1 前言

上世纪九十年代初，原水利电力部昆明勘测设计研究院（简称昆勘院）编制了《南骑各乐河规划报告》确定新建勐宋水库，解决该地区水资源供需矛盾突出的实际情况。

昆明市水利水电勘测设计研究院（简称昆明院）于2003年12月设计中标，并于2004年4月按完成的投标内容向甲方提交了景洪市勐宋水库新建工程初设报告及所有图纸。但由于种种原因，该项目一直未得审查上报，直到2007年5月26日由省咨询中心评审通过。同年十月工程开工进入施工图设计，原设计工期29个月，于2010年10月完工，实际工期36个月，同年12月通过了蓄水安全鉴定，基本具备初期蓄水条件。

勐宋水库是新建中型水利工程,总库容为1302万m3。概算总投资为9928.36万元，水库枢纽工程的规模为Ⅲ等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。

坝顶高程1578.50m，最大坝高42.5m，坝顶长度230.00m，坝基帷幕灌浆量16433.7m（含高压旋喷）；溢洪道布置于大坝左岸，溢洪道引水渠长35m，泄槽段长113.67m，消力池长28m，输水隧洞布置于大坝左岸，输水隧洞长242m。

2 工程地质概况

2.1坝址地质条件

（1）地形地貌

枢纽区主要为低中山河谷地貌，地势西高东低，分布高程1540～1605m。地形起伏变化大，南骑乐各河由西流向东，呈“S”型弯曲，坝址段为较狭窄“U”型河谷。坝址段的南骑乐各河在坝轴线上游约50m处与右岸支流（勿咀叨沟）相交，使枢纽区呈三角州地形。按地貌成因分为河谷堆积地貌和构造剥蚀地貌两类。

（2）物理地质现象

枢纽区不良物理地质现象发育，主要发育有8个碎屑土浅层滑坡体，无崩塌体及泥石流堆积。滑坡体主要分布在河流及冲沟两岸的冲刷、侧蚀强烈地段。

（3）地层岩性

枢纽区地层岩性单一，主要为燕山期花岗岩、时代不明地层,地表大面积被第四系残坡积层及冲洪积层覆盖，局部有滑坡堆积物。

（4）地质构造

枢纽区无区域断裂及小断层通过，节理、裂隙较发育。根据枢纽区的16个钻孔及探坑勘察，节理、裂隙发育程度因风化强度的不同差异大。

全风化花岗岩风化强，厚度大，多已风化呈砂土状，多数裂隙已不明显，部分地段裂隙较发育，多为陡倾角张开裂隙，倾角一般60～75°，裂隙面多被泥砂充填，局部被铁锰质侵染，少数可见石英脉充填。

3 坝轴线基础及坝肩渗漏情况

1、坝基、坝肩渗漏分析

左岸坝肩段（0+000～0+188m）：

（1)．0+000～0+080m为左岸坝肩单薄山脊（垭口）段： 经钻孔压、注水试验：全风化花岗岩埋深在2.1～10.6m段，K=2.06～6.14×10-4㎝/s；在10.6～27.2m段为强风化花岗岩，27.2～34m段为弱风化花岗岩，均为碎裂岩体，裂隙发育，q值在23.83～43.17Lu之间（其中：在31～32.5m段，全泵钻进时孔口不返水，q＞100Lu，为强透水带），埋深在34m以上为中等透水带。埋深在34～53.6m段为弱风化花岗岩,裂隙不发育，q=1.0～6.85Lu之间，为弱透水带。

相对隔水层顶板（q＜5Lu＝埋深为39m，该段存在绕坝（邻谷）渗漏问题）。

（2)．0+080～0+188m为左岸坝肩山体较单薄段：根据钻孔压、注水试验：埋深在27.85～38m以上，K=1.035～4.17×10-4㎝/s，ZK17中在21.3～27.85m段，q=14.2Lu,均为中等透水带，存在渗漏问题。埋深在27.85～38m以下，为弱风化基岩，q=0.25～0.88Lu，为微透水带。

相对隔水层顶板（q＜5Lu）埋深为27.85～38m，该段在27.85～38m以上存在绕坝渗漏问题。

左岸坝基段（0+188～0+280m）：

根据钻孔及探坑勘察：左岸残坡积层厚度为2～4.6m，为中等透水层，截水槽开挖时已清除。

全风化花岗岩，结构较松散，厚度变化大，厚为10.7～38m,注水试验时孔壁垮孔严重,K=1.035×10－4～4.44×10－3㎝/s；强风化花岗岩，厚2.8～9.6m，裂隙中等发育，埋深在10.2～23.0m段，q=14.16～37.0Lu，埋深38～43m，q=1.21Lu。该段的全、强风化基岩主要为中等透水带。弱、微风化花岗岩，裂隙不发育，多为闭合裂隙，q=0～1.24Lu，为弱至不透水带。

