肖 膠，羅 平，夏延檐

（貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽 550002）

0 引言

某水庫位于貴州省黔南州荔波縣方村河上，該河流屬珠江流域西江水系，漳江一級(jí)支流，水庫壩址以上集水面積約1350km2，壩址位于方村河中下游拉寨村，壩型為常態(tài)混凝土重力壩，最大壩高34.7m，正常蓄水位780m，迴水長度15km，總庫容1320m3，規(guī)模屬于中型水庫，水庫功能以供水和灌溉為主，主要向該地區(qū)駕播工業(yè)園供水和下游拉寨至地娥地區(qū)農(nóng)田灌溉，兼為小七孔景區(qū)鴛鴦湖進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)水。該地區(qū)位于云貴高原向廣西丘陵過渡斜坡地帶，水系發(fā)育，巖溶地層廣布，地下水動(dòng)力強(qiáng)，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，致使該區(qū)巖溶極其發(fā)育，水庫區(qū)為補(bǔ)給型河谷，兩岸地形封閉條件較好，庫區(qū)構(gòu)造為單斜構(gòu)造，無斷裂分布，不存在鄰谷滲漏問題，解決庫首繞滲是該水庫成庫條件的關(guān)鍵因素，可通過防滲帷幕解決。

1 地質(zhì)概況

工程區(qū)為低中山溶蝕-侵蝕地貌，河流兩岸地形陡峭，河谷為“V”型谷，河流流向由近南北向～南西向，壩區(qū)流向?yàn)镾25°W，左岸地形陡峭，山體雄厚，右岸河床至790m 高程地形較陡，790m 高程以上地形變緩，形成緩坡臺(tái)地。

工程區(qū)主要出露第四系、三疊系、二疊系、石炭系地層，壩區(qū)及兩岸涉及地層巖性有三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）砂泥巖，泥質(zhì)粉砂巖，二疊系上統(tǒng)大隆組（P3d）紫紅色泥質(zhì)灰?guī)r夾頁巖，二疊系上統(tǒng)吳家坪-長興組（P3w－c）深灰色薄-厚層燧石灰?guī)r夾暗灰色薄層硅質(zhì)巖，二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）厚層灰?guī)r，二疊系中統(tǒng)棲霞組（P2q）中厚層灰?guī)r夾深灰色炭質(zhì)灰?guī)r，二疊系下統(tǒng)梁山組（P1l）砂巖、粉砂巖。左岸出露地層為茅口組，棲霞組，梁山組；右岸地層為飛仙關(guān)組，大隆組，吳家坪-長興組，茅口組。本文主要針對(duì)左岸防滲帷幕工程進(jìn)行研究分析，左岸出露地層中茅口組灰?guī)r和棲霞組灰?guī)r均為強(qiáng)巖溶地層，梁山組為隔水地層，產(chǎn)狀275°∠14°，傾右岸下游。

該地區(qū)構(gòu)造形跡以北北東向褶皺和斷裂為主。水庫地處方村向斜與耕者背斜的單斜構(gòu)造帶，無區(qū)域斷裂構(gòu)造分布，小型斷裂分布在庫尾，壩區(qū)及兩岸無斷裂構(gòu)造穿越。

由于左岸地形較陡，山體雄厚，地表高程遠(yuǎn)高于正常蓄水位，防滲工程采用平硐灌漿形式，端點(diǎn)進(jìn)入梁山組（P1l）砂巖隔水層；右岸地形較緩，部分地表高出正常蓄水位50m 左右，防滲工程采用地表灌漿與平硐灌漿結(jié)合的方式，端點(diǎn)接飛仙關(guān)組（T1f）砂泥巖隔水層。圖1為工程區(qū)地質(zhì)。

2 防滲處理審查意見

初步設(shè)計(jì)階段對(duì)針對(duì)左岸防滲帷幕出具有相應(yīng)的審查意見。

（1）基本同意水庫無鄰谷滲漏問題的地質(zhì)評(píng)價(jià)。水庫兩岸山體寬厚，地形封閉好。左岸水文孔ZK1 馬平灰?guī)r水位為811m，CZK12 孔黃龍灰?guī)r水位901.4m，均高于正常蓄水位780m，不存在庫水沿石炭系灰?guī)r向下游的滲漏，沿棲霞組、茅口組灰?guī)r的滲漏可結(jié)合繞壩滲漏進(jìn)行處理。

