摘要:該水庫四周群山連綿,山體較為寬厚 ,山體厚一般大于5km,無低矮鄰谷和單薄分水嶺,山體高程一般1000~1200km ,相對高差在200m以上。庫盤區(qū)除庫尾等地有少量的碳酸鹽巖分布外,其他地帶主要由碎屑巖相對隔水層和隔水層組成,即庫區(qū)四周均被較完整的相對隔水層、隔水層或止水?dāng)鄬影鼑。地下水主要以基巖裂隙水為主,水量較為貧乏,地下水與地表水分水嶺基本一致,泉點(diǎn)出露高程較高,補(bǔ)給河水,洪門河為當(dāng)?shù)氐那治g基準(zhǔn)面。故水庫蓄水后庫區(qū)不存在永久性滲漏。
關(guān)鍵詞:堵洞體;灌漿;分析;結(jié)論
中圖分類號:TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 堵洞成庫工程
1.1 堵洞體
堵洞體位于水庫暗河內(nèi),堵洞體型式主要為瓶塞式加前、后肢,堵洞體軸線距進(jìn)口約 33m,堵洞體處暗河高67.8m,寬6m~20m,洞壁凹凸不平 ,波狀起伏,近于直立,基巖多裸露,局部為倒坡或發(fā)育有少量的鐘乳石溶溝和溶槽等,平水期河水面高程約742.03m,河床部位第四系松散堆積物厚4m~5m,主要由砂卵礫石和漂石等.組成總體上洞軸線稍向左岸偏斜,自然洞體穩(wěn)定。
施工開挖后,堵洞體高87.5m,寬8m~23m。堵洞體基巖主要由C1d1薄中厚硅質(zhì)灰?guī)r夾燧石條帶和極薄層泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖互層組成,巖體多具弱風(fēng)化或微風(fēng)化,局部偶見強(qiáng)風(fēng)化 堵洞體段無大的斷裂構(gòu)造通過,巖層較為穩(wěn)定,呈單斜產(chǎn)出,傾向下游,傾角較緩,巖層走向與堵洞體軸向近于平行,巖層產(chǎn)狀一般為90。~110。<20。~25。。巖體總體較為完整,以層狀結(jié)構(gòu)為主 ,節(jié)理裂隙較為發(fā)育 ,巖質(zhì)中等堅(jiān)硬~堅(jiān)硬,巖體主要屬AⅡ和BⅡ工程地質(zhì)巖組,抗滑和抗變形性能較強(qiáng),總體穩(wěn)定性較好。因堵洞體段節(jié)理裂隙較為發(fā)育,故對堵洞體周邊及基礎(chǔ)采取了固結(jié)灌漿和錨桿等加固處理。
1.2下層灌漿廊道
下層灌漿廊道位于堵洞體800.5m高程兩側(cè),與上層廊道平行,軸距3.0m。 共完成開挖 448m,其中堵洞體左岸 328m,右岸120m,揭露地層c1d1薄中厚硅質(zhì)灰?guī)r夾燧石條帶和極薄層泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖互層。從揭露情況看,具有距清華洞暗河及斷層溶塌體越近,巖石就越破碎 ,節(jié)理裂隙和巖溶越發(fā)育的特點(diǎn),總體上左段地質(zhì)條件較右段復(fù)雜,這與上層灌漿廊道揭露工程地質(zhì)條件是一致的。右0+120至0+030 右 巖層較為穩(wěn)定,節(jié)理裂隙較為發(fā)育,局部地帶見有小的溶蝕管道,右0+030 至0+110 巖石較為破碎,節(jié)理裂隙和巖溶均較發(fā)育 ,共揭露小溶洞和巖溶管道3條,直徑分別為0.5m、0.8m和1.2m,少量充填,并向下游壁方向延伸。堵洞體左0+050巖石較為破碎節(jié)理裂隙發(fā)育,在左0+018樁號附近1號溶洞與下層灌漿廊道直接相通,經(jīng)實(shí)際勘測,1號溶洞主要順層發(fā)育,走向與清華洞暗河近于平行 ,洞斷面極不規(guī)整,洞內(nèi)分支小溶洞和鐘乳石較為 發(fā)育,洞底常堆積有少量的黏土和碎塊石等,溶洞可進(jìn)深度約80m,溶洞高一般1m~10m,寬一般2m~15m,向下游延伸并最終尖滅.。1號溶洞可進(jìn)深度約 80m,主要并向下游延伸。 左 0+030處見一寬大溶蝕裂隙橫穿廊道,最大溶蝕寬度達(dá)40cm ,少有充填. 左0+045~0+050巖石破碎,裂隙密集,其正上方約14m處即為2號溶洞. 左0+050~左0+110揭露小溶洞和巖溶管道6條,左0+110~左0+150巖石較為完整,僅局部洞段具滴水現(xiàn)象。
