接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程阶段性分析报告

重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程帷幕灌浆阶段性效果分析报告批准：审核：编写：四川山河大禹水电集团有限公司项目经理部二零一六年四月一、工程概况1.1工程概况接龙水利枢纽工程位于重庆市武隆县接龙乡两河村，是一座以灌溉为主，兼顾农村人畜饮水、场镇供水及发电、旅游等综合利用的中型水利工程。

该水利枢纽工程包括接龙水库和庙垭口借水工程，接龙水库坝址位于印溪沟中游，距武隆县城约110km，距接龙乡13km，控制流域面积18.6km2，多年平均流量0.502m3／s，多年平均径流量1580万m3。

接龙水库校核洪水位1096.89m，正常蓄水位1092.5m，死水位1064.0m，总库容1110万m3,死库容133万m3。

坝型为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高61.0m，坝顶高程1097.5m，坝顶轴线长267.50m。

面板为等厚面板，厚度为0.5m；趾板厚0.5m，宽4m -6m。

趾板总长344.516m，帷幕灌浆在趾板上和灌浆平洞内进行。

Z1～Z4趾板处帷幕灌浆为一排，孔距2.0m，Z4～Z8趾板处帷幕灌浆（溶洞、破碎带）为两排，排距2.0m，前排为主帷幕，孔距2.0m，后排为副帷幕灌浆（溶洞、破碎带），孔距2.50m。

帷幕范围按3Lu线控制，河床段及左岸坡段深70m，右岸坡段深80m；副帷幕孔深40m。

两岸在1097.50m高程设置两条灌浆平洞，左岸洞深50m，右岸洞深50m，同时，在洞内设置一排防渗帷幕，孔距为2.50m。

取水塔布置在大坝左岸，距坝轴线上游约50.0m，放水塔底板高程定为1059.00m。

塔后接压力隧洞，长29.93m，比降i＝0.001，圆形断面，直径2.0m。

溢洪道布置于左坝肩，由引渠段、控制段、渐变段、泄槽段以及挑流鼻坎、护坦组成。

控制段堰顶型式为无闸宽顶堰，堰顶高程为1092.50m，泄槽后段为无压城门洞型隧洞，段长47.00m。

导流洞布置在左岸，总长378m.进洞底板高程1046.7m，出洞高程1039.5m。

接龙水利枢纽工程于 2003年8月开始大坝开挖，2015年9月完成面板浇筑，2006年4月开始趾板防渗帷幕灌浆施工，2012年8月完工。

接龙水利枢纽工程于2013年3月24日开始蓄水，5月17日库水蓄至1067m时，下午19点发现在坝址下游原鱼泉洞（距离坝脚80m）以下河流拐弯处的右岸人工堆渣处流出，出水点高程1040m,有1处较大，其它较小，流量0.3-0.5m3/s；出水点较河水位高1m。

鱼泉洞因施工弃渣填高河道后，见渔泉洞水位1043m，满洞口，水浑浊。

库内发现水库入渗漏斗群一处，位于大坝上游左岸、距离坝轴线550m冲沟处，库内漂浮物向该处流动，其下有溶洞。

根据水库管理单位观测资料，水库最高蓄水位1068.05m，量水堰最大渗流量22.9l/s，坝脚下游小桥处河道最大流量0.581m3/s,大于坝址多年平均流量0.502m3／s，水库渗漏水量较大，说明左岸1068.05 m高程以下灰岩地层可能存在岩溶管道型及裂隙型渗漏，严重影响水库蓄水，需要及时处理。

帷幕灌浆加密加深灌浆孔处理范围为：跨过宝塔组十字铺组（O2s+b)、大弯组第四段（O1d4)可溶岩段并延伸到地下水位延伸线与正常蓄水位的延长线的交点。

帷幕灌浆渗漏处理方式为：在原帷幕线上逐渐加密加深灌浆孔，布置灌浆孔线从趾板5区和6区交界处至大坝左岸灌浆廊道内，长120m，最大深度153.70m，防渗处理面积9100m2。

