[发明专利]一种岩溶地区地下暗河封堵结构及封堵方法

说明书

本发明涉及一种岩溶地区地下暗河封堵结构及封堵方法，属于水利水电工程技术研究领域。包括排水孔、模袋灌浆孔、钢管桩、混凝土灌注孔、加密灌浆孔。具体实施方案为在帷幕线上、下游各设一排钢管桩，在上游钢管桩上游设排水孔引流减压，在上、下游钢管桩内侧设模袋灌浆孔，在模袋灌浆孔内灌注模袋，在混凝土灌浆孔内灌注混凝土或砂浆，采用水泥浆封堵排水孔，最后进行压水试验检查。本发明施工容易，可以节省大量的造孔进尺和各类灌浆进尺，减少灌浆材料的使用，节约投资，保护地下环境，缩短工期。

技术领域

本发明涉及一种岩溶地区地下暗河封堵结构及封堵方法，特别是一种岩溶地区地下暗河在具体位置、断面形状、断面尺寸、埋藏深度、水流特性等特征参数不清楚情况下的封堵结构及封堵方法，属于水利水电工程技术研究领域。

背景技术

在岩溶地区经常发育有溶浊洼地、溶洞、地理暗河等不良地质现象，在岩溶地区修建水库或者挡水坝必须将落洞、溶洞、地下暗河等进行有效封堵，否则水库蓄水将得不到保障，甚至功亏一篑。此类工程在前期勘察时又很难将落洞、溶洞、地下暗河的具体位置、断面形状、断面尺寸、埋藏深度等特征参数勘察清楚，给封堵设计和制定封堵方案带来极大的困难和挑战，特别是地下暗河还伴随着大流量、高流速的水流，给封堵工作带来更加严峻的挑战。采用常规的封堵方法，如施灌模袋、水泥砂浆、混凝土、棉絮等，有时不能产生效果、封堵失败，封堵过程中水流经常将灌下去的各种材料冲刷带走，既浪费材料和投资，还污染环境。

以云南省屏边县云洞水库为例说明地下暗河封堵的复杂性和艰巨性。

如图1所示，云南省屏边县云洞水库位于红河流域南溪河左岸一级支流老二寨河中游，水库总库容1183.0万m³，拦河坝为粘土心墙堆石坝，最大坝高55.7m。水库是以农业灌溉为主，兼顾乡村生活供水的中型水利工程。屏边县云洞水库坝基为寒武系中统田蓬组(ε₂t)灰岩夹板岩、白云质灰岩、板岩夹灰岩，地质条件复杂。前期勘察工作时布置钻孔43个、总进尺2648.25m，连通试验39次，探槽215.0m，探坑313.4m，平硐7条、206.9m，物探2281点，观测泉点72处。但勘察期间仍然未勘察到地下暗河的具体位置，对地下暗河的埋藏深度、断面形状、断面尺寸、水流特性等尚不清楚。库区内发现14个落洞，落洞汇水均从地下暗河和溶蚀带通过，由于地下暗河位置比较低，地下暗河还伴随着大流量、高流速的动力水流作用，给地下暗河封堵带来极大的困难和挑战，如果暗河不能成功封堵整个水库将功亏一篑。水库设计重点为基础防渗，防渗措施主要为帷幕灌浆，帷幕灌浆设上、下两层灌浆廊道进行施工，帷幕灌浆钻孔总进尺55623.91m，灌浆总进尺53274.89m。