连江西牛航运枢纽工程岩溶堵漏防渗试验研究-广东水利水电科学.PDFVIP

连江西牛航运枢纽工程岩溶堵漏防渗试验研究 1 1 2 3 黄春华 杨光华 杜联刚 范焱斌 （1 广东省水利水电科学研究院，广州，5106 10；2 广东省航道局，广州 510115； 3 湖南省交通规划勘察设计院，长沙 410011） 摘 要：岩溶堵漏防渗是岩溶地区兴建挡水建筑物的难点。本项目在世行贷款评估时提出要对该项目闸坝地基岩 溶渗漏进行专题堵漏防渗研究。在分析前期地质勘察成果，弄清本地区岩溶渗漏类型后，吸收目前国内的研究成 果，首先充填骨料缩小岩溶渗漏通道截渗断面空间，接着采用双管双液灌浆工艺，灌入固结浆材，凝结、挤压密 实已灌入的骨料以及充填渗漏通道截渗断面的四周裂隙，做到就地取材、节省工程费用又能满足堵漏、防渗、抗 渗要求。 关键词：岩溶 堵漏 防渗 1 工程概况 连江西牛航运枢纽是一宗以航运为主，兼有发电、灌溉等效益的综合性枢纽工程。坝址位于 北江支流连江上下梁州河段，上距架桥石枢纽12.27km，下距连江口35.44km。地处英德市西牛镇。 枢纽主要建筑物包括船闸、电站和泄水闸三部分。船闸为Ⅵ级船闸，通行100t 和150t 船舶， 闸室有效尺寸140×16×2.5m （长×宽×门槛水深），设计年通过能力524 万吨。电站为河床式厂 房，安装3 台单机容量3340kw 灯泡贯流式机组，总装机容量 10000kw，年发电量4509 万度。泄 水闸单孔泄流净宽10m，共20 孔，总泄流宽度200m，采用平板提升闸门，堰型采用宽顶堰，坝下 设25m 长消力池。 船闸采用裁弯取直方式布置于左岸台地，电站布置于河床左侧，挨电站右侧布置20 孔泄水闸。 枢纽设计洪水为20 年一遇，校核洪水50 年一遇，最高通航水位采用2 年一遇。 坝址以上集雨面积8557km2 4 3 ，总库容7820×10m ，正常蓄水位29.0m，设计最大水头5.65m。 2 枢纽工程地质条件 2.1 地形地貌 枢纽工程位于上、下梁洲河段，连江由北向南流经坝址，形成一“U”型河谷地貌，河床底标 高一般为23～24m。河流两岸为Ⅰ级阶地，地形较平坦，标高一般为32～35m。 2.2 地层岩性 从西牛往北至架桥石，地层依次为泥盆系上统（D ），三叠系上统（T ）及石炭系下统（C ）， 3 3 1 岩层总体倾向北东，倾角60～70°。枢纽工程所处区域为溶蚀洼地，上部被第四系土层覆盖，据 钻孔揭露，坝址下伏基岩为泥盆系上统灰岩夹砂页岩，砂页岩多呈薄层状，厚度为 1～2m，多为 全风化或强风化，渗透系数为 10-4 -5 ～10 cm/s。在河床零星露头测得岩层产状为倾向 20°，倾角 70～75°，岩层节理主要有两组，一组为顺层节理，产状为倾向0～5°，倾角65～70°，另一组 节理，产状为倾向310°，倾角40～45°，以顺层节理发育为主。 坝区下伏地层为上泥盆统（D3 ），上覆第四系（Q）为冲积层、残积层。 2.3 地质构造 坝区内构造较简单，地层呈向北东倾斜的单斜构造。钻探过程中未见规模较大的断裂构造， 但裂隙较发育。 由形成本区区域构造的南西、北东方向的强大挤压力作用下，坝区内北西方向的压扭性裂隙及 北东方向的张扭性断裂较为发育，使岩层呈碎裂状。 395 2.4 闸坝轴线溶洞发育情况 喀斯特地貌的形成和发育受控于裂隙的发育程度。当有沿闸坝轴线及北东—南西向张扭性裂 隙发育的灰岩，裸露地表时，由于地表水流沿裂隙长期冲蚀和溶蚀形成复杂的喀斯特地貌（凹槽 和漏斗），导致基岩面起伏变化大。坝址下伏岩体基岩面标高11.55～22.40m。 在张扭性裂隙发育带区易形成凹槽，槽底一般均沉积流塑状粘土，在槽壁较陡一侧及其附近 发育洞穴。 在两组裂隙交汇处易形成漏斗状谷地，谷底沉积有含砂砾软粘土，在谷底及谷壁较陡处发育 洞穴。 闸址区喀斯特洞穴有以下特征： ① 发育程度