贵阳市鱼洞峡水库大坝下游右岸山体涌水原因探析

吴 波，武兴亮，王加玉

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002)

贵阳市鱼洞峡水库大坝下游右岸山体涌水原因探析

吴 波，武兴亮，王加玉

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002)

文章主要调查研究贵阳市鱼洞峡水库大坝下游右岸山体涌水的原因及处理措施，包括涌水现象，补充勘察，涌水原因及途径分析，处理后的效果等4个方面的内容,得出:此次涌水为沿隐伏型岩溶管道充填物渗透破坏的集中涌水现象，不影响大坝安全。

水利工程；岩溶管道；涌水；鱼洞峡水库

1 概 述

鱼洞峡水库位于贵阳市乌当区东风镇头堡村，坝址距东风镇约3km，位于鱼洞河鱼洞泉峡谷地段，坝段河床高程为1012-1025 m，河谷宽约30m，两岸高山对峙，陡壁耸立。拟建坝高约为71.5m，正常蓄水位为1075m，总库容2360万m3，本工程是以城市生活及工业供水为主，保留有原有小规模灌溉和人饮功能。

鱼洞峡水库坝址区出露的地层岩性主要为栖霞组第二段(P1q2)深灰、灰黑色厚层灰岩夹燧石灰岩及栖霞组第一段 (P1q1)深灰、灰黑色中厚层燧石灰岩，底部夹黑灰色炭质页岩及泥灰岩。坝址构造较单一，岩层倾向上游略偏右岸，产状较稳定，为N40-50°E/SE∠25-50°，岩层走向与河流走向交角约68°。无大型断裂构造通过。右岸防渗帷幕线路主坝与副坝间为直线布置(方向为N6.09°E)，跨过副坝后折向下游侧布置(方向为N30.84°W)，防渗边界接P1l相对隔水层，上层主坝与副坝间灌浆平硐长532.465m，其余为露天灌浆；下层灌浆平硐长315.105m。

该工程于2009年12月14日开工建设，历时4a有余，2013年12月31日通过蓄水验收，开始下闸蓄水。

2016年6月16日凌晨3时40分，已正常运行2年5个月的鱼洞峡水库在库水位1069.00m时，大坝下游右岸山体发生沿隐伏型岩溶管道充填物渗透破坏的集中涌水现象，最大涌水量为13m3/s。

2 涌水现象

本次涌水有2个涌水点，涌水点①位于大坝下游右岸岸坡，距大坝35m，高程1027.7m-1029.3m，基本位于栖霞组第二段(P1q2)与栖霞组第一段 (P1q1)地层分界线附近，该涌水点为顺层面发育的溶洞，最大涌水量13m3/s，涌水量随库水位降低逐渐减小；涌水点②位于右岸下层灌浆平硐帷幕灌浆孔YⅡ8b-YⅡ9 b之间下游侧底板，高程为1027.0m,位于栖霞组第二段(P1q2)深灰、灰黑色厚层灰岩夹燧石灰岩地层中，流量约0.06-0.07m3/s，肉眼不能判断水量的变化，出水口为横向混凝土裂缝，裂缝宽20-30cm，平硐两侧墙及顶板混凝土均未出现破坏现象，水体中带有磨圆度较好的砂卵砾石层，同时掺有菱角的碎石，粒径2-3cm较多。

3 补充勘察

根据现场实际情况分析，在可疑渗漏带布置了钻孔、电磁波CT等补充勘察工作，并从地表①涌水口进入岩溶通道进行调查，并作了详细的溶洞展示图。根据钻孔及物探电磁波CT成果，可疑渗漏带主要集中在2-2#孔-涌水点②之间一带，渗漏主要通道的深度集中在下层灌浆平硐底板1027.0m以下6-12m的范围，详见图1-4：

