刘家拱桥水库施工期发现岩溶水文地质问题及处理情况

刘家拱桥水库施工期发现的岩溶水文地质问题及处理情况

二○一三年三月一日

目录

1 刘家拱桥水库岩溶水文地质基本情况简述 (1)

2 施工中发现的主要岩溶现象及水文地质问题 (2)

2.1放空洞施工中岩溶发育情况 (2)

2.2坝址左岸岩溶发育情况 (5)

2.3坝址右岸岩溶发育情况 (7)

2.4坝址右岸勘探平硐岩溶发育情况 (10)

2.5月儿洞泉 (11)

2.5.1月耳洞泉出露特征 (12)

2.5.2流量、水质及动态特征 (12)

2.5.3月耳洞泉成因分析 (12)

2.5.4月耳洞泉对水库影响分析 (16)

3 设计单位采取的应对措施及研究情况 (16)

3.1 对施工新发现的问题展开调查和分析 (16)

3.2月耳洞泉调查、试验和研究 (17)

3.3现场试验 (17)

3.4平洞勘探 (17)

3.5下一步对岩溶研究和出露的计划 (17)

4 施工期研究的认识 (18)

5刘家拱桥水库溶洞工程处理措施 (18)

5.1对已发现的溶洞工程处理措施 (18)

5.1.1导流、放空洞 (18)

5.1.2 坝基 (19)

5.1.3 趾板地基 (19)

5.2 趾板及两岸灌浆平洞防渗措施 (19)

刘家拱桥水库施工期发现的

水文岩溶地质问题及处理情况

渠县刘家拱桥水库于2010年开始施工，到目前为止已完成导流洞开挖，并正在进行放空洞衬砌浇筑；完成大部分左、右岸趾板开挖；河床段趾板已挖至岩基。在导流洞开挖、坝基开挖施工过程中发现一些岩溶现象，主要是规模不同的溶洞、溶蚀裂隙。这些岩溶现象对工程有什么影响，设计、监理、施工各方都非常重视，设计单位对发现的问题进行了补充调查、现场试验和专家咨询。从2012年6月开始，先后请工程地质勘察单位、岩溶专题论证单位、水电部工程地质勘察大师等有经验的水电地质专家到现场调查、分析。现将施工开挖已揭示的岩溶现象，结合各方专家调查、分析的意见，对刘家拱桥水库岩溶问题阶段性工作及处理措施作汇报。

1 刘家拱桥水库岩溶水文地质基本情况简述

渠县刘家拱桥水库位于渠县以东的琅琊镇金马村境内渠江左岸支流冷水河上，水库坝址以上流域面积38.20km2,工程是以灌溉为主并兼有解决人、畜饮水及发电等综观利的水利枢纽工程。水库正常蓄水位488.00m，水库总库容1497万m3，调节库容1180万m3，调洪库容108万m3，死库容209万m3，最大坝高76.80m，电站装机容量2100kW，为Ⅲ等工程。渠县刘家拱桥水库坝址和库区主要地层为三叠系嘉陵江组和雷口坡组，岩性主要为灰岩和白云岩，为典型的岩溶区修建水库。

渠县刘家拱桥库区碳酸盐岩分布较广，岩溶发育主要受地形、地层岩性、断裂构造控制。岩溶发育的主要类型，有典型的岩溶峰丛地貌，河谷地带发育有溶蚀孔洞、小型溶洞，分水岭地带，发育有溶沟、石芽和落水洞等岩溶地貌。

水库坝体主要建筑在三叠系嘉陵江组地层上，岩性主要为灰岩、白云岩互层夹盐溶角砾岩。坝址上下游之间无隔水地层，坝址位置嘉陵江地层岩溶较为发育，在进行坝基防渗处理时，着重考虑岩溶对水库渗漏的影响。

2 施工中发现的主要岩溶现象及水文地质问题

2.1放空洞施工中岩溶发育情况

放空洞开挖揭示多处溶洞，根据现场地质工作调查情况，将放空洞发现的地质及岩溶情况介绍如下：

放空洞地层岩性：放0+000～放0+010m为白云质灰岩（T1J4-2），0+010～0+040m为角砾状灰岩（T1J4-1）,0+40～0+70m为f1断层带，0+70～0+352.88m为灰岩（T1J3）。

放空洞施工中的岩溶地质问题：

（1）放空洞0+000～放0+010m为白云质灰岩（T1J4-2）。灰黄色，岩石破碎，强卸荷，裂隙发育张开夹泥重。溶洞较发育，在外边顶拱顶部揭露出有3#、4#溶洞（见图2-1、2-2）。3#溶洞顺洞向宽3米左右，垂直洞向宽3米左右，为一落水洞，直通地表。上部是空的，下部为

泥夹块碎石充填。4#溶洞顺洞向宽3米（桩号0+8米～0+11米），垂直洞向宽3米左右，高6米左右，亦为落水洞，上部是空的，下部为泥夹块碎石充填。

图2-1 导流洞3#溶洞图2-2 导流洞4#溶洞（2）放0+10～0+40m为角砾状灰岩（T1J4-1）,岩石破碎强风化并有较多的夹泥，性状差。未见溶洞。

（3）0+40～0+70m为f1断层带，断层产状N20—30ENW∟60- 70º，断层带宽10-15m左右，断层带由断层泥、糜棱角砾岩及碎块岩组成，有镜面、擦痕及构造透镜体，挤压强烈。在水的浸泡下迅速泥化。工程地质性状极差。该断层带具有明显的隔水作用，应为相对隔水层。

0+70～0+352.88m为灰岩（T1J3）,岩层产状N20-30ENW∟50-70º层裂发育，另N50-60ESE∟30-50º裂隙密集发育，并多有方解石脉充填。层面与该组裂隙常组合成不利的组合，使顶拱及边墙失稳，产生掉块或塌滑。该层沿层面及裂隙发育众多的不规则的、大小不一的溶洞，后期大部分均被粘土充填满，仅局部有留下较小的空洞（见图2-3、图2-4）。岩石多为强风化并夹次生泥。

图2-3 导流洞5#溶洞图2-4 导流洞6#溶洞在桩号0+301～0+293m段外侧顶拱拱座以上部位（438.4m）有一较大的溶洞（见图2-5），顺洞向可见长8m左右，垂直洞向宽3m左右、高3m左右，斜上向外。上部是空的，底部堆积有块碎石粘土及石灰华。干燥、无水。

图2-5 导流洞2#溶洞

在桩号0+291～0+281m段里侧边顶拱拱座以上部位（438.36m高程以上）有一目前发现的最大溶洞之一。顺洞向可见长10m左右，垂直洞向宽3-4m左右，高约3-4m斜向上游山里延伸，延伸方向约N60E，