贵州黔水科技有限责任公司 贵州 贵阳 550002
摘要：在本文中我们主要以月亮田水库为例对黔西南州岩溶地区洼地堵洞建坝工程地质条件进行了简单的分析与探讨，并且提出了关于岩溶管道洞壁稳定性分析及处理建议，以供参考。
关键词：黔西南州岩溶地区；洼地堵洞建坝工程；地质条件
1概况
1.1工程概况
拟建月亮田水库工程位于贵州省安龙县新安镇西北部的法统村，坝址位于法统村西南月亮田洼地与下坝洼地之间垭口一带，地理位置东经105°24′35″～105°24′37″，北纬25°08′50″～25°08′52″。坝址距安龙县城12km，有乡村道路经过工程区附近，交通较为便利。
建库河流属南盘江水系，水库位于法统村上法统西南侧，无较大地表河流分布。本水库以上法统村寨西面的大型洼地——月亮田洼地作为库盆。水库坝址以上集雨面积1.61km2，坝前抬高水位约17.0m，正常蓄水位1334m，回水长约0.5km，校核洪水位1139.03m，总库容111.32万m3，是以灌溉、供水为主的小型水利工程。
1.2坝址的选择
工程区地表水与地下水转化频繁，河流明暗交替，洼地呈串珠状分布，洼地之间为垭口地形，有岩溶管道连通。根据规划资料及业主意见，受地形、地质条件的限制，水库选择月亮田kw2洼地作为库盆，坝址位于上法统村寨西南月亮田kw2洼地与下坝kw3洼地之间的1#垭口一带，坝址上游集雨面积小，下游地形开阔，且发育有干海子岩溶管道，水文地质条件复杂，无其他位置可选择，垭口下发育有月亮田岩溶管道，只能封堵月亮田岩溶管道建坝成库，坝址具唯一性。
2地质概述
2.1地形特征
月亮田水库坝址比较特殊，选择月亮田kw2洼地与下坝kw3洼地之间的1#垭口作为坝址。坝址以灰岩溶蚀地貌为主，为两洼地垭口地形，地形相对较破碎；左岸为斜坡地形，坡度下陡上缓，为向右岸倾斜（南西向）的山脊地形，山体较厚，地形坡度25°左右；右岸山体为向左岸倾斜（北东东向）的山脊地形，南侧发育1#冲沟；该坝址岩层总体倾向SE（右岸偏上游），倾角10～15°，为斜向谷。1334.0m正常蓄水位时垭口山体宽69.5m。
2.2地质构造及其发育特征
坝址位于哪坡背斜东翼，距核部1.8km，经地表调查发现，在坝址月亮田岩溶管道入伏口处有f1断层分布，压性逆断层，两侧岩体破碎，有钙泥质胶结物，破碎带宽40～50cm，断层规模较小。坝址总体为单斜构造，岩层倾下游偏左岸，产状N20～30°E/SE∠10～13°。
2.3岩溶水文地质条件
（1）坝址岩溶发育特征
由前述知：坝址岩溶主要发育在T1y2-2-2灰岩层位上，T1y2-2-1岩性为砂质泥岩与灰岩互层状分布，属弱岩溶层。T1y2-2-2灰岩层位发育有月亮田岩溶管道（即堵洞成坝位置），溶蚀主要顺裂隙为主，层面次之。在地表溶沟、溶槽发育。受地形及岩性的控制，坝址岩溶发育受限于T1y2-2-1，据月亮田岩溶管道实测和kzk5、kzk3、czk1揭露，溶洞和暗河发育的下限位于T1y2-2-1上部，坝址强岩溶发育下限深入岩溶管道底部8～10m。
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（2）水文地质特征
地表调查，有溶沟、溶槽和溶洞分布；坝址发育有月亮田岩溶管道。地表和地下岩溶现象显示坝址岩溶发育，说明垭口位置是水库区岩溶发育汇集部位，也是地下水汇集区。坝址岩性及岩溶发育特征，决定了地下水类型为溶洞溶隙水。根据钻孔揭露，两岸地下水位均高于月亮田岩溶管道水位，地下水力坡降垭口一带为1.2～3.0%，两岸水力坡降为3.0～8.0%，局部达10%；岩体透水性受裂隙发育、风化和岩溶发育程度控制，坝址垭口发育有月亮田岩溶管道（kzk3、kzk5、czk1揭露及实测），坝址岩溶水文地质条件较复杂。据坝址钻孔地下水观测资料统计（见表3.3-2），两岸地下水高于岩溶管道水位（1311.0～1314.0m）。
