陇眼电站坝址区岩溶发育特点及勘探方法初探

陇眼电站坝址区岩溶发育特点及勘探方法初探摘要：通过广西大化县陇眼电站坝址区地质钻探成果，该地区岩溶发
育特点，并参照类似工程的经验，探讨岩溶地区地质勘探应采用何种手段
提高勘察精度。

关键词：陇眼电站岩溶地质测绘钻探高密度电法联合剖面法
1工程概况
陇眼电站位于大化县贡川乡陇眼村附近的平治河下游河段，距大化县
城约32km，从大化县城至贡川乡为三级公路，贡川乡至陇眼村为简易公路，该电站利用原有水轮泵站坝址，改建为低水头径流式发电厂。

坝址控
制集雨面积1306km2，中心坐标东经107°42′，北纬23°43′。

县电网
供电线路距坝址最近为3.0km。

平治河为红水河一级支流，发源于平果县的海城、同老乡一带，西东
流向。

流域面积1306km2，河流长63km，干流坡降2‰，多年平均径流量24.2m3/，大化县境内河长仅4km。

平治河在工程区呈明流和伏流交替出
现状态。

坝址上游1.2km，河水从多个岩溶通道汇流入坝区上陇眼村前，
坝址下游650m水流又穿入地下溶洞，并于下游2.3km汇入红水河，汇合
洞口距大化电厂坝址右岸上游30km。

陇眼电站坝址上游来水洪水期受岩
溶通道过流限制，正常过流不受。

下游与红水河连通的排泄通道，经调查
和勘察，尚未发现有滞洪的迹象。

大化县陇眼电站主要建筑物由大坝及河床式厂房组成，设计坝型为砼
重力坝，长50m，堰顶高程173.4m，最大坝高21m，水库回水高程177.4m，总库容约89万m3，拟装机容量为3某630kW。

坝址河段走向为北东向，较平直，河水从南西流向北东，河床比降约6‰，最低高程164.03m，左右两岸山头高程分别为532.5m及343.8m，与
河床相对高差为368m及180m，河床两岸岸坡平均坡度为左岸35°右岸40°。

河谷断面呈“U”字型，坝址两岸及其下游河床基岩出露，坝址河
中及右岸为第四系冲积层覆盖，上部为粉质粘土，下部为砂卵砾石，最大
覆盖厚度可达10m。

坝址地层为石炭系下统岩关阶（C1y），上部为灰～深灰色薄层夹中
厚层状灰岩，微晶～隐晶结构，含少量燧石结核，岩石脆硬。

下部为灰～
深灰色薄层夹中厚层状灰岩，含硅质结核，微晶～粉晶结构，局部见生物
碎屑及砂碎屑结构，块状构造。

岩石主要由方解石、石英组成，局部含有
生物碎屑和凝块，该层主要分布在河床附近，层面附近含少量泥质，硅质
呈结核状、条带状及薄层状展布，河床坝基一带局部地层硅质含量可达35%，其岩石性质表现为颜色加深、脆硬、钻进困难，该层主要分布在河
床附近。

枢纽建筑物主要座落在岩关阶下部地层之上。

2地质构造及岩溶发育情况
2.1区域地质构造
区内发育的区域性大断裂为歪光～局项断裂F1，该断裂长为35km，
宽40～50m，切穿地层为D3r～C1d，断裂面总体走向320°，中部略向西
南凸出，倾向NE，倾角35～75°，常显舒缓波状。

断裂带由方解石化压
碎岩、角砾岩、糜棱岩和方解石脉组成，为压性兼扭性断裂。

2.2坝区地质构造及岩溶发育情况
坝址岩层一般走向为280～290°，倾向上游偏右岸，倾角一般为8～15°，岩层走向与坝轴线夹角37～47°。

受北西向区域断裂构造的影响，
局部岩层产状异常，并伴生北西向及近东西向节理裂隙的发育，以走向350°及走向305°两组裂隙最为发育，坝线两岸岩体裂隙频率一般为4
条/m，裂隙面均见有方解石充填。

坝区地层属碳酸盐岩类，岩溶作用以水平方向为主，溶洞多呈层状发育，坝址岩层中夹薄层～中厚层状硅质灰岩，灰岩纯度较低，溶蚀作用相
对较弱，坝区内岩溶现象主要为溶蚀裂隙及溶沟溶槽，未发现大的岩溶管
道存在。