图1 钻孔及电磁波CT平面布置图

图2 钻孔电磁波CT测试成果

图3 电磁波CT成果剖面图

图4 电磁波CT测试显示的异常区域剖面图

4 涌水原因及涌水途径分析

根据现场调查、钻孔及物探资料分析，其渗漏途径位于防渗帷幕的范围之内，其渗漏途径主要为沿导流洞封堵段顶拱一带的溶洞及前方的溶蚀发育带渗漏。

导流洞揭露的黏土充填型溶洞，沿层面发育，溶洞一直延伸至本次渗漏的地表出口。在库水作用下，溶洞内充填的黏土，含水量逐渐增大，首先是导流洞洞壁的黏土由软塑状成为流塑状，逐渐掉入或汇入水体中，黏土充填的空间形成储水空间，库水不断向前“渗透破坏”，储水空间不断变大，路径逐渐变长，然后接触帷幕灌浆的幕体，幕体主要是灌浆挤密形成的，其成分主要为水泥浆液、挤密黏土或混合体，同样经不住库水的“渗透破坏”，在一定时间后击穿幕体，使得库水直接作用在衬砌的底板混凝土上，底板混凝土承受不起高水头的压力，在2-2#孔-涌水点②之间受顶托破坏而产生涌水，并与下游顺层发育的溶洞连通，库水沿此通道涌出地表。详见图5：

图5 渗漏通道分析剖面示意图

5 处理措施

根据实际情况，涌水应急处理分以下5步进行：

1)涌水管道冲洗。在ZK2-2钻孔涌水点至底板涌水点的帷幕线上钻孔，对ZK2-2钻孔涌水点与底板涌水点之间的涌水管道进行群孔冲洗。

2)帷幕线上及其上游的涌水管道封堵。封堵期间底孔全开，尽可能降低水库水位，使涌水管道内水流为静水状态或水流速度≤3m/s的动水状态，为浇筑水下不分散混凝土创造条件。

3)帷幕补强灌浆。帷幕线上及其上游的涌水管道封堵结束后，对下层平硐坝肩堵头至ZK1电磁波CT钻孔间的下层帷幕进行补强灌浆，补强灌浆期间底孔亦全开。

4)帷幕线至溶洞大厅之间的涌水管道封堵。

5)溶洞大厅及其下游的涌水管道封堵。

6 结 语

1)此次涌水为沿隐伏型岩溶管道充填物渗透破坏的集中涌水现象。

2)据2016年3月25日、2016年6月16日-19日大坝观测资料表明，大坝及坝肩未发现裂缝、沉陷、滑坡等现象，坝体挠度变形符合拱坝变形规律，坝体横缝性态稳定，左、右岸坝肩接触缝未见明显张开现象，坝体受压状态正常。此次涌水不影响大坝安全。

3)此次涌水仅冲涮了岩溶管道中的部分充填物质，不影响两岸山体稳定。

4)该岩溶管道经灌注混凝土及补强灌浆后，运行效果良好。

[1]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].1987，地质出版社，1987：27-31.

[2]贵州省地质局水文队.息峰幅G-48-11 1/20万区域性地质—水文地质综合测量中间报告[R].贵州：贵州省地质局水文队，1963.

[3]常士骠,张苏民.工程地质手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007：37-65.

WaterSurgingCauseAnalysisforMountainBodyonRightBankofLowerYudongxiaReservoirDaminGuiyangCity

WU Bo; WU Xing-liang and WANG Jia-yu

(Guizhou Provincial Water Conservancy & Hydropower Investigation, Design and Research Institute, Guiyang 550002, China)

This paper mainly studied the causes and treatment measures on water bursting from the mountain's right bank located at the downstream of Yudongxia reservoir dam in Guiyang City, including four sorts of contents: the phenomenon of water bursting, supplementary investigation, analysis of water bursting causes and path, and the effects after treatment, drawing a conclusion that water surging this time belong to the concentrated water bursting phenomenon from the damage of filling seepage in a concealed karst conduits, not affecting the safety of the dam.

water conservancy project ; karst conduits; water surging; Yudongxia reservoir

P641

B

2017-08-16

吴波(1978-)，男，贵州遵义人，高级工程师，从事水利水电勘察设计工作；武兴亮(1978-)，男，贵州江口人，高级工程师，从事水利水电勘察工作；王加玉(1976-)，男，贵州毕节人，高级工程师，从事水利水电设计工作。