第12章岩溶帷幕灌浆实例

第十二章岩溶地区大坝基岩帷幕灌浆及工程实例

在岩溶地区筑坝建库，经常会遇到各种各样的问题，其中主要的是水库是否漏水和大坝坝基是否稳定。

中华人民共和国建国以来，在岩溶地区修建了大量的水利工程，积累了一定的经验。总结坝基及水库的防渗方法，可以概括地归纳成以下几种：

堵（堵塞漏水的洞穴、泉眼）、铺（在渗漏地区做粘土或混凝土铺盖）、截（修筑截水墙）、围（将间歇泉、落水洞等围住，使与库水隔开）、导（将建筑物下面的泉水导出坝外）、灌（在岩石内进行防渗帷幕灌浆）。在实际工程中，多是以其中一、两项防渗措施为主，而辅以其他项措施，这样根据具体情况进行综合处理，均取得了较好的防渗效果。

20世纪60年代及其以前，我国在岩溶地区修建的大坝均较低，水头不高，坝基及水库周边以灌浆帷幕作为主要防渗设施的为数不多，有些工程既使是采用了以灌浆帷幕作为主要防渗设施的，其规模也不很大，灌浆工程量也不很多。

至70年代，我国开始在岩溶发育地区修建高坝，由于坝高、库大、岩溶发育、地质条件复杂，所以灌浆工程量大，施工技术也复杂。例如贵州省乌江渡大坝，坝高165m，灌浆帷幕设计工程量19万m，采用“小口径钻孔、孔口封闭、自上而下分段灌浆”新工艺，1977年底水库蓄水发电，1982年大坝基本建成，经受了洪水考验，帷幕防渗效果良好。乌江渡大坝帷幕灌浆成功的实例，为我国后来在岩溶地区修建高坝，进行坝基处理提供了有益的经验。

1985年以后，我国在岩溶发育地区又相继修建了湖北省隔河岩大坝（坝高151 m）、贵州省东风大坝（坝高162 m）、辽宁省观音阁大坝（坝高82 m），以及1992年开工兴建的云南省五里冲无坝水库。这几个工程大坝坝基帷幕灌浆工程量均在190000 m以上，并均取得了良好的防渗效果。在当时它们与乌江渡大坝合在一起，誉之为“五朵金花”。此后，又相继建成了湖南省江垭大坝（坝高131m），湖北省高坝洲大坝（坝高57m）等多座水利枢纽或水电站。目前在建的还有贵州省洪家渡大坝（坝高179.5m）索风营大坝（坝高）等。我们可以说在岩溶发育地区修建高坝坝基防渗处理方面已取得了丰富经验，比较有把握地能够处理好这方面的大小技术问题。当然在今后工作中还会遇到新情况，提出新课题，所以还必须小心谨慎，不断地总结经验，提高认识问题、分析情况和解决课题的能力，促使灌浆技术进一步提高和发展。

第一节岩溶地区防渗处理的重要性与建坝的地质勘测工作

岩溶地区特别是岩溶强烈发育的地区，地基的透水性极强，在这种地区修坝建库，必须有完整而可靠的防渗设施，才能保证大坝的安全和充足的蓄水。

在岩溶发育的基岩上筑坝，大坝基岩、水库周边和库区渗漏通道的处理都是极为重要的，同时处理的施工技术比较复杂。因此，施工前必须详细查明坝基与库区的全部地质条件，摸清渗漏情况、渗流规律、提出合理的防渗处理措施。经验证明，只要有一个渗漏通道未查明或在防渗工作中被遗漏而未做处理，当水库蓄水后，由于水头压力就会造成危险性的渗漏，危及岸坡及坝基的稳定。所以，如果情况没有摸清或是处理得不适当，不但会延误工期，增加工程费用，甚至会使水库长期不能蓄水或使大坝突然发生破坏事故。例如：法国的圣吉利耶廉乐德捷尔坝和西班牙的蒙特热克坝，虽然大坝已经建成，但由于石灰岩的岩溶现象发育、河谷两岸和河床的严重渗漏，曾长期不能蓄水；美国的奥斯汀坝，在施工前对岩溶现象没有进行详细调查，施工中又没有进行很好的处理，以致发生坝体被冲垮的事故，造成很大损失。国际上这类实例较多，必须引起足够重视。