帷幕灌浆渗漏处理范围分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区三个区，先处理Ⅱ区，首先进行Ⅱ区一序孔施工，施工完成后，再根据一序孔完成情况及渗漏量的变化情况分析确定逐步加密的二序孔数及孔位；灌浆孔孔深根据先导孔具体地质情况可作调整；每一步处理完后采取试验性蓄水，再根据渗漏情况，再依据现场情况及专家组意见，实施下步工作。

库内漏斗封堵：首先对表土进行清理、追踪扩挖后采用C15埋石混凝土进行回填封堵。

量水堰：在鱼泉洞渗漏点下游河道设渗漏点观测堰1座及在导流洞出口设流量观测堰1座，在库内两支沟各设观测堰1座，在库内漏斗下游设观测堰1座，在放水塔后引水渠道设量水堰1座及右坝肩公路隧洞出口排水沟设观测堰1座，共计6座。

1.2水文条件接龙水利工程所在的印溪沟位于重庆市武隆县东北部的接龙乡，印溪沟全流域面积为39.3km2，自然落差550m，河床平均比降45.4‰。

水库位于印溪沟中上游，坝址以上集雨面积为18.6km2，坝址以上河段长为8.65km，河段的平均比降为43.63‰。

接龙水利工程所在流域是暴雨中心地带，降水充沛，据邻近4.3km 的接龙雨量站实测年降水资料统计，多年平均降水量达1660.8mm。

最大年降水量为2240.9mm(出现在1975年)，最小年降水量1042.5mm(出现在1988年)，但是年内降水不均，4～10月雨水多强度大（大暴雨多集中在6、7、8三个月）降水量占年降水量的85%，11月～次年3月的年降水量仅占年降水量的15%，一次降水持续时间一般多为5-8天。

本流域无实测地面气候资料，武隆气象站资料可供参考，武隆气象站资料多年平均气温17.1℃，极端最高气温41.7℃，极端最低气温-3.5℃，多年平均绝对湿度37.6%，最小绝对湿度2.2%，多年平均相对湿度79.0%，最小相对湿度12%，多年平均风速1.6m/s，多年平均最大风速18m/s，最大瞬时风速31m/s。

接龙水库多年平均年来水量1580万m3, 多年平均流量0.502 m3/s，在P=75%时年来水量1290万m3。

1.3地质条件1、地形地貌条件坝址河流流向由N向S流，两岸坡度27°～40°,呈基本对称且相对较平缓的“V”型纵向谷，两岸存在完整的地形分水岭。

2、地层岩性工程区出露有志留系（S）及奥陶系（O）地层，岩性为灰岩和砂页岩。

左岸主要为奥陶系（O）灰岩及页岩地层，其中奥陶系上统临湘组第2段（O3L2）中统的宝塔组（O2b）与十字铺组（O2s）为质纯灰岩，总厚度53～56m。

3、地质构造工程区处于接龙背斜西翼，为单斜构造，岩层走向N5°E，倾NW，倾角55°～65°，左岸1060m高程左右岩层倒转，倾向SE，倾角48°～55°，揉皱明显。

区内无区域性断层，但裂隙比较发育，其中左岸发育有NNE等四组裂隙，且倾角较陡（倾角45°～85°），宽度0.1～1.0cm，多有溶蚀，见泥质充填。

4、水文地质条件工程区内地下水主要为裂隙水及岩溶裂隙与管道水，以接受大气降水补给为主。

其中志留系（S）砂页岩及奥陶系中页岩或泥灰岩构成区域或工程区隔水层，而奥陶系中下统（O1+2）的灰岩则为区内的岩溶含水层，为中等～强岩溶含水透水层。

据钻孔揭示，左岸灰岩段存在地下水位低槽区，水位高程为1043.447m～1078.034m（2013年7月29日观测），低于1092.5m的水库正常蓄水位高程，也低于2013年7月29日的库水位高程，但略高于坝后鱼泉洞水位高程。

