董忠萍, 陳漢寶, 黃定強(qiáng), 葉運(yùn)華

(湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院,湖北 武漢 430064)

云口水電站重要工程地質(zhì)問題及對策

董忠萍, 陳漢寶, 黃定強(qiáng), 葉運(yùn)華

(湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院,湖北 武漢 430064)

云口水電站左岸河間地塊的巖溶滲漏問題和左壩肩邊坡穩(wěn)定問題是本工程最重要的地質(zhì)問題,前者直接關(guān)系到成庫條件及工程的成敗。通過巖溶水文地質(zhì)調(diào)查、勘探試驗(yàn)工作,查明庫區(qū)的巖溶發(fā)育特征,為水庫的蓄水方案提供地質(zhì)依據(jù)。根據(jù)巖溶水文地質(zhì)在平面上分區(qū)、垂向上分層的特點(diǎn),對庫區(qū)巖溶滲漏問題進(jìn)行分析計(jì)算,并確定大壩防滲帷幕方案。壩址邊坡陡峭,左壩肩為順向斜向坡,巖層產(chǎn)狀及裂隙發(fā)育特征對邊坡穩(wěn)定極為不利,開挖邊坡的穩(wěn)定性較差,施工難度也相當(dāng)大。針對不利的地質(zhì)條件,左壩肩施工開挖采取窯洞式開挖方式,并控制梯段開挖規(guī)模,盡量避免擾動(dòng)巖體,同時(shí)對裂隙巖體采取錨索、系統(tǒng)錨桿、掛鋼筋網(wǎng)噴護(hù)的組合支護(hù)措施。實(shí)踐證明,支護(hù)工作取得了良好的效果。

巖溶滲漏;巖溶水文地質(zhì)分帶;邊坡穩(wěn)定;工程處理;云口水電站

云口水電站位于湖北省利川市境內(nèi),屬烏江水系郁江流域。電站樞紐位于郁江上游左岸的一級支流烏泥河河口。水電站由碾壓混凝土拱壩、左岸洞式溢洪道、右岸發(fā)電引水系統(tǒng)及岸邊式地面廠房等建筑物組成。水庫正常蓄水位695 m,總庫容3 505萬m3,電站總裝機(jī)容量30.0 MW,混凝土拱壩壩頂高程700.0 m,最大設(shè)計(jì)壩高119 m。工程屬Ⅲ等中型工程。云口水電站于2006年底開工建設(shè),2009年9月第1臺機(jī)組發(fā)電,至今運(yùn)行情況良好。

1 工程地質(zhì)條件[1-2]及重要地質(zhì)問題

工程區(qū)內(nèi)山巒疊翠,山勢陡峻。在燕山造山運(yùn)動(dòng)之后該區(qū)又經(jīng)過了多次大面積間歇性抬升,地貌成因受地層巖性和構(gòu)造的控制。區(qū)內(nèi)巖溶發(fā)育,分布有溶洞、落水洞、石芽、洼地和溶槽等多種巖溶地貌;碎屑巖區(qū)以侵蝕、剝蝕為主,溝谷縱橫交錯(cuò),地形相對平緩;二者相間分布造就了區(qū)內(nèi)多級夷平面與侵蝕溝谷相結(jié)合的地貌景觀。

庫區(qū)碳酸鹽巖分布廣泛,巖溶發(fā)育。庫區(qū)右岸河間地塊巴東組砂頁巖分布穩(wěn)定,為相對隔水層,其隔水性良好,不存在大的滲漏問題。左岸河間地塊出露地層幾乎全為淺海相碳酸鹽巖系列,特別是三疊系嘉陵江組中厚—厚層狀灰?guī)r,巖溶非常發(fā)育,其巖溶發(fā)育特征、管道型巖溶發(fā)育的下限深度決定了本工程可行性以及規(guī)劃方案的選擇。