1.3上層灌漿廊道
上層灌漿廊道位于堵洞體正上方860m高程處,共完成開挖552m ,其中左段 382m(含明挖及露天開闊段),右段170m.揭露地層主要為c1d2中~厚層狀硅質(zhì)灰?guī)r和c1d1薄~中厚硅質(zhì)灰?guī)r夾燧石條帶和極薄層泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖互層從揭露情況看,左段地質(zhì)條件較右段復(fù)巖溶多順層和沿產(chǎn)狀 的節(jié)理裂隙發(fā)育,該段共揭露小溶洞 巖溶管道和破碎帶等共 多雜。 右0+170~右0+030,巖層較為穩(wěn)定,節(jié)理裂隙較為發(fā)育,局部偶見小的溶蝕裂隙 。右0+30~左0+382巖體破碎,節(jié)理裂隙和巖溶較為發(fā)育,裂隙多具溶蝕現(xiàn)象,巖溶多順層和沿產(chǎn)狀 的節(jié)理裂隙發(fā)育,該段共揭露小溶洞、巖溶管道和破碎帶等共40多條(處),破碎帶結(jié)構(gòu)較為松散,充填有黏土、亞黏土、塊石和少量的砂卵礫石等,小溶洞和巖溶管道一般直徑為0.5m~1.0m ,具半充填性,充填物主要為結(jié)構(gòu)松散的泥和細(xì)砂等。
1.4 輸水隧洞
輸水隧洞位于水庫暗河左岸。隧洞通過地層為c1d1薄~中厚層硅質(zhì)灰?guī)r,0+000~0+100巖體主要屬弱風(fēng)化和微風(fēng)化。巖石極為破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,施工中常有小的坍塌 ,巖層產(chǎn)狀為125。<30。,與洞軸線夾角為47。,屬 Ⅲ~Ⅳ類圍巖。0+100~0+170共揭露小溶洞和巖溶管道7條,屬Ⅱ~Ⅲ類圍巖。0+170~0+360巖石較為完整巖溶不發(fā)育。,屬 Ⅱ類圍巖,下層灌漿廊道軸線與輸水隧洞在0+224.5處相交。 0+360~0+720巖石較為完整,局部裂隙發(fā)育,共揭露小溶洞和巖溶管道 10余條,屬Ⅱ~Ⅲ類圍巖,0+470為安恩向斜軸部。 0+720~0+750為弧形閘門段巖石較為完整,屬Ⅱ類圍。0+750~0+810巖石較為破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育 ,具強(qiáng)弱風(fēng)化巖層產(chǎn)狀為214。<21。,與洞軸夾角為47。 ,屬 Ⅲ類圍巖,共揭露3 條貫穿性溶蝕裂隙,其中 0+733裂隙最大溶蝕寬約0.5m,破碎帶寬約1.5m,0+790 裂隙最大溶蝕寬約1.5m ,破碎帶寬約3.0m。 因此應(yīng)注意對出口段進(jìn)行長期的監(jiān)測。
1.5 導(dǎo)流洞
導(dǎo)流洞位于堵洞體右岸,揭露地層主要為石炭系下統(tǒng)大塘組下段薄~中厚層硅質(zhì)灰?guī)r夾多層燧石結(jié)核和極薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r,泥灰?guī)r和灰?guī)r互層。 節(jié)理裂隙發(fā)育,局部巖層破碎和具溶蝕現(xiàn)象,裂隙多充填方解石脈和緊閉。 延伸長度一般均小于2m. 洞室較為穩(wěn)定,局部巖石具強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化。因進(jìn)口段巖石較為破碎節(jié)理裂隙較為發(fā)育,故進(jìn)口段巖體穩(wěn)定性較差。
1.6 帷幕灌漿