岩溶：水库在水库区及坝址区岩溶发育，主要发育在奥陶系中下统（O1+2）灰岩中，且受构造面控制明显。

据钻孔及物探揭示，左岸1088.76～1037.22m高程发育有三层溶洞或强溶蚀区。

坝后约80m处发育有鱼泉洞。

二、分析目的2.1分析目的（1）防渗区域工程地质复杂，通过分析，研究渗漏处理程序、材料配比、工艺方法，并验证其处理后灌浆帷幕防渗的可行性和可靠性。

（2）通过效果分析，进一步提高施工工艺及方法。

（3）通过分析，研究确定灌浆前后防渗效果。

（4）确定下一步施工方案。

2.2分析依据(1)《重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程施工技术要求（试行）》。

(2)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL 62--2014）。

(3)《水利水电工程钻探规程》（DL/T5013-2005）。

(4)《水利水电工程钻孔压水试验规程》（DL/T5331-2005）。

(5)《武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程帷幕灌浆专项施工方案》。

(6)施工过程中原始资料、照片、影像等资料。

三、主要施工方法3.1施工程序与工艺流程帷幕灌浆孔按先钻灌下游排、再钻灌上游排、最后钻灌中间排的顺序施工。

帷幕灌浆孔的施工顺序：抬动观测仪器安装→Ⅰ序孔钻孔及灌浆→Ⅱ序孔钻孔及灌浆→Ⅲ序孔钻孔及灌浆→灌浆质量检查孔及压水检查。

灌浆孔施工工艺流程：测量定孔位→钻孔口段→简易压水试验→灌孔口段→铸孔口管→待凝72h→孔口封闭、自上而下分段简易压水及循环式灌浆→封孔。

帷幕灌浆孔采用金刚石钻头钻进成孔，终孔孔径为Ф76mm。

灌浆开始前，对灌浆孔进行裂隙冲洗和简易压水试验，灌浆孔段的冲洗采用大流量水冲洗，裂隙采用压力水冲洗，冲洗压力为灌浆压力的80%，并小于或等于1MPa。

压水试验在裂隙冲洗后进行，一般灌浆孔采用简易压水试验，先导孔采用自上而下“单点法”压水试验，质量检查孔20m一下取4至5段采用“五点法”压水试验，其余各段采用“单点法”压水实验，压水试验压力为灌浆压力的80%，且小于或等于1MPa。

3.2灌浆浆液灌浆水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，根据现场地质条件，灌浆浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1共6个比级，开灌水灰比采用5:1新鲜浆液。

灌浆浆液由稀至浓逐级变换，在灌浆过程中变换水灰比时，以测定回浆管的水灰比为准。

当某一级浆液注入量达300L以上时，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不明显时，变换浓一级浆液进行灌注。

3.3灌浆方法由于裂隙较为发育，灌浆采用孔口封闭、自上而下分段灌浆法。

浆液拌制采用集中制浆方式，灌浆采用自动记录仪记录。

3.4灌浆压力基础帷幕灌浆各段的灌浆压力可参考原《灰岩区帷幕灌浆试验报告》成果见表3.4-1，可通过试验论证确定。

采用分级升压方式逐级升压至设计（目标）灌浆压力。

具体操作时，以相应灌浆孔段的起始压力为基准，按每0.1～0.2Mpa为一级，每级压力的稳定时间不应少于5min，当抬动变形异常时应延长稳压时间，第6段及以下各段灌浆时，稳压时间可根据抬动变形情况适当增减，当抬动值很小时，应尽快升至设计（目标）灌浆压力。

对于地下水位以下的灌浆，灌浆压力要考虑地下水作用，适当增加压力。

帷幕灌浆压力控制表（Mpa）表3.4-1注:表中灌浆压力系指孔口回浆管上压力（MPa）。

基础帷幕灌浆各段的灌浆压力一般按照表3.4-1进行，并结合注入率参考注入率与最大灌浆压力关系表3.4-2。

注入率与最大压力关系表表3.4-2注：表中各种灌浆注入率下的灌浆压力均不得大于设计灌浆压力！3.5钻孔冲洗、裂隙冲洗3.5.1帷幕灌浆孔在灌浆前视其岩层情况进行钻孔冲洗，钻孔冲洗方法及结束标准为：每段钻孔结束后，应立即用大流量水流对钻孔内的残留岩粉等进行敞开冲洗，至回水澄清后10min为止，冲洗压力可为灌浆压力的80%，并不大于1MPa。