左壩肩坡高達(dá)380 m,邊坡陡峭,為順向斜向坡。壩肩巖體為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組T1j3-3灰色、紫紅色薄—中厚層微晶灰?guī)r,巖層產(chǎn)狀315°～320°∠45°～50°,層間剪切帶發(fā)育。層間剪切帶及夾層、裂隙、溶隙等結(jié)構(gòu)面將巖體切割成不穩(wěn)定的塊體,特別是表層卸荷松動(dòng)帶、強(qiáng)風(fēng)化帶,巖體呈碎裂狀,邊坡穩(wěn)定性差。壩肩開挖之后,拱座上游壁為順向坡,在坡腳被挖除之后,上部裂隙巖體常發(fā)生掉塊、崩塌現(xiàn)象,為確保工程安全,需要進(jìn)行系統(tǒng)錨噴支護(hù)處理。邊坡的錨固方案制約了工程施工進(jìn)度,增加了工程造價(jià)。

左岸河間地塊的巖溶滲漏問題直接關(guān)系到成庫條件及工程的成敗;左壩肩邊坡穩(wěn)定問題決定工程施工安全,并影響工程投資。這2個(gè)問題是本工程最重要的地質(zhì)問題。

2 左岸河間地塊巖溶滲漏問題及對策

庫區(qū)左岸河間地塊碳酸鹽巖分布廣泛,巖溶非常發(fā)育,其巖溶發(fā)育特征及是否存在巖溶管道式滲漏通道是決定水庫滲漏的重要條件,直接關(guān)系到工程的成敗。根據(jù)規(guī)劃方案,云口電站正常蓄水位有三種比較方案:750 m、720 m和700 m。地質(zhì)勘察工作對三種方案的成庫條件進(jìn)行論證。

2.1 巖溶水文地質(zhì)條件

左岸河間地塊地表峰叢疊起,高程多為950～1 100 m,與區(qū)域第四級夷平面相對應(yīng),地文期為山原期。夷平面上巖溶發(fā)育,溶溝、溶芽、溶槽、巖溶洼地、漏斗、落水洞幾乎隨處可見,夷平面上遺留有早期發(fā)育的大型水平溶洞,部分保存完好,部分已被剝蝕破壞?，F(xiàn)代河床高程600 m左右,相當(dāng)于區(qū)域第六級夷平面,地文期屬云盆期。沿山谷發(fā)育小型的巖溶管道、巖溶泉。

河間地塊依次出露二疊系茅口組、吳家坪組、長興組及三疊系大冶組、嘉陵江組地層。巖性以可溶的碳酸鹽巖為主,其中間夾少量的頁巖及硅質(zhì)巖、白云巖等相對隔水巖組。相對隔水巖組有4段:①二疊系上統(tǒng)吳家坪組黑色頁巖夾煤層、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、燧石層,厚約105 m;②三疊系下統(tǒng)大冶組第一段T1d1,灰色、紫紅色頁巖,厚20～30 m;③三疊系下統(tǒng)大冶組第四段T1d4，紫紅色泥質(zhì)白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云巖,厚30～35 m;④三疊系下統(tǒng)嘉陵江組第二段 T1j2,灰、灰白色、略帶紫紅色中—巨厚層狀白云巖、灰質(zhì)白云巖,厚100～120 m。沿相對隔水層,泉水呈帶狀分布。

由于受溶蝕及構(gòu)造裂隙的切割,不同層位、不同地段隔水層的隔水性差異較大。P2w和T1d1這2層在整個(gè)區(qū)域內(nèi)都是良好的隔水層。據(jù)地表調(diào)查及連通試驗(yàn)成果,T1d4層的隔水效果較差,使得分布其上的T1j1含水層與其下的T1d2+3含水層成為一個(gè)統(tǒng)一的巖溶水系統(tǒng)。

2.2 巖溶發(fā)育特征及滲漏分析

根據(jù)巖性組合,左岸河間地塊可分為3個(gè)巖溶水含水層系統(tǒng):Ⅰ嘉陵江組、大冶組第二段、第三段地層巖溶水系統(tǒng);Ⅱ長興組地層巖溶水系統(tǒng);Ⅲ茅口組地層巖溶水系統(tǒng)。