2.4岩体质量评价
强风化带岩体：据地表调查、钻孔取芯统计，强风化带用地质锤敲击发声沉闷，不弹手。岩体节理裂隙发育，岩体呈碎裂-散体状结构，强风化带中-上部RQD=0～35%，强风化带底部RQD=20～50%，岩体完整性系数Kv＜0.25，岩体质量类别属BⅣ类。
弱风化带岩体：据钻孔取芯资料显示，弱风化带岩心用地质锤敲击发声脆，弹手。岩体裂隙闭合，岩体呈镶嵌状-层状砌体结构，RQD=40%～80%，岩体完整性系数Kv=0.55～0.65，岩体质量类别属BⅢ类。
3岩溶管道洞壁稳定性分析及处理建议
月亮田岩溶管道洞室长120余米（可测长度78m），围岩由浅灰色中厚层灰岩组成，由前述知，月亮田岩溶管道主要由f1断层破裂影响带溶蚀扩大发育而来，f1断层沿洞顶纵向贯通，破碎带厚度0.2～1m，浅部风化溶蚀严重，岩体破碎，角砾岩在新鲜状况下钙质胶结良好。受此断层影响，岩体裂隙主要平行洞向发育，裂隙面陡倾。岩体受多组结构面和断续分布的层面切割，局部形成不稳定结构体。
洞口段：属强风化溶蚀带，岩体处于强风化状态，溶蚀裂隙发育，把天然洞口段利用作为施工进出口通道存在较大的安全隐患，①N5～8°W/NE∠80～85°裂隙与洞向交角小，岩体呈散体-碎裂结构，进口围岩属V类，建议f=1，K0=0.5-1MPa/cm。该段隧洞埋深较浅，围岩不稳定，建议堵洞施工前应对该洞段通道洞壁围岩体予以一定厚度的清除、拓宽并及时支护处理，以达到稳定安全的要求。
堵头段：为厅堂1段与厅堂2段的连接洞段，洞体埋深20～25m，洞宽4～5m，高0.3～0.6m。洞顶发育有石钟乳，据kzk3钻孔及本阶段布置的坑探资料显示，底部有流水冲刷，堆积物主要为为砂砾石层，厚0.5～2m。目前洞壁属强风化溶蚀带，岩体处于强风化状态，溶蚀裂隙发育，围岩稳定性差，①N5～8°W/NE∠80～85°裂隙与洞向交角小，岩体呈散体-碎裂结构，围岩属V类，建议f=1，K0=0.5-1MPa/cm。
施工开挖后，基本清除了松动的强风化岩体，局部达到弱风化状态，岩体总体处于弱-强风化状态，岩溶、裂隙发育，岩体呈破碎镶嵌-层状结构，隧洞位于地下水变动带内，地下水活动较强，遇溶洞、溶隙和涌水、涌泥现象可能性大，建议作好及时支护和排水等防护处理措施。
该段岩石强度评分15～18分；岩体完整程度为较完整，岩体完整性评分为22～25分；岩体裂隙宽1～4mm，裂隙面平直略粗糙，无充填，结构面状态评分为16分；地下水评分为-5～-8分；结构面与洞轴线夹角β小于30°，结构面倾角＞70°，结构面产状评分-5分，围岩总评分为40～49分，围岩类别为Ⅲ～Ⅳ类，其中Ⅳ类围岩占70%，Ⅲ类围岩占30%。围岩稳定性较差，其建议Ⅳ类：f=2～4，K0=3～4MPa/cm；Ⅲ类：f=5～7，K0=8～10MPa/cm。因岩层倾角较缓，加之裂隙较发育，在裂隙的切割下，易造成洞顶围岩失稳、掉块坍落，边墙也有失稳现象，建议及时支护。
总之，通过对坝址清基堵洞，并加强坝基肩、库首两岸灌浆防渗处理后，水库具备成库条件。
参考文献
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[2]冯明权,甘三才,王颂,刘丽,王雪波.江口电站导流洞岩溶系统研究及渗漏量估算[J].人民长江.2015(03).
论文作者:王太银
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/11
标签：坝址论文; 岩溶论文; 月亮论文; 裂隙论文; 洼地论文; 围岩论文; 管道论文; 《防护工程》2017年第5期论文;