（一）地下厂房区的水文地质特征

地下厂房设于右岸大坝轴线下游，距原河岸边145～200m处，埋深于地下80～140m处。地下厂房系统包括：主厂房（103m×19m×46m）、主变洞（76m×18m×18m）、尾调室（54m×13m×46m）、尾水洞（421m×10m×12m）、电缆井、交通洞、通风洞等。

地下厂房系统围岩主要为等岩组中厚层状灰岩、白云质灰岩和页状滑石化灰岩，上覆P1m茅口组巨厚层灰岩。岩层走向与河流正交，与地下厂房轴线斜交，倾向下游，倾角38°左右。地下厂房区位于右岸上部（弱）岩溶含水层，附属洞室部分穿过上部（强）岩溶裂隙含水层，层面溶隙和构造溶隙发育，两者交汇处有时形成裂隙状溶井。厂房区大部分位于地下水位以下。地下水接受大气降水补给，入渗后以顺层渗流为主，或沿构造溶隙及其与层面溶隙的交汇带运移，向河床排泄，在边坡及河边见有地下水排泄点W38、W28、W47、W48、W49等泉水出溢，勘探期间曾发现地下水沿层面溶隙运移，并向F16断层汇流的现象。

由于地下厂房位于地下水位以下，而各种溶隙又是良好透水通道，特别是雨季地下水十分丰富，因此地下厂房的防渗是地下厂房施工和运行期的主要工程水文地质问题。

江垭地下厂房洞室群区水文地质及其结构图，见图3-11、图3-12。

在研究地下厂房的防渗处理方案时，主要考虑了下列影响因素：

1）鉴于地下厂房位于右岸上部（弱）岩溶含水层的岩组，且岩层产状与河道正交倾向下游，地下水的运移方向为由山体流向河床。因此，在厂房施工期间厂房的渗水主要来自山体地下水。其次当开挖至河床以下高程时，亦可能来自河道渗水。当工程建成水库蓄水以后，中部相对隔水层以上岩组部分被淹没于水下，当大坝防渗帷幕防渗不良时，亦可能沿层面溶隙向地下厂房区渗漏。

2）大坝防渗帷幕采用两岸向上游折转的U形，能更有效的使帷幕与底部相对隔水层（和D3h）相连接，防止库水自岩组向下游渗漏。

3）上覆P1m茅口组巨厚层质纯灰岩，岩溶特别发育，透水性强烈，为厂房区降水后地下渗水的主要补给区。

4）厂房区地下水位施工前约为140～150m，排泄出口高程120～130m，雨季特别是暴雨时，地下水位有暂时抬高现象。洞室开挖后，由于洞室的疏干效应，将改变并降低原地下水位，但暴雨时仍将有暂时抬高现象。

（二）防渗处理方案的选择

基于上述影响因素，曾考虑两种处理方案：

1）以防渗为主的方案。设置厂房周围的防渗帷幕，并与大坝防渗帷幕相连接，形成厂房四周封闭止水圈，防止水流入渗。

2）以排为主、排阻结合的方案。设置厂房周围的排水幕，排除各方向厂房的渗水，局部地段采用防渗帷幕阻渗。

经研究后认为，第1方案（以防渗为主）虽然可以设置有效的防渗帷幕封闭厂房四周，防止入渗，并与大坝帷幕相连接，防止库水下渗，但鉴于地下水流向主要为由山体向河床沿溶蚀层面向河床排泄，帷幕既阻断了水库的来水通道，又阻断了山体地下水向河床运移的通道，不利于地下水向河床的排泄。特别是当地下水暂时升高情况下，地下水排泄更为不利，若幕顶高程不够，有可能在雍高水位后越幕向厂房排泄。此外，若将厂房帷幕与大坝帷幕相接，将同时完全阻断右岸山体地下水向河床的排泄通道。鉴于此，放弃此方案。

图3-11　江垭地下厂房洞室群区水文地质图

采用的以排为主的方案是在地下厂房（包括主变室和尾调室）四周（距厂房边墙18m左右）116～132m、146～152m、170～173m高程分别设置1号、2号、3号3层排水廊道，同时利用底层115～116m高程的施工交通洞进行排水，编号为0号排水廊道。廊道内除打系统排水孔外，在3号、2号、1号廊道之间以垂直排水孔相连，形成有效排水幕。为有效排除山体地下水，在2号排水廊道内，有断层通过渗水明显的部位，增加排水孔数量，并将2号廊道延长以截断地下水来水。此外，经由173m高程3号排水廊道中的1号、2号、3号观测廊道向主厂房顶部施钻水平（缓倾）伞状排水孔，由尾调室向主变室顶拱施钻伞状水平排水孔。2号、3号排水廊道可自流排水至洞外，1号及0号排水廊道则需经集水井后抽排至廊道外。经运行期检测，上述综合排水措施的排水效果都很明显。