上述3個(gè)巖溶水含水層系統(tǒng)呈條帶狀沿庫區(qū)左岸縱向展布(圖1-圖3),地表巖溶較為發(fā)育,上游(北東側(cè))被庫區(qū)堰水河切割,下游(南西側(cè))被郁江切割,條帶狀展布的巖溶含水層系統(tǒng)在水庫蓄水后存在可疑滲漏通道。

由Ⅲ巖溶水含水層系統(tǒng)構(gòu)成的可疑滲漏通道,地層為二疊系下統(tǒng)茅口組灰?guī)r;由Ⅱ巖溶水含水層系統(tǒng)構(gòu)成的可疑滲漏通道,地層為二疊系上統(tǒng)長興組、吳家坪上統(tǒng)灰?guī)r,在庫尾堰水河段(即滲漏帶上游段)巖溶發(fā)育較弱,可見的巖溶發(fā)育高程>730 m。因此,對于700 m和720 m方案,這2個(gè)可疑滲漏帶不存在巖溶滲漏問題,但對于750 m方案,則可能存在巖溶滲漏問題。

圖1 左岸河間地塊巖溶水文地質(zhì)平面圖Fig.1 The karst hydrogeology plan in the interstream area on the left bank1.溶洞及編號;2.暗河出口編號及流量;3.上升泉編號(水面高程);4.下壩址方案可疑滲漏途徑;5.巖溶水系統(tǒng)帶及編號;6.剖面線及編號;7.暗河進(jìn)口及流向;8.下降泉編號上壩址方案可疑滲漏途徑;10.鉆孔及編號;11.擬建壩址。

圖2 左岸河間地塊巖溶水文地質(zhì)縱剖面圖Fig.2 Longitudinal section of karst hydrogeology diagram in the interstream area on the left bank1.灰?guī)r;2.白云巖;3.地下水流方向;4.溶洞;5.頁巖;6.地下水位落水洞及編號。

圖3 左岸河間地塊巖溶水文地質(zhì)橫剖面圖Fig.3 Cross section of karst hydrogeology diagram in the interstream area on the left bank1.灰?guī)r;2.白云巖;3.下降泉編號溶洞;5.巖溶水系統(tǒng)分區(qū)界線;6.地下水位落水洞及編號;8.地下水流方向。

由Ⅰ巖溶水含水層系統(tǒng)構(gòu)成的可疑滲漏通道,地層為T1d2、T1d3、T1d4、T1j1的灰?guī)r夾白云巖,該可疑滲漏帶在堰水河段出露高程位于670 m以下,水庫蓄水后水位抬高較多,極大地改變了該巖溶水含水層系統(tǒng)的水文地質(zhì)條件,是水庫巖溶滲漏的重點(diǎn)地帶(圖2)。

根據(jù)野外調(diào)查,在該可疑巖溶滲漏帶的上、下游河床或岸坡部位均有巖溶泉出露,顯示帶內(nèi)存在地下分水嶺。為了查明該可疑滲漏帶的巖溶發(fā)育規(guī)律及地下分水嶺的情況,在水文地質(zhì)測繪、調(diào)查的基礎(chǔ)上,布置了2個(gè)水文地質(zhì)鉆孔(ZKS1和ZKS2),并在鉆孔中進(jìn)行了連通試驗(yàn),及對地下水位長期動(dòng)態(tài)觀測。ZKS1水文地質(zhì)鉆孔,地下水位為673～690 m;ZKS2鉆孔中地下水位為700 m左右。