根據(jù)帷幕灌漿資料分析,樞紐區(qū)節(jié)理裂隙和巖溶較為發(fā)育,巖溶發(fā)育極不均勻,巖體透水性差異大,可由強(qiáng)透水層突變?yōu)橄鄬Ω羲畬印屑~區(qū)庫水的滲漏方式較為復(fù)雜,由管道型、孔隙型和裂隙型滲水等多種滲水形式組成,且滲水通道多沿地質(zhì)構(gòu)造展布,730m高程以上主要表現(xiàn)為管道型、孔隙型和裂隙型滲水,730m高程以下則主要表現(xiàn)為裂隙型滲水。所揭露的隱伏巖溶和巖溶管道多呈群體狀,具半充填性或全充填性、充填物主要由泥質(zhì)和砂組成,結(jié)構(gòu)較為松散,抗?jié)B能力極差,是水庫的主要漏水通道。 這些隱伏巖溶和巖溶管道等一般連通較差,這主要表現(xiàn)在相鄰灌漿孔(段)常常存在著巖石單位透水率和單位耗灰?guī)r相差數(shù)倍乃至數(shù)百倍的現(xiàn)象以及在灌漿過程中各灌漿孔串漿現(xiàn)象極為少見等,但局部地段也會通過節(jié)理裂隙存在一定的連通性,如下層灌漿廊道左0+224~左 0+ 328段存在跨數(shù)孔串漿的現(xiàn)象和不同灌漿孔(段)大耗灰段同時(shí)在暗河內(nèi)各漏水點(diǎn)冒漿的現(xiàn)象,這也說明各漏水點(diǎn)之間存在一定的連通性。另外在灌漿過程中還發(fā)現(xiàn)暗河左0+427 等處河底存在冒漿現(xiàn)象,證明暗河內(nèi)還存在有漏水點(diǎn)。 從縱向上看,樞紐區(qū)上層灌漿廊道的平均耗灰量明顯比下層灌漿廊道大,下層灌漿廊道的平均耗灰量也具有自上而下由大變小的趨勢,而大耗灰段和所揭露的隱伏巖溶巖、溶管道等也明顯表現(xiàn)為自上而下由多變少的趨勢,大耗灰段一般分布在735m 高程以上,735m高程以下則明顯減少,這充分說明了樞紐區(qū)節(jié)理裂隙和巖溶具有自上而下逐漸減弱的趨勢,設(shè)計(jì)防滲帷幕底界為 715高程是基本合理的。 從橫向上看,大耗灰段的分布則完全與上下層灌漿廊道揭露到的巖體破碎帶 、裂隙發(fā)育帶和巖溶發(fā)育帶等基本相一致,如上下層灌漿廊道斷層溶塌體巖體破碎帶大耗段和下廊左0+095~左0+098 裂隙發(fā)育帶大耗段以及1號、2號、3號、4號溶洞等巖溶發(fā)育帶大耗段。 由于樞紐區(qū) 800m高程~正常蓄水位之間節(jié)理裂隙和巖溶仍較發(fā)育,且存在有巖體破碎帶 ,故根據(jù)水庫樞紐區(qū)第一期帷幕灌漿資料分析,對樞紐區(qū)高程正常蓄水位未灌區(qū)進(jìn)行防滲帷幕和進(jìn)一步加強(qiáng)下層灌漿廊道防滲帷幕是必要的
2 工程地質(zhì)分析
2.1 樞紐區(qū)出露地層簡單,主要以碳酸鹽巖為主 ,巖溶和節(jié)理裂隙發(fā)育,局部巖石破碎,c1d 和斷層溶塌體是樞紐區(qū)主要透水層,D3g 和ν-βч遠(yuǎn)離堵洞體是樞紐區(qū)主要相對隔水層和隔水層。715~851.5m 高程存在有隱伏的破碎巖體、巖溶管道和溶洞等,樞紐區(qū)繞壩滲漏不可避免。
2.2 樞紐區(qū)工程地質(zhì)條件上部比下部復(fù)雜,巖溶發(fā)育極不均勻,具有自上而下逐漸減弱和左岸較右岸發(fā)育的特點(diǎn)。
2.3 樞紐區(qū)右岸滲漏部位主要為堵洞體附近30m范圍內(nèi)和地表淺層滲漏。 左岸滲漏部位主要為 1號、2號、3號、溶洞、斷層溶塌體和4號溶洞以及破碎巖體等。
3 結(jié)論
綜上所述,由于水庫樞紐區(qū)800~851.5 高程巖石較為破碎,節(jié)理裂隙和巖溶均較發(fā)育,巖體多屬強(qiáng)透水 層,抗?jié)B性較差,水庫樞紐區(qū)滲漏點(diǎn)和滲漏量具有隨庫水位升高而增多的趨勢。因此,當(dāng)庫水位進(jìn)一步升高時(shí),樞紐區(qū)的滲漏量還會增大,滲漏點(diǎn)也會增多 同時(shí)由于這些地段未做過帷幕灌漿防滲,滲漏水將會直接作用于交通斜洞和下層灌漿廊道上,那么在高水頭的作用下,滲漏水壓力對交通斜洞和下層灌漿廊道的穩(wěn)定和運(yùn)行安全有較大的影響。 因此,為確保工程的穩(wěn)定和運(yùn)行安全,建議對上下層灌漿廊道進(jìn)行帷幕灌漿防滲,預(yù)計(jì)再對這些地帶進(jìn)行防滲帷幕灌漿處理后,水庫蓄水將可達(dá)到總庫容9456萬方的最終規(guī)模。