浑江发电公司通天沟贮灰场石灰岩岩溶渗漏处理
摘要：通过通天沟贮灰场石灰岩地区帷幕灌浆、堵漏施工，阐明岩溶地区封堵溶洞的施工方法，从而解决石灰岩地区岩溶渗漏问题
关键词：溶洞 渗漏 封堵
1 引言
浑江发电公司通天沟贮灰场位于浑江南侧通天沟内，临谷为红土崖河，建贮灰场前通天沟地表水、地下水沿通天沟向红土崖河下游河谷排泄，红土崖河汇于浑江。建设浑江发电公司通天沟贮灰场后地下水的排泄条件发生了变化，灰水沿着石灰岩岩溶通道向临谷排泄。89年就岩溶通道向临谷红土崖河渗漏进行帷幕灌浆堵漏工作，随着多期子坝建设贮灰库库尾灰面的升高，使贮灰库库区的水文地质条件发生了根本性变化，贮灰库库尾粉煤灰灰水沿着石灰岩岩溶通道向临谷红土崖河渗漏，给红土崖河及浑江水质带来一定的污染，给河口水库造成一定的粉煤灰淤积。
2 地质概况
本区无大的构造断裂带，小的断层比较发育，断层一般延伸比较长，地层为震旦系万隆组页岩、角砾状灰岩，页岩泥质结构，页理构造；角砾状灰岩中厚层-块状构造，角砾状灰岩分布于通天沟红土崖河以及周边地区。产状平缓，倾角一般5-150 左右。
通天沟贮灰场与红土崖河之间为低山，山体单薄，库尾灰面高程598m左右，临谷红土崖河水面高程为488m左右，相对高差110m,靠近贮灰场一侧山体坡度较缓，平均坡度35 0左右，靠近红土崖河谷一侧山体坡度较陡，平均坡度450 左右。
该地区水文地质条件较好，地下水补给条件比较优越，地表水和地下水有较强的水利联系，大气降水和灰水补给地下水，地下水径流补给红土崖河谷河水，地下水埋深变化很大，个别溶洞存在着季节性地下暗河。
3 岩溶的发育规律及渗漏产生的危害
该区位于地下水补给、径流、排泄活跃地带，地下水的变化异常强烈，有利于岩溶的发育及形成。岩溶多发育地表以下15-95m之间，多以溶洞的形式存在。溶洞大小不等，高度一般0.5-7.8m,最大可达9.92m，宽度一般2.0-8.0m，最宽可达20m,通天沟到红土 崖河之间的溶洞延伸比较好，通过向红土崖河渗漏粉煤灰说明有多处溶洞从通天沟延伸到红土崖河。溶洞多数为充填性溶洞，充填物为含碎石粘土，少数为砾石和岩屑。贮灰场建成后局部溶洞充填为粉煤灰 。
通天沟贮灰场向临谷渗漏粉煤灰自建二期子坝就开始了，由于二期子坝不是很高，水文地质条件变化不大，渗漏不是很明显，随着多期子坝的修建，贮灰场的灰面急剧升高，彻底改变了原来的水文地质条件，使贮灰场携带粉煤灰的灰水有了向临谷渗漏产生了可能。通天沟贮灰场向临谷渗漏的主要条件：一是有向临谷红土崖河渗漏的岩溶通道，这种岩溶通道是以贮灰场灰面高程比较高，临谷红土崖河谷岩溶通道出口低为首要条件的。二是流动的地下水和携带粉煤灰的灰水带动极细的粉煤灰。
通天沟贮灰场的渗漏带来的危害是多方面的，渗漏使电厂造成粉煤灰的大量流失；渗漏使大量的粉煤灰沿着岩溶通道进入临谷红土崖河的河口水库，红土崖 河水质造成污染，给红土崖河、河口水库的水生动植物生存带来了一定的影响；红土崖河的河口电站水库造成了一定量的淤积；红土崖河上的河口电站发电放水时携带着粉煤灰的水流入浑江，给浑江带来同样的污染和淤积。给白山市及白山市下游沿江居住、生活的城乡人民也带来了一定的影响。
4 岩溶渗漏处理
渗漏处理常规的方法是帷幕灌浆，帷幕灌浆对一些小的裂隙、断层、小的溶洞是一种很好的施工方法。对于大的裂隙、断层、大的溶洞已不适用，通过对浑江通天沟贮灰场实际施工已得到证实。对于大的空溶洞，充填性溶洞都应采取不同的施工方法区别对待，否则不但浪费人力、物力 ，所收到的效果甚微，甚至没有效果。
对于无充填物比较大的溶洞采取大口径钻进，钻到溶洞时即停止，灌注一级配或二级配砼，砼灌注到溶洞顶板为止，砼的塌落度可根据溶洞大小适当调整，溶洞大时塌落度小一些，溶洞小时塌落度要大一些。当砼灌注到溶洞顶板待凝后再继续钻进施工，遇到空溶洞以此类推进行施工直至终孔，当遇到有充填物的溶洞时，上述方法显然不适用，必须改变施工工艺。遇到溶洞内有充填物时首先采取钻孔中下导管用空压机洗孔，把溶洞内充填的粉煤灰和其他松散充填物洗出，达到满足下一道工序的要求，洗孔时要求导管必须下到溶洞中下部，如果溶洞较大应采用导管逐渐向下，即向溶洞底板逐渐下降的原则。洗孔结束标准为返出清水或根据实际情况确定。对于充填粉煤灰的溶洞多数洗不净钻孔内的粉煤灰，达不到洗孔结束标准，也就是说不论洗孔多长时间洗出来的水携带粉煤灰的量仍然很大，一停机孔内又沉淀了大量的粉煤灰，原因是溶洞发育并且和灰场贯通性较好，一边从钻孔把溶洞内的粉煤灰洗出，相应地从灰场内粉煤灰就快速补给，使得溶洞内的粉煤灰抽取和补给达到一个动态平衡，由于溶洞内的粉煤灰无法洗净，灌浆和灌注砼达不道封堵溶洞渗漏粉煤灰的目的，针对这种情况对充填粉煤灰的溶洞应采取新的施工方法进行处理，即高压喷射注浆法。就是利用已打完的钻孔把带有喷嘴的注浆管下到充填粉煤灰溶洞位置，用高压设备把水泥浆液送入孔内，水泥浆液以高压流的形式从喷嘴中喷射出来，冲击溶洞内的粉煤灰，粉煤灰在能量大、速度快和呈脉状水泥浆液喷射过程中搅动起来，使水泥浆液和粉煤灰充分混合，并按一定水泥浆液、粉煤灰比例和质量大小有规律的从新排列。把溶洞内充填的粉煤灰变成封堵溶洞的一部分，凝固后使其在溶洞中形成一个固解体，解决溶洞充填的粉煤灰洗不干净、无法灌浆和灌注混凝土的问题，从而达到堵塞溶洞通道，阻止漏灰的目的。
通天贮灰场经过上述各种不同的处理方法，不论是岩溶空洞还是充填性溶洞都得到了很好的封堵处理，在施工中单孔最大的溶洞灌注砂浆151200L，浇筑砼250.95m3，灌注水泥量总计179496kg。
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浑江发电公司通天贮灰场向临谷红土崖河渗漏给生态、环境造成一定的影响和危害，通过施工发现问题比较多，仅凭单一的施工方法已不能解决实际问题，所以采用了灵活多样的施工方法，初步取得成效，经过现场放水、蓄水试验，没有发现漏灰迹象，达到了预期的目的。