強巖溶基礎上粉質土心墻優化布置及滲流保護措施研究

宋子龍，陳建康，葉敏敏

(1.四川大學水利水電學院，成都，610065;2.湖南省水利水電科學研究所，長沙，410007)

1 引言

重力壩壩基巖體內存在的緩傾角軟弱結構面(I類缺陷)和土石壩土質防滲體基巖中存在的順河張節理或巖溶通道(II類缺陷)，是最具代表性的大壩基巖地質缺陷，它們往往影響或控制大壩的安全〔1、2〕。

對于“I類缺陷”的嚴重危害性，人們已有較為深刻的認識，因此，幾乎所有國家的重力壩設計規范都有相關的核算規定。但是，對于“II類缺陷”的嚴重危害性，人們的認識并沒有那么深刻和統一，以致在水利工程技術發達的美國竟于1976年6月5日發生了震憾世界的提堂壩潰決，造成3.6億m3水量下泄，淹沒面積達780km2，無家可歸者2.5萬人，損失財產價值量約4億美元〔3〕。事后由權威機構和權威專家得出的結論為“II類缺陷”隱患導致的破壞。本文針對某心墻基礎存在嚴重“II類缺陷”的粉質土心墻堆石壩，分析對易被壩身、壩基滲水和壩基承壓巖溶地下水沖蝕的粉質土心墻的保護措施，供同類工程參考并為“II類缺陷”的處理提供技術參考。

2 工程概況

某粉質土心墻堆石壩建于二迭系石灰巖地層上，最大壩高為68.5m，壩軸線呈拱向上游的弧形布置，壩頂弧長374m，大壩總填筑土石方量為133.5萬m3。水庫總庫容1.28億m3，灌溉農田6960hm2，具有補償調節性能，可增加保證出力7MW。

大壩地質情況十分復雜(見圖1和圖2)，地層中巖溶發育，存在大量溶洞、泉水和煤洞(見表1)，而距壩址近區可采且可作防滲用的粉質土僅有40萬m3～50萬m3。在這樣復雜地質和不利建材條件下，正確的大壩優化布置和粉質土心墻滲流保護措施，是減少壩身壩基滲流，確保大壩安全的關鍵技術手段。……