趙龍輝

0 引言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們的生活水平逐漸提升，基礎設施需求量逐漸提升，水庫工程的建設數量和規(guī)模逐漸增大。很多水庫工程的建設環(huán)境復雜，如果施工技術處理不當、運維管理不當，就容易引發(fā)水庫滲漏問題[1]。因此，亟需對水庫防滲工程進行詳細探究。

1 工程概況

黔中水利樞紐一期工程水庫正常蓄水位1331.0 m，總庫容10.89億m3，最大壩高162.7 m；平寨電站裝機136 MW，年發(fā)電量3.45億kW·h，可行性研究階段審批工程靜態(tài)投資61.45億元，總投資共63.32億元。

2 工程地質勘查

2.1 巖溶

本工程水庫庫區(qū)不存在滲漏問題，水庫滲漏主要集中于庫首一帶，因此，關于巖溶水文地質條件的研究主要集中于庫首一帶。下面擬從庫首區(qū)地表巖溶地形態(tài)特征、地下巖溶地形態(tài)及鉆孔揭露的深部巖溶現(xiàn)象、巖溶暗河系統(tǒng)及水文地質條件幾個方面分析庫首區(qū)的巖溶水文地質條件。

2.2 水文地質條件

三岔河及其附近流域除西北部威寧地勢較高地區(qū)屬于暖溫帶外，其余地區(qū)都屬亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和濕潤。工程區(qū)多年平均年降水量1488.5 mm、氣溫14.5℃、相對濕度81%、水面蒸發(fā)1300.8 mm、風速2.1 m/s。三岔河及其支流徑流主要由降水形成。本區(qū)5～10月為豐水期，降水量占全年水量的85%左右，尤以6～7月為甚，占年徑流量的40%。

根據現(xiàn)場調查，水庫區(qū)地表分水嶺與地下分水嶺基本保持一致，分水嶺地區(qū)未發(fā)現(xiàn)越流補給現(xiàn)象；沿河兩岸均有地下水出露，分水嶺區(qū)地下水位高于水庫正常蓄水位。

經現(xiàn)場地表地質調查，三岔河及其支流均為補給性河谷，庫區(qū)地下水主要為非可溶巖區(qū)形成的基巖裂隙水、可溶巖區(qū)的溶隙、巖溶管道水；裂（溶）隙水其富水程度與斷層、裂隙的性質及規(guī)模、密集程度有關，受季節(jié)的影響變化較大，一般為分散滲流，泉水出流的流量較??；喀斯特管道水常沿構造帶、可溶巖與非可溶巖接觸部位出露，集中滲流，受季節(jié)的影響變化不大，泉水出流量一般較大，在庫區(qū)常于兩岸地勢較高處以跌流形式匯入三岔河及其支流，常于水庫岸坡小沖溝上形成小規(guī)模瀑布。

3 庫首防滲工程

根據巖溶水文地質條件、庫首滲漏分析，庫首區(qū)左岸存在巖溶滲漏問題，右岸主要以裂隙性滲漏為主，因此，兩岸防滲處理范圍、防滲邊界不同。

3.1 防滲線路選擇

3.1.1 左岸防滲線路選擇

左岸雞場、上壩洼地一帶，由于構造的影響，下伏T1yn1灰?guī)r巖溶發(fā)育，地表地形破碎，在上壩洼地還有產生大規(guī)模巖溶塌陷的現(xiàn)象，地下水存在分流，鉆孔和連通試驗證明T1yn2底部泥巖在上壩洼地一帶已經遭到破壞，油菜沖洼地地表已出露了T1yn1灰?guī)r，遠端又無可靠的隔水層或者高水位，因此，為保證防滲帷幕的可靠性，防滲線宜避開上壩洼地、油菜沖、馬家屯洼地，遠離KS1躲兵洞巖溶系統(tǒng)并盡量選擇靠近三塘向斜高水位區(qū)、弱巖溶帶布置[2]。

從本工程各階段的勘察結果看，庫首左岸總體表現(xiàn)為雞場背斜核部巖溶強發(fā)育，三塘向斜巖溶發(fā)育相對較弱。因此，左岸防滲線路應盡量避開并遠離雞場背斜核部地區(qū)，遠端防滲接三塘向斜弱巖溶、地下水高水位區(qū)，以避開壩址下游雞場背斜區(qū)及羅家大洞～躲兵洞（KS1）巖溶系統(tǒng)查清和處理難度大、防滲可靠性差的問題，因此，左岸防滲線路沒有大的選擇余地。總體來說，左岸防滲主要地質問題為防滲帷幕端點的可靠性、帷幕線的選擇、帷幕下限的控制進行較詳細的勘察。

