超強巖溶地質條件下水庫建設中防滲關鍵技術及應用

云南省紅河州水利水電勘察設計研究院

巖溶地質條件在水利工程建設中具有較大挑戰，其中巖溶地質條件下庫區建設的滲漏問題，嚴重影響工程質量。巖溶地貌在我國分布非常廣泛，主要分布在廣西、廣東、云南、貴州、四川、湖北、湖南等地，因此，研究“超強巖溶地質條件下水庫建設中防滲關鍵技術”具有重要意義。該研究項目是2010年云南省水利廳立項的科技項目，由云南省紅河州水利水電勘察設計研究院承擔防滲技術研究及應用的內容。

圖1 云洞大壩清基

首先，通過采用常規與同位素氚分析、地質雷達和微重力測量等高新勘察技術相結合的手段摸清庫區強巖溶水文地質及巖溶發育特性規律，提出科學合理的帷幕灌漿防滲設計及施工方案。其次，重點針對巖溶庫區帷幕灌漿施工過程中發現或突發的巖溶不利地質條件，對大體積溶洞（約 400m3）、灌漿孔涌水返砂、地下暗河大流量高速高壓管道流、強溶蝕帶等不利地質條件進行專項研究。其中，對大體積溶洞采用在灌漿平洞下游側設置鋼模板隔離下游溶洞空間，對平洞上游側及頂部空腔回填C25混凝土結合固結灌漿封堵的方法；灌漿孔涌水返砂采用注漿固結法，先固結灌漿、再帷幕灌漿，先采用膏狀漿液進行灌注，待膏漿灌注孔達到結束要求后再進行常規純水泥灌漿施工方法；處理地下暗河大流量高流速高動水壓力巖溶管道流的鋼管樁聯合模袋灌漿法為工程界首創。

圖3 灌漿

圖2 云洞水庫

紅河州屏邊縣云洞水庫應用防滲處理技術工程是巖溶地質條件下建庫防滲處理具有代表性的典型案例。將該研究成果應用到項目建設中取得了良好的防滲效果，工程效益明顯。2022 年 5 月 15 日，中國水利學會組織專家對研究成果進行了評價鑒定，對其創新點量化評價87.6，相當于國內領先水平。專家評價該項防滲關鍵技術兼具創新性與應用性，在巖溶地質條件下應用于水利工程建設效益顯著，能夠為我國分布廣泛的巖溶地區水庫建設的設計、施工提供應用示范和技術支撐。

圖4 大壩施工