规模较大的溶沟发育在坝线右岸一带，深度在5m左右。

坝区地
质钻探结果表明，坝轴线内岩溶不甚发育，仅在坝轴线河中钻孔ZK02、
ZK03及坝线下游钻孔ZK10钻孔钻遇溶洞，高程在157.6～160.9m，溶洞
高0.2～0.6m，与上下游水体有一定连通性，ZK02钻孔在钻遇溶洞时，钻
孔内回水从下游左岸坝脚不远处排出，ZK03钻孔在钻遇溶洞时，孔内回
水即产生负压，漏水量较大，ZK10钻孔在钻遇溶洞时，孔口即出现冒水，冒水量3L/左右，具有承压性质。

高程在157m以下的基岩节理裂隙一般
为方解石及泥质充填，吸水率一般为2.1～12.7Lu。

坝址地下水主要为岩溶裂隙水类型，存在于基岩浅部风化节理裂隙及
溶蚀裂隙中。

含水层具承压现象，且呈层状、片流形式分布，发育深度在13m以内，最大管道高度0.6m，规模不大，具有在水平方向较发育之特征，因此存在小规模的绕坝基管道式漏水。

3勘探探讨
陇眼水电站下伏基岩为石灰岩夹硅质岩，坝轴线一带岩层表现为上软
下硬，近地表部分灰质较纯，硬度较低，溶隙相对较为发育，下部基岩硅
质含量相对较高，硬度较大，节理裂隙已被充填胶结，其强度能满足设计
要求。

在这里主要的工程地质是，受区域性大断裂的，坝址区基岩裂隙较
为发育，也将伴随着岩溶的发育，加上坝区处于断层影响带，右岸陇眼村
一带洼地中常见有落水洞、溶洞及漏斗等微地貌发育。

所以，查清坝址区
岩溶发育，即溶洞溶隙的空间展布及其管道连通情况等成为此次勘探的主要。

由于陇眼电站为低坝，勘探经费有限制，勘探孔不能布得过密，这样
就给地质勘探带来一定的难度。

因此，选择一种有效的的勘探方法是十分
必要的，下面就陇眼电站地质勘探方法的选择作简单探讨。

3.1地质测绘及水文地质调查
工程测区为石灰岩地区，地表岩溶发育，通过地质测绘及水文地质调查，近坝库区水文地质条件复杂。

地下河、落水洞、岩溶泉眼、地下水均
受岩性、地质构造、岩溶地貌的制约，并具备各向异性的水文地质特点。

甘皮至东岩和刁灯至陇眼上地下河均沿北西向F1断层发育；断层的西盘
分布有很多的落水洞、伏流出口及漏斗，地下水流向均受北西向F1断层
的制约；其说明F1、F2压性断层具有隔水或阻水的作用。

3.2金刚石钻具钻探
陇眼电站坝址区基岩呈软硬相间，硅质含量大的灰岩其硬度变化明显，开始时没有采用金刚石钻具，钻探岩芯获得率很低，有的根本取不上岩芯，采用金刚石钻具后，岩芯获得率高，岩芯一般呈柱状。

经，开始钻探时取
不上岩芯主要由于机械破碎造成，因此，在软硬相间地层中应采用金刚石
钻具钻探以提高岩芯获得率。

3.3物探勘察
高密度电法是集电剖面和电测深为一体，采用高密度布点，进行二维
地电断面测量的一种电阻率法勘查技术，它通过一定的装置自动采集数据，经机处理后绘制出地电断面图，为推断地质剖面提供依据。

联合剖面法是
由两组三极装置联合进行探测的一种视电阻率测量方法，具有分辨能力高，异常明显的优点。

是追索构造破碎带、地下暗河的一种主要手段。

根据勘察要求，在拟建电站坝址东面、东南面和南面采用高密度电法
和联合剖面法作为勘察手段，以了解该地的岩溶裂隙发育状况。

高密度电
法点距2米，采用对称四极装置作连续断面扫描测量；联合剖面法点距5米，供电极距采用65米和50米两种，测量极距10米。

4结语。