断裂构造发育对贵州两岔河水库岩溶渗漏的影响研究

贵州两岔口水库地质环境复杂,断层构造发育破坏了库区地层结构,导致岩溶渗漏。为保证两岔河水库的正常运行,主要针对其岩溶渗漏的地质问题,在开展工程地质测绘、岩溶调查统计、钻孔勘探及压水试验等工作的基础上,分析了断裂构造对地层结构、岩体完整性、岩溶发育及水库渗漏的控制影响。研究表明:断层构造发育破坏了库区地层结构,形成"构造切口",水库左岸不能形成地层封闭;岩体完整程度为破碎—极破碎,地下岩溶强发育,易形成水库岩溶渗漏;地下岩溶管道发育方向基本和断层走向一致,断层构造对岩溶发育起着明显的控制作用;水库渗漏为折线式复合型渗漏。研究成果为岩溶地区水库防渗处理提供参考。     

德厚水库岩溶发育特征研究

研究德厚水库的岩溶发育特征,跟踪岩溶发育轨迹,摸清岩溶发育的总体规律,才能及时有效地采取工程措施,更好地解决德厚水库所面临的渗漏问题,发挥德厚水库的功能。     

电磁波CT在水电工程岩溶探测中的应用

由于岩溶发育的不均一性,传统的钻探方法在岩溶调查进行过程中,不仅耗费大量时间与财力,而且由于钻孔数量有限,控制点稀少、信息量小,不易于全面掌握工区岩溶发育情况。为了使岩溶探测工作更加高效、准确、经济、全面,多种地球物理方法在实际探测中得到广泛应用,并取得了良好的探测效果。其中电磁波CT法便是近些年广泛应用于岩溶发育地区水利水电工程建设中的一种常用手段,利用钻孔结合地质资料可准确探测孔间岩溶发育情况。     

连通试验在山区沟谷岩溶水库渗漏勘察中的应用

云南岩溶高原山区某水库工程,自建成以来因水库渗漏一直未蓄到正常蓄水位;水库位于沟谷 上游区域地形裂点附近,库坝区分布灰岩和白云岩,区内断层等构造较发育,岩溶水文地质条件复杂。 基于岩溶水文地质勘察和试验,查明水库渗入点和地下水各排泄点的分布与流量特征后,以“盐类法” 连通试验查明该水库的渗漏原因、渗漏类型和渗漏通道,为工程后续处理提供地质依据。勘察分析结果 表明该水库为溶隙型渗漏,库水主要沿断层区破碎带溶隙和白云岩溶隙多通道向下游渗漏。     

强岩溶区水库大坝选型设计研究及实践

笔者以德厚水库为例,介绍强岩溶区水库大坝选型设计。德厚水库是一座建设于岩溶区的大型水利工程,坝址两岸原始地形陡峻,岸坡基岩出露,主要地层为石炭系灰岩,岩溶强烈发育,坝基存在的深层软弱结构面对坝型选择起到主要控制作用,两岸溶蚀倒坡及坝基大量发育的溶隙、溶洞等缺陷对基础处理造成较大影响。通过对前期设计坝型的综合比选及施工中的实践进行研究,提出一些思考及建议以供类似工程设计借鉴。     

开茂水库左右岸山脊岩溶体系特征与现场检测研究

开茂水库左右岸山脊岩溶十分发育,共存在6个岩溶体系。经现场钻孔取芯及压水检测,对前期取得的结论进行了验证,结果表明:强岩溶区,岩芯破碎,岩体强透水,局部严重漏水;中等岩溶区,岩体中等透水;相对隔水层岩溶不发育,岩体渗透性较弱,相对隔水层的分布高程及厚度等与前期资料吻合性好,为防渗方案的设计提供了可靠的地质资料。     

孔间电磁波CT在某水库防渗帷幕岩溶勘察中的应用

岩溶勘察是喀斯特地区修建水利水电工程主要的工程地质问题之一,常规勘探方法难以查明岩溶发育及分布情况。孔间电磁波CT是类似医学上X射线CT的一种地球物理方法,与常规的勘探方法相比具有成果图像直观、空间位置准确、信息量丰富等优点。以贵州某水库防渗帷幕岩溶探测为例,介绍了孔间电磁波CT基本原理、工作方法及资料解释方法。     

