多级集水井结合混凝土压盖技术处理强岩溶涌水

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1、第44卷第19期人民长江VOl_44．NO．192013年10月YangtzeRiver0et．．2013文章编号：1001—4179(2013)19—0020—04多级集水井结合混凝土压盖技术处理强岩溶涌水李择卫，王小玲(湖南省水利水电勘测设计研究总院，湖南长沙410000)摘要：在强岩溶地区建设水电站工程，处理大规模岩溶涌水问题往往耗费大量人力、物力，且处理效果不理想，成为困扰工程建设各方的一大难题。株溪口水电站位于强岩溶区，一期基坑开挖过程中，出现了大规模的基坑涌水问题，采用常规堵漏灌浆处理方法未能奏效，后通过采取“在各涌水点设立多级集水井及多级闸阀

2、，渗流梯次引排减压结合混凝土压盖封闭”技术，成功解决了大流量涌水基坑浇注混凝土和灌浆施工技术难题，在处理强岩溶涌水地基方面开展了新的探索实践，对处理类似岩溶问题具有推广和应用价值。关键词：岩溶涌水；集水井；混凝土压盖；株溪口水电站中图法分类号：TV551．4文献标志码：A株溪口水电站位于资水干流中游，为低水头河床系中统第四及第五岩组(E：～∈)纹层状灰岩及泥质条式电站，水库正常蓄水位87．5m，相应库容0．333亿带灰岩，分布于河床右侧一期基坑部位。岩层呈中厚m，电站装机容量为4×18．5MW，多年平均发电量为一厚层状，产状主要为N65。～85。E、SE4

3、0。～70。，与2．95亿kW·h，是以发电为主，兼有航运、交通等综合河流斜交，倾向右岸偏上游。与岩层走向基本一致的效益的工程。NEE向陡倾角断层构造发育，一期基坑部位主要的断株溪口水电站的一期基坑以强岩溶地基为主，在层构造有F、F、F、F，等。顺断层带岩溶发育，断施工过程中，大坝及厂房基坑均出现了大规模的涌水层溶蚀带最宽达9．0m，影响带宽达20～30m，断层影问题，基坑内最大涌水量曾达到5000m／h，给工程建响带岩层严重扭曲。岩体中层理面及横河向的节理面设带来严重的困扰，一度使工期延期3个月。后采取均较发育。坝基浅中部岩体岩溶呈网状分布，深部沿了“在

4、各涌水点设立多级集水井及多级闸阀，渗流梯断层构造及层面方向的管道状溶洞穴发育，溶洞呈次引排减压结合混凝土压盖封闭”技术，不仅成功解串珠状分布，连通性好。决了大流量涌水基坑浇注混凝土和灌浆施工技术难坝址区地质平面简图见图1。题，还赶回了推迟的工期，保证了二期工程的如期进行1工程地质概况株溪口水电站坝址处地形为“U”形河谷，河流流向为N41。E，河床高程77．6～79．0m，河床表面部分布厚2～3m的砂卵砾石层，基岩面高程74．5～76．5m，坝轴线部位主要分布寒武系中统(e；～e；)深灰一灰黑色炭质板状页岩、含炭泥质灰岩、纹层状灰岩、泥质条带灰岩等。其中强岩

5、溶涌水地基岩性主要为寒武图1坝址区地质平面收稿日期：2013—06—23作者简介：李择卫，男，高级工程师，主要从事水文地质、工程地质勘察工作。E—mail：lzww@sina．eom第19期李择卫，等：多级集水井结合混凝土压盖技术处理强岩溶涌水21完成堵漏灌浆进尺1350rn，灌注水泥约2500t。以上2基坑岩溶涌水与堵漏措施对较小的岩溶裂隙封堵效果较佳，在短时间内使2．1坝基基坑岩溶涌水分析与堵漏基坑涌水有显著减少，但对于纵向围堰与上游围堰结合部位，由于岩溶通道连通性好、水流速度快，灌注的工程于2005年11月2日开工，设计分二期施工，浆液及添加物多被快

6、速流动的岩溶水冲走，堵漏灌浆一期先围右岸电站厂房和5．5孑L溢流坝。2006年3的封堵效果不理想，短时间内未能有效堵住大岩溶通月，一期围堰完成，在对一期基坑进行抽排水过程中，道的涌水。此时，工程控制工期受基坑涌水影响，已延未发现基坑有集中的岩溶涌水现象，因此开始进行1期了近1个月，若要等漏水通道全部封堵后再进行基～6号闸坝及厂房基础的开挖。最先在5、6号上齿槽坑开挖，将造成工期的进一步延误，将无法如期完成工至堰体偏左侧揭露到一沿层面方向发育的较大溶槽，程建设。因此，决定暂停对围堰的堵漏灌浆，结合对随着开挖深度的增大，沿溶槽出现较集中的涌水，流量F：。断层的

7、处理，在大坝基坑下游F断层溶蚀带部位约为1．0m／s(3600m／h)。随后在进行2、3、4号闸开挖一集水井，将大坝基坑部位所有涌水均引至该集坝基础开挖时，基坑多处出现大量涌水，导致基坑被水井进行强排，并且在大坝基础混凝土施工时，使集水淹，最大涌水流量增加到1．4m／s(5000m／h)，施工井水位保持在68m以下，从而使一期工程各项施工能开挖被迫停止(一期基坑布置及漏水分析见图2)。够继续进行。2．2厂房基坑岩溶涌水分析与堵漏2．2．1基坑涌水分析上述处理方案使大坝基坑施工得以继续进行，但在开挖右侧厂房基础时，随着开挖深度增大，基坑内外水头差进一步增加到

8、25m以上，厂房基坑下游沿F断层溶蚀带方向，又相继出现了2处突发性