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构皮滩水电站W24岩溶系统处理技术 字继权 (中国水利水电第十四工程局昆明650041) 摘要岩溶问题是工程建设中经常遇到的施工难题，施工中因突发涌水、涌泥和空 间展布的复杂性而大大增加了施工处理难度。交通运输隧道和水工隧洞、 洞室群因其使用功能不同，在岩溶问题处理上也存在一定差异。本文通过 对构皮滩水电站规模最大的W24岩溶系统处理分析，介绍水电工程领域地 下岩溶系统的处理经验。 关键词水电工程地下洞室施工岩溶系统处理 1电站工程概况 构皮滩水电站属I等工程，位于贵州省余庆县境内的乌江干流上，工程主要任务是发电， X 兼顾航运、防洪及其他综合利用；电站装机容量300万千瓦，年发电量96．67loskW·h，是贵州 省和乌江干流最大的水电电源点，是西电东送国家重点工程。 电站地下建筑物主要包括：导流隧洞，引水隧洞，主厂房，主变洞，尾水洞，调压室，交通洞 位于厂房下游30．0m，与厂房平行布置，断面形式为城门洞型，开挖尺寸207．10m×15．8m× 21．34m(长X宽X高)；引水发电系统共布置六条引水隧洞，为单机单洞。尾水隧洞共三条，其 中1号、2号机及3号、4号机为两机一洞，5号机单机单洞。构皮滩电站尾水隧洞最大开挖直 径为17．2m，导流隧洞开挖直径为20．60m×22．70m的马蹄型断面。电站区域布置洞室上百余 条，总长十多公里。 2电站工程地质条件简述 构皮滩水电站出露地层从上游至下游为二迭系上统至寒武系中上统，岩层倾向上游，第四 系零星分布，河床覆盖层较薄。 电站建筑物穿越的地层从上游至下游为二迭系吴家坪组(P2。)灰岩、茅口组(P。。)灰岩、栖 页岩及灰岩互层。 角，一般由方解石胶结的角砾岩组成，沿断层多为层间错动和岩溶管道系统发育。分布于坝线 160 下游的S2h粘土岩层隔水性能好，分布连续，是坝址可靠的隔水层。 3电站岩溶特性及厂区、‰岩溶系统 构皮滩电站岩溶平面分布受岩性、断裂控制，具有分区、分带特征。电站区域分布有较大 规模的岩溶系统、暗河、岩溶管道、溶槽和溶蚀带。岩溶发育受构造控制明显，沿层间错动发育 有规模不等的溶洞、暗河以及串状溶洞等。根据岩溶洞穴空间分布、地下水动态、地勘阶段的 连通试验资料及施工过程中揭露情况综合分析，构皮滩电站分布众多岩溶系统，其中较有代表 性的有左岸3、5、7号岩溶系统，5号岩溶系统主干通道K19暗河，在洪水期暴雨后瞬时流量可 达10—13ma／s；右岸有6、8号岩溶系统和厂房区域的w斟岩溶系统。 W五是构皮滩电站规模最大的岩溶系统，其空间展布非常复杂。耽系统已探明部分位于 向断层发育，其空间形态主要为廊道状，局部在层间错动与NW、NWW向断裂交汇部位呈大厅 状，其总体展布方向为SW—NE向。据D52平洞轴线勘探洞揭露，岩溶大厅最大垂直高达30m 以上，宽1～8m不等，大部分为粘土、砂砾石夹块石充填。其平面展示和空间展布示意图见下 图1和图2。现已探明的乳已穿过厂房到达主变室，其出水点在主变附近，主变下游岩溶管 道规模及展布方向尚未摸清。在砜揭露过程中，最初的出水点从高程约523m的D34平洞长 年潜出，在高程471m的D52探洞揭露后，出水点从D52潜出，其后的主厂房和主变室开挖中出水 点先后从厂房554m高程和主变448m高程潜出。根据从D52平洞量水堰观测，洪水期w么岩溶 觋腔体在10000m3以上。 、 图1 w五岩溶系统平面展示图 161 图2 w24岩溶系统纵剖示意图 4 W24岩溶系统处理的工程技术措施 4．1地质探测 随着物探技术的进步，在常规的探洞(槽)、探孔和取芯等地勘工作基础上，探地地质雷 达、电磁波CT成像、孔内录像和TSP隧道地震探测仪等在工程超前地质探测中得到广泛应 用。