岩溶地区防渗处理既然如此重要，那么，为了作好防渗处理工作，有必要首先简要地说明一下岩

溶形成的原因及其类型，其次再谈一谈地质勘测工作及其采用的方法。

一、岩溶形成的原因及其类型

岩溶的形成主要是透水的可溶性岩石，如石灰岩、白云岩等受有溶解能力的地下水溶蚀的结果。而岩溶的发育程度和形态主要是与地质构造、地下水动力条件、气候条件以及岩性等因素有关。

常见的岩溶类型有下列几种：

（1）落水洞又称消水井，是指地面上垂直的或倾斜的，有地下通道的孔洞。

（2）漏斗外表成漏斗状，其下部往往通向深处的落水洞。

（3）坡立谷和溶蚀洼地前者为范围较大的封闭洼地，地表水经常由山脚落水洞流入地下。后者是没有地表水而规模较小的洼地。

（4）盲谷地表的河流在一陡坎或山脚下突然消失，流入地下岩溶暗河，形成盲谷。

（5）岩溶泉可分为三种：

永久泉：常年出水的泉。

间歇泉：泉水直接受降雨的影响，流量变化大，一般与地下水不连通。

反复泉：下雨时出水，平时消水，与地下岩溶连通。

（6）暗河又称地下河或伏流。

（7）溶洞岩石被地下水溶蚀的空洞

二、地质勘测工作

成功地处理岩溶地区的水库和大坝地基，主要决定于两个条件，一是对岩溶的成因、发育规律、分布情况以及岩溶类型等要了解清楚，二是要采用正确的处理措施，而后者是在前者的基础上进行的。为此，首先必须摸清地质情况，做好地质勘测工作。一般应对下列地质条件进行调查和研究。

（1）区域古地理条件。

（2）灰岩的物质组成成分。

（3）岩石埋藏的条件和岩石的构造条件。

（4）区域地貌条件。

（5）灰岩及其围岩的透水性。

（6）区域的水文地质条件，特别是岩溶水的动力条件。

（7）灰岩的可溶性。

（8）溶洞、裂隙的分布，洞穴的大小，是否有充填物及充填物的性质。

（9）地下水的化学成分及其溶解能力。

（10）大气降水的渗入条件和气象条件。

三、地质勘察的方法

1．岩溶地区的地质方面

为了了解岩溶地区的地质情况，除了需要做地表工程地质测绘外，常用的方法有如下几种：

（1）钻孔这是探查岩溶地区地质情况的一种主要手段，它不但能查探深部的岩层，而且能取得任意部位的岩石的样品。在岩溶地区修坝建库所作的钻孔工程量也比一般地区要多。例如乌江渡大坝勘探钻孔多达375个，计43749m。隔河岩大坝勘探钻孔71个，12085 m。

（2）压水试验在钻孔中做压水试验，了解岩溶地区各部位的渗透性，根据渗透性的大小和分布，做出渗透剖面，作为防渗帷幕设计的主要依据。

（3）洞探为了查明溶洞的规模大小、分布情况、发育程度、填充物情况，特别是在工程的关键性部位，常采用洞探的方法进行了解。洞探多采用平洞，人可进入洞内直接观察岩溶情况，所获得的资料最真实可靠。所以在岩溶地区开挖的平洞工程量也是相当大的。如乌江渡大坝开挖平洞71个，计4880 m；隔河岩大坝开挖平洞10个，3630 m。一些国外的大坝，如圣提·克路克斯坝打了2900 m平