图3-12　江垭地下厂房洞室群区水文地质结构图（单位：m）

Ⅰ—深部承压热水含水层（D2y）；Ⅱ—底部隔水层（—D3h）；Ⅲ—下部岩溶裂隙含水层Ⅳ—中部相对隔水层；Ⅴ1—上部（弱）岩溶裂隙含水层；Ⅴ2—上部（强）岩溶裂隙含水层（P1m）；Ⅵ—顶部相对隔水层（P2）；▽152.7主要洞室顶底高程（m）

作为上述排水设计的补充，又自右坝肩210m高程排水洞向3号排水廊道打倾斜排水孔，形成二洞之间的排水幕。

此外，为了防止大坝下游河水沿层面溶隙向厂房的渗漏（坝下水位高程可达130m左右），在地下厂房外围临河一侧设灌浆防渗帷幕，要求该帷幕能阻断来自河床的渗水，但又不能阻挡来自山体向河床的排水。考虑到该地段汛期地下水位为139～140m，因此限制帷幕顶高程应高于坝下河水位但又低于天然地下水位，后经选定为138m。(www.daowen.com)

（三）施工期厂区渗漏处理简况

1.渗漏特征

厂区各洞室及排水洞相继开挖后，人为地改变了原右岸山体渗流场的岩体结构，地下水位降低，曾在洞室群（包括交通洞）内出现多处渗水现象，暴雨季节并曾有多处大量涌水，厂房区曾短时被涌水淹没，其渗水涌水主要特征如下：

1）岩石本身是不漏水的，所有漏水都从层面裂隙或构造裂隙流出，特别是在断层破碎带部位，渗漏量较大。

2）各漏水点的漏水量大小与降水密切相关，大雨之后漏水量明显增大，渗漏量的变化滞后于降水变化，时间很短，与降水水力联系明显。

3）在2号交通洞0+240处P1m茅口灰岩中，发现有管道状溶洞形成的地下水的涌水洞，洞室排水注入此管道型溶蚀通道后消失，猜想此管道与河流相通。

4）在低于河水位的尾水隧洞施工支洞开挖时，临河流一侧的洞壁，有集中渗流射水现象，射流量随季节性变化不大，分析可能为由河流渗漏来水。

5）在2号、3号排水洞及厂房顶部观测洞的某些部位都见有渗水现象，特别在断层部位有集中渗漏水流。

6）在交通洞P1m岩层中的出水点，渗水与降水的关系反映特别明显，说明P1m岩溶强烈发育。

7）洞室开挖过程中地下渗流场有所改变，当在不同高程开挖遇到同一断层时，渗水有袭夺现象，渗水点向渗水水源方向后退。

8）主变室顶拱漏水情况较为突出，或沿F36断层带或沿f521夹层面渗流，雨季渗漏量增大。

9）排水洞的排水效果明显，在排水洞中F36出露部位渗漏量特别大，且靠近山里一侧渗漏量增大。

上述渗漏现象说明，地下水的补给来源是降水，而靠近河边的洞室也可来自河水。地下水的排泄方向是流向河流。渗漏量受降水影响十分明显，说明渗流通道较为畅通。渗流通道主要是沿溶蚀层面和构造裂隙特别是断层带。排水系统的排水效果明显。

2.处理措施

由于施工渗漏量过大，一度因排水能力不足将主厂房基坑淹没。为减少渗漏量，保证厂房长期运行安全，曾作如下防渗处理：

1）在明显渗水点部位进行注浆封堵处理，注浆孔深一般为5m，经注浆后若渗水点有迁移现象，再在新出渗点注浆。注浆的目的是在出渗点洞段围岩形成封闭止水环，防止或减少地下水向洞室渗漏，同时又不影响地下水绕过洞室向河床排泄。经注浆后各出水点渗漏量有明显减少。

2）根据2号交通洞0+240处主要渗漏点位置地质测绘资料及分析，该处漏水主要沿一组构造节理渗漏，该组节理向上可能延伸至地表6号冲沟。为防止降雨后地表水经6号冲沟P1m茅口灰岩向厂房区大量渗漏，决定对6号冲沟进行松渣清除，铺砌混凝土防渗层。

3）对2号洞0+240处大量漏水部位，先是对该处溶蚀通道进行开挖、回填混凝土进行封堵，并注意预留排水通道。继而为彻底排除该处雨季大量来水，决定在河边132m高程向该处开挖长322m的排水洞1条，直至0+240处交通洞底板以下3m，这样既可通畅排泄溶洞涌水，又不致影响交通洞的正常运用。经开挖发现，0+240m处下部为一较大溶蚀管道，在排水洞沿途还另外揭露一较大型层面溶隙。经雨季验证，该排水洞起到良好排水效果，保证不致因0+240m处雨季大量涌水而使厂房受淹。此外，为更加安全计，还在0+240m处及上下附近对交通洞进行混凝土衬砌，衬砌时注意了不堵塞衬砌外的溶蚀通道。

4）在1号、2号、3号排水洞中渗水明显的部位及F15、F36等断层带附近，增打了排水孔，务使排水畅通。

5）对主变洞、尾水洞、交通洞等渗水严重的部位，采取浓浆低压灌浆封堵处理，以减少地下抽排水量。