纽区主要相对隔水层和隔水层。715~851.5m 高程存在有隐伏的破碎岩体、岩溶管道和溶洞等，枢纽区绕坝渗漏不可避免。
2.2 枢纽区工程地质条件上部比下部复杂，岩溶发育极不均匀，具有自上而下逐渐减弱和左岸较右岸发育的特点。
2.3 枢纽区右岸渗漏部位主要为堵洞体附近30m范围内和地表浅层渗漏。 左岸渗漏部位主要为 1号、2号、3号、溶洞、断层溶塌体和4号溶洞以及破碎岩体等。
3 结论
综上所述，由于水库枢纽区800~851.5 高程岩石较为破碎，节理裂隙和岩溶均较发育，岩体多属强透水 层，抗渗性较差，水库枢纽区渗漏点和渗漏量具有随库水位升高而增多的趋势。因此，当库水位进一步升高时，枢纽区的渗漏量还会增大，渗漏点也会增多 同时由于这些地段未做过帷幕灌浆防渗，渗漏水将会直接作用于交通斜洞和下层灌浆廊道上，那么在高水头的作用下，渗漏水压力对交通斜洞和下层灌浆廊道的稳定和运行安全有较大的影响。 因此，为确保工程的稳定和运行安全，建议对上下层灌浆廊道进行帷幕灌浆防渗，预计再对这些地带进行防渗帷幕灌浆处理后，水库蓄水将可达到总库容9456万方的最终规模。