永久船閘排水洞中仰角、鉛直排水孔排水效果

許光樣

摘要 永久船閘基礎開挖形成了高、陡長的巖石邊坡。為其邊坡穩定，采用了兩側分設7層排水洞，洞中分別鉆設排水孔幕，以降低地下水位。排水孔分為仰角、鉛直向上兩類。從排水效果分析、仰角孔的排水量總體上大約為鉛直孔的兩倍，其穿過結構面的數目亦為鉛直孔的兩倍，排水效果優于鉛直孔。

關鍵詞 仰孔 鉛孔 結構面 排水效果

永久船閘是三峽工程非常重要的組成部分，由于其深切開挖，形成了集高、陡、長等于一體的世界罕見的巖石邊坡。為了增強邊坡的穩定性，永久船閘采用了南、北邊坡分別布置7層尺寸約為2.5m×3.0m或3.0m×3.5m的排水洞，并在排水洞鉆設排水孔幕，以降低地下水位，減少地下水滲壓力。排水孔幕針對不同的巖區，采用了不同的布置形式：對于一般巖段，采用一排排水孔；對于地下水富集地帶，采用了兩排排水孔，一排靠山體一側垂直于排水洞壁面仰起一定角度鉆設(為了敘述方便，以下簡稱“仰孔”如圖l中的a、c孔)，另一排垂直于排水洞壁面通過洞頂鉛直向上鉆設(以下稱簡“鉛孔”，如圖1中的b孔)。排水孔直徑均為91mm，孔深約為30m。

圖1 排水孔布置剖面示意圖

由于仰孔和鉛孔的布置方式不同，其排水效果應有所差異。為了弄清兩種排水孔的排水效果，本文對其進行了較為詳細的測量和理論分析。

1、 仰、鉛孔排水效果觀測及分析

對多個排水孔的仰、鉛孔進行汛期和汛前兩次觀測，其結果整理于表l和表2中。測量方法是對同一洞段的仰、鉛排水孔進行逐一定時排水測量，然后量取該洞段兩種排水孔各自的總排水量。本處定義仰、鉛排水孔排水量之比δ＝Q仰/Q鉛(對于平均或綜合排水比采用δ＝∑Q仰/Q鉛，而不采用δ=∑δi/n,n為統計的洞段總數)δ即可反映出仰孔、鉛孔的排水效果優劣。

量測結果表明，δ雖然在0.55～49范圍內變化，在10個測次中只有一次小于l，并且綜合平均排水比δ均大于1。由此可見，仰孔的排水效果優于鉛孔，大約為2倍(表3)。另外，北坡兩次測量的δ較為穩定，而南坡的δ相差較大。這可能有兩個原因，一是測量期間南坡排水洞正在進行排水孔和錨索等施工，兩次沒有測到同一段洞；二是永久船閘區內一直沒有停止施工，滲流場沒有達到穩定。