水库岩溶地质条件评价及防渗处理

针对德厚水库库区岩溶渗漏问题，利用DPM随钻技术、跨孔电阻率CT测试技术，结合钻孔声波波速测试等检测数据，进行岩溶地质条件评价，判断出受灌地层地质特点。根据不同地质条件及岩层的可灌性，工程采用水泥黏土砂混合膏浆可控高压脉动灌浆技术、水泥膨润土膏浆高压挤密灌浆技术相结合的综合灌浆施工技术，进行强岩溶地区防渗处理，所形成的防渗幕体最大深度达152.5 m。水泥黏土砂混合膏浆可控高压脉动灌浆技术用于强透水土石混杂地层防渗属国内首次应用，灌浆施工后岩体透水率小于5Lu,防渗效果显著，水库已正常蓄水，为当地经济社会发展提供了水源保障。     

岩溶地区溶隙裂隙型渗漏探测技术

以广西某水库土石坝渗漏探测工作为例，针对岩溶地区大坝渗漏分散、小规模等特点，结合声呐探测、高密度电法、浅层地震法、自然电场法、电磁波CT等多种物探方法，提出了一套针对性强、适宜性好、准确性高的探测技术和方法，为解决岩溶地区大坝溶隙裂隙型渗漏提供了技术保障，为岩溶地区水库大坝除险加固提供了依据。     

岩溶探测技术在某倒虹管拱座基础中的应用

倒虹管是一种地下输水建筑物或结构物,是指利用倒虹吸原理工作的一种输水管道,作为输水线路上一个重要的水工建筑物,对其拱座基础的地质条件也有较高要求。特别是在岩溶地区,常常会遇到溶洞、溶蚀破碎带等不良地质问题,对水工建筑物的建设带来了极大的安全隐患,因此查明岩溶的发育的位置、规模及影响范围显得尤为重要。地质雷达法和电磁波CT是目前比较成熟的岩溶探测技术,这两种方法都属于电磁类的物探方法,但是都有各自的技术特点,目前在公路、铁路、市政、水利水电工程勘察中都有广泛的应用。结合贵州省最大的水利工程夹岩水利枢纽工程实例,介绍以上两种岩溶探测技术在西溪河倒虹管拱座基础中的综合应用情况,表明通过多种物探手段,可以有效查明地下岩溶的分布形态。     

灰岩区溶洞与薄层泥岩物探异常差异分析

针对地球物理反演问题存在多解性、单一物探解译成果易与实际情况产生偏差等问题,以区分灰岩区大型溶洞与岩体破碎产生的相似TSP异常、提高超前预报解译精度为目标,将EH4、TSP303及地质雷达技术用于千岛湖配水工程灰岩区不良地质探测。简述了三种物探方法的原理及观测系统设置方式在EH4电磁异常区域开展隧洞超前预报工作,物探成果有效揭示了不良地质的存在。鉴于TSP两次预报异常相似但开挖结果不同,提出了根据TSP纵波速度谱中低速带的分布形态来区分溶洞与破碎岩体的方法。结果表明:大型溶腔与薄层泥岩均对应偏低的纵波波速、密度及杨氏模量,但前者在TSP纵波速度谱中表现为小范围封闭状低速异常,后者低速带呈带状,产状相对清晰;溶洞雷达异常表现为双曲线状同相轴且具备与完整灰岩对比度明显的强振幅特性,薄层泥岩反射能量较溶腔弱,波形杂乱错断,但未呈现明显双曲线特征。     

普立特大桥隧道锚碇区岩体工程地质特性研究

在建的普宣高速普立特大桥为主跨628 m的悬索桥,其一侧采用隧道锚碇。隧道锚碇区岩体主要存在的工程地质问题是岩体卸荷与岩溶问题。开挖了长120 m的探洞,并在探洞内开展现场岩石力学试验、声波测试和地质描述,获得了岩体物理力学参数与岩体基本质量分级情况。在此基础上,分析了岩体卸荷与岩溶随高程变化和埋深发育的规律。针对岩溶地区建设隧道锚碇可能存在的工程地质问题,探索了一条采用地表地质调查、地质测绘、钻探、洞探、坑槽探、钻孔弹性波测试、勘探斜洞、原位试验钻孔等多种勘探方法的综合勘探技术与分析方法,为隧道锚设计与稳定分析提供了基本依据,可在类似工程中推广。     

保丰水库坝基岩体完整性跨孔声波测试分析

坝基岩体质量检测是坝基开挖验收、基础处理、设计优化和工程质量控制的基础和关键。为准确探明保丰水库坝基开挖后基岩地质状况、结构类型及完整性,文章采用声波检测法,对坝基3组9个130.8m钻孔开展跨孔声波测试,通过对声波持续时间的记录并计算岩体纵波波速,反演解译探测区域的坝基岩体完整性及沿深度方向岩体特征。结果显示,跨孔声波检测数据详实可靠,成果曲线形象直观。水库坝基岩体完整性评定为"较完整",可为后续方案优化及施工提供科学依据。     

