2.2巖溶、水文地質特點
對地表調查的洼地、落水洞、巖溶泉及鉆孔、平硐揭示的溶洞等進行分析，思林壩址區(qū)巖溶發(fā)育有如下特點：
（1）地層的巖性、構造對巖溶作用控制明顯。P1q、P1m、P2c、T1y2-2地層，灰?guī)r、白云質灰?guī)r，質地純，巖性均一，發(fā)育大型溶洞、暗河，如K-12、K-30、K-31、K-29、S-64等，屬強巖溶、強透水層，；T1y2-1-2、T1y2-3、T1yn地層為薄-中厚層灰?guī)r、白云質灰?guī)r，夾較多薄層泥頁巖，巖溶化較弱，主要發(fā)育中小型溶洞、裂隙型管道，如Sj-2、Sj-3、Sj-4、Sj-20等，屬中等巖溶層，中等透水巖組；T1y2-1-1、P2w為極薄層灰?guī)r或富含硅質，并有較多的泥頁巖夾層，巖溶化微弱，僅有少量小型巖溶發(fā)育，屬弱透水巖組，可作為相對隔水層；T1y1、T1y3等泥頁巖地層，為裂隙水，屬隔水巖組。巖溶在深部多沿層面發(fā)育，近岸邊沿層面及裂隙發(fā)育。
（2）巖溶層與非巖溶層相間呈帶狀分布，各巖溶層的溶洞互不連通，地下水相互獨立，無水力聯(lián)系。如P1q+m、P2c、T1y2、T1yn各巖溶層之間分別有P2w，T1y1、T1y3等隔水層或相對隔水層。水化學分析各層間地下水差異較大。
（3）受喜山期間歇性隆升運動的控制，在鉛直剖面上各巖溶層溶洞成層發(fā)育。根據統(tǒng)計，在鉛直方向上此區(qū)帶的溶洞大致可分為四層，高程分別為450、425、400、380m，下三層與河流三級階地有較好的對應關系；水平方向上從分水嶺至河邊，溶洞的發(fā)育有隨高程呈階梯狀下降、巖溶發(fā)育程度逐漸增加之特點。
（4）左岸巖溶的發(fā)育強度和規(guī)模大于右岸。如左岸發(fā)育有K-12（P1q內）暗河、K-30（P2c）、K-31（T1y2）等，形成暗河或巖溶潭，長年有水，最大流量達10余m3/s。而右岸發(fā)育的S-64、Sj-2（T1y2）及平內揭露的溶洞流量均較小。原因主要受構造、地形控制，左岸補給區(qū)面積大于右岸。左岸從地形分水嶺到河邊，未受斷層影響，巖層連續(xù)；而右岸在麻坨
一帶受F9、F4切割，隔水層受到切錯，使銅鼓坨-麻坨一帶的地表水下滲后沿構造缺口向龍清灣一帶排泄，減少了向壩址河側的匯水。
（5）河床深部巖溶發(fā)育微弱。因受多層非可溶巖或微弱透水層的阻隔，及河流岸坡卸荷裂隙發(fā)育，地下水向河床深部的循環(huán)條件差，河床深部巖溶發(fā)育微弱。根據地下水化學成份分析，大致以330m高程為界，330m高程以上為地下水循環(huán)相對較強地帶，以下為地下水位弱循環(huán)帶，其同勘探的巖溶發(fā)育深度有較好的對應關系。接合物探綜合判定巖溶發(fā)育深度在320m高程，透水率小于1Lu的在300-320m高程以下，
（6）P2c與T1y2相比，因匯水面積相等，厚度較小，岸坡巖溶排泄能力有限，兩岸的倒虹吸管道深度較深，相對應河床強巖溶發(fā)育深度亦較深，據河心鉆孔揭示，其中291.77~298.11m亦發(fā)育溶洞，比T1y2層河床強巖溶下限320m高程低30m。
3巖溶對工程建設的影響
3.1對大壩的影響
思林水電站大壩壩基及兩壩肩均位于T1y2灰?guī)r中，其巖質堅硬，整體完整性尚屬良好。但其屬強巖溶層，巖溶發(fā)育，左岸有K-31巖溶管道系統(tǒng)、右岸有S-64、Sj-2巖溶管道。其對大壩的不利影響主要表現(xiàn)在如下幾個方面：
（1）對大壩建基面及壩基巖體質量的影響。
壩基開挖一般因工程量的限制不宜太深，建基面一般選擇于微風化巖體內，但由于受地下水循環(huán)影響，在微風化巖體與新鮮巖體界面附近地下水活動和巖溶作用尚較強烈，并有溶洞發(fā)育。壩基局部地段將遭遇S-64巖溶管道和其它溶洞、溶蝕帶，對局部巖體完整性、穩(wěn)定性有較大影響，需作特殊處理。
（2）對大壩防滲的影響。
大壩左岸有K-31巖溶管道水構成的橫向地下水徑流凹槽，右岸又有S-64、Sj-2巖溶管道水構成橫向地下水徑流凹槽。槽向徑流內溶洞發(fā)育，地下水活動強烈，地下水位低平，成為兩岸壩肩地基繞壩滲漏流向下游排泄的通道，對壩址防滲不利。
向河床深部，受巖溶發(fā)育深度影響，壩基透水性小于1Lu的高程在300m左右，懸帷幕下限較深。
（3）對大壩基坑施工影響
河床大壩基坑開挖時，K-30、K-31、S-64、Sj-2等巖溶管道均包括在上、下游圍堰之間的河段，由上述管道水形成的基坑涌水量推測枯期>100L/s，汛期>2500L/s。