河間地塊的巖溶發(fā)育現(xiàn)象普遍,面積巖溶率較高,約為15%～20%。河間地塊發(fā)育有兩層水平巖溶管道,與區(qū)域夷平面相一致,高程分別為950～1 050和600 m左右。其中以950～1 050 m高程的水平溶洞發(fā)育充分,其規(guī)模較大,多呈廳堂型,但大多被風(fēng)化剝蝕,僅局部殘存;高程600 m左右接近河床的一層水平管道,發(fā)育時(shí)間較短,長度有限,規(guī)模較小,連通性稍差,以泉水或暗河的形式出現(xiàn)。巖溶發(fā)育受主干構(gòu)造線方向的控制,與區(qū)域構(gòu)造線方向一致,主要呈NE向展布。只是在局部地段,巖溶發(fā)育受控于構(gòu)造裂隙,但發(fā)育規(guī)模相對較小。由于地殼持續(xù)抬升,而且速度較快,在高程600～900 m之間,河間地塊的巖溶以垂向和斜向發(fā)育為主,局部段發(fā)育規(guī)模較小、連通性較差的水平巖溶管道,顯示地殼抬升在這一時(shí)期略有停頓,但停頓的時(shí)間較短。

河間地塊落水洞的發(fā)育規(guī)模較小,其發(fā)育的下限深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于河流的下切深度。據(jù)溶洞調(diào)查結(jié)果,落水洞總體上沿構(gòu)造線方向呈串珠狀分布,主要沿巖層傾向傾斜發(fā)育,少部分垂直發(fā)育。落水洞一般在深度>20 m(高程850～900 m)之后,以狹縫式(寬度<0.1 m)沿巖層傾向方向斜向下延伸,底部為泥質(zhì)充填,雨季消水能力一般較差。規(guī)模相對較大的落水洞可見2～3層,單層深度一般<10 m,地表負(fù)地形及落水洞之間的連通性較差。

據(jù)鉆孔揭示:高程950～815 m,巖溶強(qiáng)烈發(fā)育,溶蝕現(xiàn)象普遍,溶洞較發(fā)育且規(guī)模較大;高程815～710 m,巖溶中等發(fā)育,溶洞規(guī)模較小,溶隙發(fā)育;高程710～630 m,巖溶較不發(fā)育,溶蝕現(xiàn)象較少,以溶隙發(fā)育為主;高程630 m以下,巖溶不發(fā)育,偶見溶蝕現(xiàn)象,巖石呈微風(fēng)化。

據(jù)連通試驗(yàn)成果顯示:ZKS1、ZKS2鉆孔處地下水均沿西偏北方向向下游滲流,最后都經(jīng)W46號泉水點(diǎn)匯入郁江,表明地下水分水嶺位于ZKS2鉆孔的北東地帶,即在ZKS2鉆孔與堰水河之間;從地形地貌、地表巖溶洼地分布、水文地質(zhì)條件及ZKS2鉆孔與堰水河的距離來分析,地下水分水嶺的位置與ZKS2號鉆孔相距不遠(yuǎn),可以近似地認(rèn)為ZKS2號鉆孔處的地下水位為地下水分水嶺高程,即為700 m左右。

因此,左岸河間地塊存在地下水分水嶺,地下水分水嶺高程≥700 m,庫水位710 m高程以下,不存在縱向管道性巖溶滲漏通道。庫區(qū)最可疑的滲漏方式為繞壩滲漏,其可疑的滲漏途徑見圖1。庫水位超過710 m,則有可能存在巖溶管道滲漏問題。

2.3 水庫蓄水方案選擇

巖溶水文地質(zhì)勘察成果表明,在710 m高程以下,成庫條件是好的,不存在縱向管道式巖溶滲漏通道,水庫滲漏以裂隙、溶隙性滲漏為主。根據(jù)地質(zhì)結(jié)論,結(jié)合征地移民投資、工程造價(jià)等情況,綜合確定本工程正常蓄水位為695 m,壩頂高程為700 m。