单斜构造岩溶发育区成库条件分析及工程处理措施

碳酸盐岩地区修建水库,尤其要注意水库渗漏问题。云南某新建水库坐落在向斜山山坡上,水库周边岩溶发育,地质环境复杂,存在岩溶渗漏问题。为保证该水库顺利修建,针对其岩溶渗漏问题,在开展工程地质测绘、岩溶调查统计、钻孔勘探及压水试验等工作的基础上,分析了水库区岩溶发育规律及地下水分布情况,并对库尾岩溶进行了重点分析,结果表明水库库尾存在岩溶渗漏的可能性较小,而右坝肩及右岸山体存在永久性渗漏的可能。针对这一问题,结合岩层透水特性的分析,提出采用帷幕灌浆的方法对水库岩溶渗漏问题进行处理。     

水库断层岩溶带地震波波速比研究

采用固定台站法计算了三峡水库蓄水期间,高桥断层附近断层岩溶地区记录到的ML2.0以上地震的波速比,并对研究区内沿断裂带及透水性不同地层的内波速比值等进行对比分析。结果表明,断层岩溶带地区受库水影响,波速比值偏高,波速比与不同地层岩石的透水性成正比,断层岩溶带地区孕育较大水库地震的可能性不大。     

综合超前地质预报在大秦岭隧道中的应用

高风险隧道由于其穿越地区的地质条件比较复杂,在施工中容易遭遇断层、褶皱、高地应力、岩溶含水层等不良地质体的破坏,造成围岩失稳、突涌水、岩爆等地质灾害,因此在隧道施工前查明隧道前方的不良地质体,采取合理的支护措施,对保障隧道安全施工十分重要。西成客运专线大秦岭险隧道由于穿越的地区地质条件极其复杂,断层、褶皱、富水带等不良地质体发育,为全线设计、建设的难点和重点区域,被划为高风险隧道。为了保障隧道施工能顺利通过不良地质体区域,大秦岭隧道超前地质预报采用地质编录与物探法(TSP、地质雷达)相结合的综合预报技术,成功地预测了前方的不良地质体,为隧道施工提供了有效指导。     

岩溶库区帷幕灌浆技术及其工艺参数优化

中国西南岩溶地区缺水问题有望通过修建水库蓄水来解决,但该区域内广泛发育的岩溶漏斗、落水洞等会使水库内蓄水渗漏。灌浆帷幕是降低库区岩层渗透性的有效手段,低成本高质量帷幕灌浆的关键在于优化灌浆工艺及其参数。采用室内试验、数值模拟和现场试验相结合的方法,对灌浆材料配比、钻孔间距、灌浆压力、帷幕底界和灌浆工艺进行优化。结果表明:将水灰比控制在1∶1~1∶3之间,单排钻孔布置,孔距2.0 m,灌浆压力1~2 MPa,帷幕底界控制深度为风化层深度以下10 m处,分段灌注且第一、第二及以后各段的长度分别为2、3、5 m,可实现德厚库区灌浆帷幕体系透水率＜5 Lu的目标。该研究可为德厚库区灌浆帷幕工艺参数优化提供理论与试验支撑,为西南岩溶发育区类似项目的建设提供参考。     

乐滩水库引水灌区窑瓦-六浪隧洞TBM施工段工程地质勘察与研究

通过对乐滩水库引水灌区工程区域地质发育史、地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质条件、岩溶水动力条件、勘探试验资料、隧洞开挖涌水量预测、TBM施工隧洞围岩分类等进行了全面系统的分析评价,得出了陈村-北四段属浅埋隧洞,绝大部分洞段岩溶不发育,北四-六浪段隧洞埋深一般150-300 m,绝大部分洞段位于地下分水岭之下,地下水位季节变化带埋深约70 m左右,隧洞围岩岩溶一般为弱发育-不发育,仅局部洞段岩溶较发育的结论。因此,只要对局部岩溶发育段做好超前地质预报,发现溶洞及时处理,采用TBM施工是可行的。     

乌江构皮滩水电站设计若干关键技术问题研究

构皮滩水电站是乌江干流梯级开发中规模最大的控制性工程。由于地质条件复杂,致使工程设计中遇到了一系列关键性技术难题,如复杂岩溶区拱坝设计、大型地下洞室群围岩稳定、泄洪消能与防雾化处理、渗控工程及岩溶地质缺陷综合处理,以及高拱坝温控防裂技术等。详细阐述了处理上述关键性技术难题的设计思路、具体的工作程序和处理措施,以及所取得的工程实际效果。至2009年底,电站机组全部投入运行,实现了提前发电目标,枢纽工程安全运行得到了验证,而且节省了工程投资,取得了较好的综合经济效益。