3.2對地下廠房的影響
地下廠房位于右岸山體T1y2灰?guī)r、白云巖中，其地表為一較寬緩的巖溶臺地。地下廠房處于K29落水洞巖溶系統(tǒng)之下，并發(fā)育有S-64及Sj-2等巖溶管道，巖溶對地下廠房的不利影響主要有：
（1）巖溶涌水、涌泥。由于地下廠房位于K29落水洞巖溶系統(tǒng)之下，平硐內揭示豎直型巖溶、溶蝕裂隙水在主變洞、主廠房頂拱較為發(fā)育，枯期一般僅為滴水，但汛期涌水、涌泥嚴重。據汛期觀測特大暴雨時，平硐溢流涌水量>1000L/s。
（2）河水倒灌。地下廠房底板高程在347m高程左右，低于枯期河水位以下15~20m，施工及運行期河水將沿S-64、Sj-2巖溶管道、裂隙等倒灌，其倒灌涌水量可達500L/s。
（3）局部圍巖穩(wěn)定性。地下洞室埋深70-140 m，圍巖主要為T1y2-2中厚-厚層灰?guī)r，整體穩(wěn)定性好。但由于巖溶的溶蝕影響及溶蝕裂隙的切割影響，大大降低了局部圍巖完整性、穩(wěn)定性。
3.3對導流洞的影響
左岸導流洞，沿線穿越P1m~T1yn2層。巖溶對導流洞造成的不利影響主要有：
（1）巖溶涌水。
隧洞通過地段，除P2c層和T1y2層部分洞段通過地下水季節(jié)變動帶外，其余洞段均在地下水位以下，并處岸坡地下水緩坡降地帶，巖溶發(fā)育：進口洞段P1m灰?guī)r有sj-5巖溶季節(jié)泉；P2w與P1m層界面處巖溶較發(fā)育；P2c和T1y2-2洞段橫穿K-30、K-31巖溶管道水徑流帶，其間溶洞發(fā)育，水面以下尚有虹吸管道通向河床；T1y2-1、T1y2-3、T1yn巖溶較發(fā)育，出水點分散，以季節(jié)性巖溶泉、中小型溶洞為主，如Sj2、Sj4等。
對左岸導流洞影響最大的是K30、K31。據平硐揭示K31在山體內有多個巖溶潭，如PD-23、PD-47平硐追蹤揭露的Kp-3、Kp-1、Kp-2等，長10-15m，寬3-10m，水深20-24m，其上溶洞凈空高達50m左右。其匯水面積2.0km2,多年平均流量51L/s，汛期流量將>1000L/s以上。K30匯水面積與K31相等，流量為同一規(guī)模，倒虹吸管道尚深于K31。
（2）較高外水壓力。巖溶管道內地下水暢通，導流洞通過巖溶管道部位將部分或全部堵塞地下水通道，地下水將涌高形成較高的外水壓力。另在電站建設后期，封堵導流洞時庫水在短時期內上升，亦會在巖溶管道部位形成較高的外水壓力。
（3）局部圍巖穩(wěn)定性。巖溶發(fā)育段將降低圍巖穩(wěn)定性。
3.4對上游圍堰的影響
上游圍堰心墻下游左岸分布有K30巖溶系統(tǒng)，其汛期涌水量大，且具承壓性，可能會給堰體穩(wěn)定性帶來不良影響。
3.5對水庫蓄水時的影響
水庫蓄水后，近壩地段的K12、K30、K31等較大規(guī)模的巖溶管道均為口小肚大，蓄水后水位上升較快，內部空氣難以快速排出，有氣爆可能。
4工程處理建議
由于巖溶對工程建設有諸多的不利影響，需予以高度重視，并根據各建筑物特點及巖溶發(fā)育特征，采取不同的工程處理措施。
（1）壩基巖溶：壩基開挖到位后對已揭露的巖溶管道、溶洞、巖溶帶進行深挖后進行混凝土回填處理；對壩基、壩肩一定深度內未揭露的隱伏巖溶，先利用鉆探與物探結合探明位置、規(guī)模后，再視情況進行挖填或灌漿處理。
（2）繞壩滲漏處理：針對壩基及兩壩肩巖溶
管道滲漏，進行防滲處理。兩壩肩防滲線向上游偏折，接T1y1泥頁巖進行封閉；壩基下無隔水層，只能為懸帷幕，帷幕下限至透水率小于1Lu巖體。
（3）地下廠房巖溶處理：先對地表K29落水洞及附近強巖溶裂隙帶進行封閉，并設排水溝后，堵截近廠房區(qū)地表水流；封堵S-64、Sj-2巖溶管道及設阻水帷幕，防止河水倒灌；設封閉式防滲帷幕及多層排水洞、排水幕及排水設施，加強地下水堵排；巖溶破碎段，封堵空洞并加強支護。
（4）導流洞巖溶處理：隧洞盡量縮短，減少遭遇巖溶管道機率；將2號導流洞調整布置于右岸，并盡可能在枯水期施工；隧洞通過K31巖溶管道水凹槽帶時，避開Kp1、Kp2、Kp3巖溶潭；K30、K31發(fā)育段，河邊設阻水帷幕，內側設截水帷幕及排水洞；巖溶管道水發(fā)育處考慮排水，以避免增加外水壓力；加強襯砌。
（5）上游圍堰K30巖溶的處理：結合導流洞內K30處理進行，在K30巖溶管道出口設置集水槽及排水孔，將巖溶水及承壓水排泄出堰體外。
（6）經左岸導流洞K30、K31處理后，巖溶氣爆將會消除，K12因離大壩較遠，巖溶氣爆對建筑物影響甚微，可不作特殊處理。 |