2.4 滲漏量計(jì)算及防滲帷幕方案確定

左壩肩帷幕鉆孔ZK08地下水位為694 m左右,ZKS1號鉆孔的地下水位為673～690 m,在ZK08號孔與T1d1隔水層之間,形成地下水位凹槽(圖3)。水庫正常蓄水位(695 m)將高出凹槽的地下水位5～22 m,從而在左岸近壩庫段(烏泥河段)與下游郁江之間形成滲漏帶,滲漏型式為裂隙、溶隙性滲漏。該帶寬500～600 m,考慮到水庫蓄水后河間地塊地下水位將有不同程度的壅高,實(shí)際可能發(fā)生滲漏帶的寬度估計(jì)為300 m左右。

根據(jù)地下水滲流原理,運(yùn)用數(shù)值法對695 m高程蓄水位時(shí)最大滲漏量進(jìn)行估算。

模型概化:①含水層按滲透系數(shù)的不同分為兩層,每層均質(zhì)各向同性,底部隔水層水平,上部入滲強(qiáng)度W為常數(shù);②河流基本平行,潛水流可視為一維流;③潛水流是漸變流并趨于穩(wěn)定。地質(zhì)概念模型見圖4。

圖4 水文地質(zhì)概念模型Fig.4 The conceptual model of karst hydrogeology

根據(jù)上述假設(shè),取垂直于河流的單位寬度來分析,其數(shù)學(xué)模型[3]為:

當(dāng)庫水位為695 m時(shí),可疑滲漏帶的分水嶺消失,則可用Dupuit公式來計(jì)算單寬流量。考慮到可疑滲漏帶在673 m高程上下的滲透系數(shù)不同,可將地下水流分為兩層,各層為均質(zhì)同向。其單寬流量的計(jì)算公式?如下:

? 此算法忽略了673 m水位高程下游的滲流路徑,結(jié)果偏大。

據(jù)壓水試驗(yàn)成果,K1值取0.1 m/d;據(jù)連通試驗(yàn)結(jié)果,K2取100 m/d;滲漏寬度B取300 m。

經(jīng)計(jì)算,滲漏量為0.094 m3/s,占烏泥河多年平均徑流量的0.87%。其滲漏量不大,在規(guī)范[4]允許范圍之內(nèi)。

針對左岸裂隙、溶隙性滲漏問題,壩肩防滲帷幕方案有短帷幕線方案和長帷幕線方案2種。短帷幕線方案忽略河間地塊地下水位凹槽的滲漏影響,以T1j2白云巖、灰質(zhì)白云巖相對隔水層為防滲依托,帷幕線長300 m;長帷幕線方案截?cái)嗪娱g地塊地下水位凹槽的滲漏帶,以T1d1頁巖為防滲依托,帷幕線長1 050 m。由于河間地塊地下水位凹槽滲漏帶滲漏量有限,對電站效益影響較小,根據(jù)云口電站投資規(guī)模,選擇短帷幕方案進(jìn)行防滲處理。

水庫蓄水后,實(shí)際觀測證實(shí)水庫滲漏形式及滲漏量與本分析計(jì)算結(jié)果是吻合的。

3 左壩肩邊坡穩(wěn)定問題及工程處理措施

壩區(qū)河段河谷狹窄,呈對稱的“V”型谷,岸坡陡峻,坡度一般為55°～77°。

左壩肩巖體為三疊系下統(tǒng)T1j3-3灰色、紫紅色薄—中厚層微晶灰?guī)r,為單斜構(gòu)造,巖層產(chǎn)狀315°～320°∠45°～50°,層間剪切帶發(fā)育。左壩肩為順向斜向坡,裂隙發(fā)育,主要發(fā)育3組裂隙,其中以第一組順河向、反坡向裂隙(產(chǎn)狀205°～220°∠52°～75°)最為發(fā)育,該組裂隙規(guī)模大、切割深,隙寬多為0.5～5 cm,最寬達(dá)20 cm。第一組裂隙與巖層層面(層間剪切帶)組合,加上第二組裂隙(走向320°～340°,傾向NE,傾角50°～70°)的切割,將巖體切割成不穩(wěn)定的三角形柱體、楔體或板狀塊體,壩肩邊坡穩(wěn)定性較差(左壩肩結(jié)構(gòu)面赤平投影見圖5)。為盡可能避免對邊坡巖體的擾動(dòng),施工開挖采用窯洞式開挖方式,窯洞頂拱形成后,壩肩開挖按10～15 m一個(gè)梯段從上至下分級開挖,開挖面坡比1∶0.3。開挖之后,拱槽上游壁為順向坡,拱座為橫向坡,拱槽下游壁為逆向坡。