（2）基本同意防滲處理評(píng)價(jià)。為防止壩基、壩肩、繞壩及庫首滲漏，根據(jù)壩址區(qū)及庫首巖溶水文地質(zhì)條件，左岸帷幕端點(diǎn)梁山組隔水層，右岸進(jìn)入飛仙關(guān)組隔水層，帷幕底界深入透水率小于5Lu 巖體及地下水位以下不低于10m 控制。

另在初步設(shè)計(jì)報(bào)告中提出，由于工程區(qū)水文地質(zhì)復(fù)雜，壩肩及兩岸都為強(qiáng)巖溶地層，有發(fā)生巖溶滲漏的可能性，防滲帷幕工程設(shè)計(jì)端點(diǎn)和底界有發(fā)生變化的可能，施工過程中需進(jìn)一步復(fù)核左岸防滲帷幕底界和端點(diǎn)，并考慮防滲工程預(yù)留30%工程量[1]。

3 左岸防滲帷幕端點(diǎn)和底界復(fù)核

3.1 復(fù)核目的

左岸帷幕工程區(qū)巖溶發(fā)育，地表落水洞，巖溶洼地廣泛分布，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，防滲帷幕線穿越茅口組、棲霞組強(qiáng)巖溶地層，產(chǎn)生巖溶滲漏可能性大，復(fù)核清楚該區(qū)水文地質(zhì)條件，巖溶滲漏的性質(zhì)、發(fā)育狀態(tài)、密集程度、影響范圍等，為確定帷幕端點(diǎn)和底界提供基礎(chǔ)資料，通過分析為防滲帷幕工程提出相應(yīng)的指導(dǎo)方案，服務(wù)工程建設(shè)，確保工程質(zhì)量[2]。

3.2 復(fù)核方法

左岸防滲端點(diǎn)的復(fù)核是通過地表地質(zhì)測繪與開挖平硐勘察結(jié)合的方式進(jìn)行，由于左岸地層產(chǎn)狀為281°∠23°，傾向右岸偏下游，防滲帷幕線穿越地層有新到老依次為茅口組，棲霞組，深入梁山組地層結(jié)束。勘察期根據(jù)梁山組地層在地表出露位置、巖層產(chǎn)狀推測該地層空間分布形態(tài)，結(jié)合正常蓄水位高程確定左岸防滲帷幕端點(diǎn)，通過該方式確定的帷幕端點(diǎn)樁號(hào)為左帷0+831。

因地形原因在端點(diǎn)處并沒有鉆孔控制，同時(shí)地下巖層產(chǎn)狀并非固定不變，導(dǎo)致實(shí)際開挖后與原設(shè)計(jì)帷幕端點(diǎn)位置有偏離，偏離大小取決于巖層產(chǎn)狀變化幅度。施工期灌漿平硐開挖至左帷0+630 處進(jìn)入棲霞組（P2q）灰?guī)r夾炭質(zhì)灰?guī)r地層，開挖至左帷0+831 設(shè)計(jì)帷幕端點(diǎn)時(shí)，未揭露到梁山組（P1l）砂巖地層，在該處布置勘探孔S-ZK1，通過鉆孔取芯判斷梁山組地層在該部位深度，并進(jìn)行壓水和測量水位，獲取了該帷幕段的巖體透水率和地下水位信息，結(jié)合地表梁山組巖層出露位置，產(chǎn)狀分析計(jì)算，可以獲得更準(zhǔn)確的帷幕端點(diǎn)位置[3]。

該水庫防滲帷幕灌漿孔以單排，孔距2m 布置，先導(dǎo)孔間距為24m，帷幕底界的復(fù)核方式是通過對(duì)先導(dǎo)孔的取芯情況、透水率和地下水位等信息進(jìn)行綜合分析，可以得出該部位的帷幕底界高程，然后將每個(gè)先導(dǎo)孔的帷幕底界高程連接起來就可以確定整個(gè)防滲帷幕的底界，判斷的原則是先導(dǎo)孔無掉鉆現(xiàn)象，不發(fā)育巖溶空腔和裂隙，透水率Lu＜5，且深入地下水位不低于10m。

3.3 復(fù)核結(jié)果

在左帷 0+831 處布置勘探孔 S-ZK1 孔深為48.5m，開孔地層為棲霞組中厚層灰?guī)r夾炭質(zhì)灰?guī)r，0～41.5m 為中厚層灰?guī)r夾炭質(zhì)灰?guī)r，41.5～45.5m 為溶蝕夾泥段，巖芯破碎，45.5～48.5m 為梁山組粉砂巖，地下水位 22.0m，對(duì)應(yīng)高程 762.0m，0～27m 段透水率 Lu＞5，27～48.5m 段透水率 Lu＜5。