3.1.2 右岸防滲線路選擇

從各階段工程地質勘察情況看，右岸不存在溝通庫內、庫外的巖溶暗河，右岸不存在巖溶暗河型滲漏問題，庫首防滲范圍只需將右壩肩附近及壩肩岸坡構造裂隙、卸荷裂隙帶裂隙性滲漏通道封住即可，而且因T1yn2泥質灰?guī)r、泥巖夾灰?guī)r弱巖溶含水層在右岸具相對隔水性能，因此，右岸防滲帷幕的端點考慮接T1yn2底部的泥巖，由于T1yn2底部泥巖在壩肩下游右岸靠河床側及ZKC62號孔丫口一帶構造裂隙、卸荷裂隙較發(fā)育、T1yn2泥巖風化較強（見照片3-12“ZKC62號孔丫口T1yn2泥巖風化情況”），帷幕線不能靠河岸一側布置，考慮到右岸巖層傾向上游偏右，為使帷幕線能以較短的距離接觸T1yn2底部的泥巖，結合ZKC14、ZKC62鉆探揭露T1yn2底部泥巖埋深情況，建議右岸帷幕線走向大致為S12°W（見“壩址及隧洞工程地質平面圖1∶1000”），切過ZKC62號鉆孔丫口并對T1yn2泥巖、泥質灰?guī)r、灰?guī)r互層狀巖石進行補強灌漿處理，以增強其隔水性能。

3.2 庫首防滲帷幕工程量

根據前述分析，庫首防滲工程量見表1。

表1 庫首防滲工程量統(tǒng)計表

3.3 防滲帷幕形成條件

左岸帷幕線需切斷KS4（4+）、KS6地下巖溶管道系統(tǒng)并需封堵ZKC5、ZKC38號鉆孔深部巖深洞穴，地表部分T1yn1灰?guī)r中落水洞較發(fā)育，帷幕沿線巖溶較發(fā)育，帷幕形成條件較差。

由于帷幕線需切斷KS4（4+）及KS6地下暗河系統(tǒng)，為保證帷幕安全、不失效，建議在帷幕線外側、地下暗河系統(tǒng)附近先施工一排水孔減壓孔。

由于深部巖深洞穴空間大，采用常規(guī)模灌漿方式難以形成帷幕，建議采用大口徑鉆孔進行處理，先用大口徑鉆機造孔至巖溶洞穴處，進行洗孔，待孔口返出清水后，迅速灌入加速凝劑的混凝土，待混凝土達到一定的強度后，再利用高壓固結的方式進行常規(guī)模處理。

河床及右岸未見大的巖溶洞穴發(fā)育，采用常規(guī)灌漿方式即可形成帷幕，因此，壩基及右岸帷幕的形成條件好于左岸。

由于帷幕線需切斷KS4（4+）及KS6地下暗河系統(tǒng)，為保證帷幕安全、不失效，建議于帷幕灌漿施工前先在帷幕線外側、地下暗河系統(tǒng)附近施工一排水減壓孔。

帷幕形成后將切斷KS4（4+）及KS6地下暗河系統(tǒng)，由于暗河系統(tǒng)改道，可能在油菜沖洼地、上壩洼地一帶產生內澇災害，油菜沖洼地上口高程以上無居民分布、以下為耕地，暗河改道引起的內澇主要影響當地居民的農業(yè)生產；上壩洼地下部為耕地，洼地半坡有上壩村寨，洼地內澇將影響當地居民的農業(yè)生產、生活，由于油菜沖洼地、上壩洼地相距較近，建議在帷幕形成后、根據內澇發(fā)生情況，施工一排洪隧洞連通兩洼地并通至羅家大洞，將洼地內的水引向羅家大洞～躲兵洞暗河系統(tǒng)排向壩址下游[3]。

4 結語

對水庫庫首防滲要點進行詳細探究，首先對該水庫進行實地勘查，根據巖溶水文地質條件、庫首滲漏分析，庫首區(qū)左岸存在巖溶滲漏問題，右岸主要以裂隙性滲漏為主。在防滲工程設計施工中，結合左岸、右岸滲漏實際情況，選擇應用帷幕灌漿防滲施工技術，并調整帷幕設計方案，提升帷幕防滲灌漿施工質量，提升水庫防滲效果。

[1]李彥博.云蒙山水庫庫區(qū)防滲工程設計 [J].河南水利與南水北調,2017,45（7）:54-55.

[2]于慧月,于克寒.水庫大壩防滲工程技術探討[J].科技展望,2017,27（20）.

[3]葉冬冬,魏陸宏,等.古城水庫帷幕灌漿防滲能力衰減原因分析與對策研究[J].水利水電技術,2016,47（4）:79-82.