壩肩開挖打破了原有的平衡狀態(tài),左拱槽上游側(cè)壁表現(xiàn)為順向坡,坡腳被挖除之后,形成臨空面,再加上爆破震動(dòng)的影響,上游側(cè)壁裂隙巖體掉塊、崩落現(xiàn)象嚴(yán)重。為確保工程安全,對左壩肩720 m高程以下、開挖范圍內(nèi)的裂隙巖體采取了系統(tǒng)支護(hù)措施。

邊坡支護(hù)思路和方案為:①拱槽上游側(cè)壁巖體為順向坡,穩(wěn)定性差,采取錨噴系統(tǒng)支護(hù)處理。主要是采用4.5 m長的系統(tǒng)錨桿,結(jié)合9 m、15 m、18 m的鋼筋樁和張拉錨桿組合支護(hù),并掛鋼筋網(wǎng)噴護(hù),混凝土噴護(hù)厚度一般為10 cm。每開挖一個(gè)梯段,支護(hù)一個(gè)梯段,支護(hù)完成后再進(jìn)行下一個(gè)梯段的開挖。②拱槽下游側(cè)壁巖體為逆向坡,卸荷帶巖體較破碎,一般只發(fā)生小規(guī)模掉塊現(xiàn)象。根據(jù)實(shí)際情況,采用混凝土素噴或掛鐵絲網(wǎng)噴護(hù)或清理危石的方法進(jìn)行處理。③拱座為橫向坡,開挖至弱風(fēng)化或微風(fēng)化巖體,穩(wěn)定性較好。

圖5 左壩肩結(jié)構(gòu)面赤平投影圖Fig.5 Stereographic projection of structural planes on the left bank

“窯洞”及洞頂上部(700～750 m高程),由于開挖卸荷及爆破震動(dòng)的影響,部分巖體有變形現(xiàn)象,采用15根錨索對變形巖體進(jìn)行錨固處理。錨索穿過第一組順河向、反坡向裂隙,深入穩(wěn)定巖體。

左壩肩坡高達(dá)380 m,邊坡陡峭,層間剪切帶及夾層、裂隙、溶隙等結(jié)構(gòu)面將巖體切割成不穩(wěn)定塊體,特別是表層卸荷松動(dòng)帶、強(qiáng)風(fēng)化帶,巖體呈碎裂狀,在爆破、雨后地表徑流、地下水等各種不良荷載作用下,不穩(wěn)定塊體極有可能產(chǎn)生崩滑、掉塊。在施工過程中也證實(shí)了這一點(diǎn)。針對不良的地質(zhì)條件,左壩肩施工開挖采取窯洞式開挖方式,控制梯段開挖規(guī)模及裝藥量,盡量避免擾動(dòng)巖體。并對左壩肩裂隙巖體采用了錨索、系統(tǒng)錨桿、掛鋼筋網(wǎng)噴護(hù)的組合支護(hù)措施。實(shí)踐證明,支護(hù)工作取得了良好的效果,保證了施工開挖的安全、有序進(jìn)行。

4 結(jié)語

三疊系嘉陵江組中厚層、厚層狀灰?guī)r為鄂西地區(qū)巖溶化程度最高的地層[5],鄂西山區(qū)規(guī)模宏大的溶洞往往發(fā)育在該地層中。云口水電站左岸河間地塊的嘉陵江組灰?guī)r也是如此,巖溶非常發(fā)育,其巖溶發(fā)育規(guī)模及特征決定了成庫條件。庫區(qū)巖溶水文地質(zhì)勘察成果表明,在710 m高程以下,成庫條件是好的,不存在縱向管道式巖溶滲漏通道,水庫滲漏以裂隙、溶隙性滲漏為主。并結(jié)合征地移民投資、工程造價(jià)等情況,綜合確定本工程正常蓄水位方案。