帷幕先導(dǎo)孔施工后，未發(fā)現(xiàn)有掉鉆現(xiàn)象，局部存在鉆進(jìn)快、夾泥、塌孔等現(xiàn)象，均分布在地下水位以上，判斷其不存在巖溶管道，有溶孔、溶隙、溶縫等溶蝕現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生局部巖溶滲漏，滲漏位置位于地下水位以上，在防滲帷幕的處理范圍之內(nèi)，根據(jù)先導(dǎo)孔透水率和水位情況判斷[4]，帷0+000～左帷0+506 段先導(dǎo)孔地下水位均高出帷幕底界10m 以上，透水率在設(shè)計(jì)帷幕底界處Lu＜5；左帷0+506～左帷0+912 段地下水位均高出設(shè)計(jì)帷幕底界10m 以上，但透水率在原設(shè)計(jì)帷幕底界處有Lu＞5 的情況出現(xiàn)，需進(jìn)行加深，加深深度由Lu＜5 確定（表 1）。

表1 左岸帷幕底界加深段先導(dǎo)孔統(tǒng)計(jì)

3.4 成果分析及成果

通過復(fù)核左岸地表梁山組巖層出露位置，該巖層地表產(chǎn)狀281°∠23°，平硐內(nèi)S-ZK1 鉆孔信息，洞內(nèi)產(chǎn)狀305°∠31°，推測帷幕端點(diǎn)還需延長79.5m，對(duì)應(yīng)樁號(hào)左帷0+910.5，平硐實(shí)際開挖后于樁號(hào)左帷0+912 處進(jìn)入梁山組地層，開挖后延長81m，對(duì)應(yīng)延長段先導(dǎo)孔Z421～Z456。端點(diǎn)帷幕樁號(hào)由初設(shè)左帷0+831 延長至左帷0+912，增加81m。

水庫左岸防滲帷幕底界的控制標(biāo)準(zhǔn)為透水率Lu＜5，深入地下水位10m，通過各先導(dǎo)孔無掉鉆，存在鉆進(jìn)快，巖芯破碎的現(xiàn)象分析，左岸防滲帷幕以淺表型溶孔、溶隙、溶縫等巖溶現(xiàn)象為主，未發(fā)育巖溶管道；左帷0+000～左帷0+506 段原初步設(shè)計(jì)帷幕底界滿足上述要求，維持原帷幕底界不變；左帷0+506～左帷0+912 段地下水位滿足要求，但因透水率在原設(shè)計(jì)帷幕底界處有Lu＞5 的現(xiàn)象出現(xiàn)，故帷幕底界在該段需進(jìn)行加深，加深深度詳見（表1），復(fù)核后帷幕工作量較初設(shè)增加2473.7m。帷幕端點(diǎn)延長和底界加深后滿足規(guī)范要求[5]

4 結(jié)語

（1）工程區(qū)處于云貴高原與廣西丘陵過渡斜坡地帶，巖溶發(fā)育，水庫左岸水文地質(zhì)條件復(fù)雜，發(fā)生巖溶滲漏可能性大，通過防滲處理后可以滿足成庫要求。

（2）水庫左岸防滲帷幕工程區(qū)淺表型巖溶發(fā)育，未發(fā)育巖溶管道，通過帷幕端點(diǎn)和底界的復(fù)核工作，帷幕線長度較原設(shè)計(jì)增加81m；左帷0+506～左帷0+912 段需做不同程度的加深，防滲工程量增加2473.7m。

（3）巖溶地區(qū)防滲帷幕底界往往是不規(guī)則的，施工期利用先導(dǎo)孔資料進(jìn)行動(dòng)態(tài)帷幕設(shè)計(jì)和調(diào)整是帷幕底界復(fù)核的重要方法，通過該方式復(fù)核后的帷幕底界更加真實(shí)和準(zhǔn)確。

（4）防滲帷幕作為解決水庫成庫條件的重要手段，其端點(diǎn)和底界的確定至關(guān)重要，前期因勘察精度原因使得帷幕端點(diǎn)處沒有鉆孔控制，施工期端點(diǎn)往往會(huì)發(fā)生變化，需預(yù)留一定的工程量，這也是以后工程勘察過程中需要注意和思考的地方，文中帷幕端點(diǎn)和底界復(fù)核的方法和經(jīng)驗(yàn)可為類似工程提供一定的參考。