左岸河間地塊的巖溶水文地質(zhì)在平面上分為3個(gè)區(qū)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ巖溶含水層系統(tǒng)),在垂向上分為3層(管道型巖溶含水層、溶隙型巖溶含水層和裂隙性含水層),由此建立巖溶水文地質(zhì)模型,利用Dupuit公式計(jì)算水庫滲漏量。水庫蓄水后,水庫滲漏形式及滲漏量與本分析計(jì)算結(jié)果是吻合的。

云口水電站工程地質(zhì)條件復(fù)雜,兩岸均為高陡邊坡,特別是左壩肩,主要為順向坡,巖層產(chǎn)狀及裂隙發(fā)育特征對邊坡穩(wěn)定極為不利,施工難度也相當(dāng)大,左壩肩的高邊坡穩(wěn)定問題是施工階段最重要的工程地質(zhì)問題。施工過程中需要及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào),指出開挖過程中可能碰到的各種影響工程安全的地質(zhì)問題,并采取相應(yīng)的支護(hù)處理措施。云口水電站工程從開工建設(shè)到正常運(yùn)行發(fā)電,未出現(xiàn)大的安全問題,至今運(yùn)行情況良好,表明對地質(zhì)缺陷的認(rèn)識和工程處理是成功的。

[1] 葉運(yùn)華,董忠萍,鄭穎.湖北省利川市云口水電站初步設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告[R].武漢:湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院,2006.

[2] 董忠萍.湖北省利川市云口水電站工程蓄水安全設(shè)計(jì)自檢報(bào)告(地質(zhì)部分)[R].武漢:湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院,2009.

[3] 薛禹群.地下水動(dòng)力學(xué)[M].第二版.北京:地質(zhì)出版社,1997.

[4] 中華人民共和國建設(shè)部.水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范:GB50287—2006[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2008.

[5] 曹安俊,伍法權(quán),劉世凱,等.西部水利水電開發(fā)與巖溶水文地質(zhì)論文選集[C].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2004.

(責(zé)任編輯：于繼紅)

Key Engineering Geological Problems and Countermeasuresof Yunkou Hydropower Station

DONG Zhongping, CHENG Hanbao, HUANG Dingqiang, YE Yunhua

(HubeiProvincialWaterResourcesandHydropowerPlanningSurveyandDesignInstitute,Wuhan,Hubei430064)

Karst leakage in the interstream area on the left bank and slope stabilization on the left abutment of Yunkou hydropower station are the most salient geological problems,and the former is of vital important to the forming condition for the reservoir and the success or failure of whole project. Through the investigation and survey on the karst hydrogeology,the features of karst development are detected,which provides geological evidences for selecting the reservoir storage scheme. According to the characteristics of plane divisional and vertical stratification for the karst hydrogeology,the reservoir leakage problems are analyzed and calculated,and then the anti-seepage curtain for the dam is determined.The geological claim is that the steep slope at dam sites,the left abutment with consequent slope structure,and the characteristics of the attitude of rock formation and fracture development place the slope stability at a significant disadvantage. These results go against the excavation slope and increase the difficulty for practical construction. Aiming at disadvantageous geologic conditions,the excavation of the left abutment is conducted by the method of cave-dwelling and controlling the bench dimension to reduce disturbance on rock mass. At the same time,the combination of anchor lines,system bolts and steel mess shotcrete is applied for the fractured rock mass as support measures,which proved to be effective.

karst leakage; karst hydrogeological zonation; slope stabilization; engineering treatment; Yunkou Hydropower Station

2017-06-09;改回日期:2017-06-19

董忠萍(1972-),男,教授級高級工程師,碩士,水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè),從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)研究工作。E-mail:409488399@qq.com

P642.25

A

1671-1211(2017)04-0371-06

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.04.003

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