相对隔水层顶板（q＜5Lu）埋深为23～38m，在23～38m 以上存在坝基渗漏问题。

河床坝基段（0+280～0+305m）：

经勘察，河床被砂卵砾石等覆盖，极松散，厚3～5m，严重透水，截水槽开挖时已将该层全部清除。根据河床勘察，埋深在1.8～25.1m段，为灰白色夹褐黄色强风化花岗岩，夹4.4m厚的弱风化花岗岩透镜体，裂隙较发育；下部为弱至微风化，裂隙不发育，多为闭合及被铁锰质充填。经压水试验，埋深在1.8～13.1m，q=4.2～14.5Lu,为弱～中等透水带；下部为弱、微风化基岩，q=0～0.82Lu，为微至不透水带。

相对隔水层顶板（q＜5Lu）埋深为13.1m，在13.1m 以上存在河床坝基渗漏问题。

右岸坝基段（0+305～0+403m）：

根据钻孔及探坑勘察，右岸坝基残坡积层，厚度为1.6～2.4m，为中等透水层，截水槽开挖时已将该层清除。

全风化花岗岩，厚5.0～14.9m，结构较松散，浸水松软；强风化花岗岩,厚1.9～2.7m，靠河床厚达15m，裂隙发育；经注、压水试验：埋深在8.0～20.3m段，K=3.0～6.14×10－4㎝/s，q=14.85Lu,均为中等透水带；下部弱风化岩体裂隙不发育，q=0～7.53Lu，为弱至不透水带。

相对隔水层顶板（q＜5Lu）埋深为13～25m，在13～25m 以上存在坝基渗漏问题。

右岸坝肩段（0+403～0+473m）：

根据钻孔及探坑勘察：右岸坝肩残坡积层，厚度为2.4～4.8m，为中等透水层，截水槽开挖时已将该层清除。

全风化花岗岩，厚度变化大，厚度14.9～36.15m，注、压水时孔壁局部垮孔及缩径严重；强风化花岗岩,厚度0.9～1.9m，为碎裂岩体；经注、压水试验，埋深在20.3～30.55m以上，K=1.025～1.6×10－4㎝/s，q=11.25～16.78Lu,为中等透水带；以下主要为弱风化花岗岩（其中ZK6中有全、强风化花岗岩），q=0.86～7.63Lu，为弱至微透水带。

相对隔水层顶板（q＜5Lu）埋深为25～41m，在25～41m 以上存在坝肩绕坝渗漏问题。

2、防渗边界的确定

根据坝基及左、右坝肩在强风化带和地下水位以上主要为中等透水带的情况。坝基、坝肩渗漏理论计算结果，坝基、坝肩总渗漏量每年为 125.66万m3，占总库容的9.29%。其中：坝基渗漏量为43.26 万m3，占总34.4% ，坝肩渗漏量为82.3 万m3，占65.6% 。坝基及左、右坝肩存在渗漏问题，为防止和减少渗漏，防止坝基、坝肩出现渗流稳定问题，确保大坝的安全，坝基、坝肩必须作防渗处理。

防渗边界的确定：

防渗顶界：以校核水位计算，高程取1577.16m。

防渗底界：进入相对不透水层（q＜5Lu＝5～10m以下，或进入地下水位3～5m以下(约1522.30 m)。

左坝肩防渗边界：为防渗顶界线与地下水位线相交段，交点至坝体左端点的里程为0＋00～0＋188m，防渗边界由坝左端点向坝肩延伸188m。

右坝肩防渗边界：右坝肩段地下水位比正常水位低21～23m，防渗顶界线与地下水位线无交点，主要原因：坝肩山脊以西为深切冲沟，沟流向与山脊平行，地下水排泄径流短而快，而山脊的东、南侧为厚实山体，地下水位比正常水位高。为此，防渗边界主要根据地形特征并结合经验公式（S＝H/3+C）计算后，综合分析认为取坝高的1.5倍为防渗边界的延伸长度较合理，里程在0＋403～0＋473m段。防渗边界由右坝端点向坝肩延伸70m。

对上述边界范围内实施防渗处理，以最终渗透系数q＜5Lu为目标。其渗水量为16.16万m3，占总1.2% ，满足水库安全蓄水要求。

3、防渗方案

依据省咨询中心文件“云水技审（2007）30号”景洪市勐宋水库工程初步设计报告评审意见，“4.4.1基本同意坝基及两坝肩分别采用帷幕灌浆和高压旋喷结合的防渗方案。”

防渗帷幕线总长473m。其中：坝基段帷幕线长215m，左岸坝肩段帷幕线长188m，右岸坝肩段帷幕线长70m。

帷幕灌浆：灌浆段主要在以强风化花岗岩为主，局部为弱风化花岗岩段。 坝轴线防渗帷幕线，里程为0＋000～150m(ZK1～ZK63)和0＋280～403m(ZK230～ZK282)段，帷幕长273m，采用单排孔自上而下分段作帷幕灌浆，孔距为1.0m。钻孔总进尺5427.80m，灌浆进尺3489.80 m。

旋喷灌浆：旋喷灌浆段主要以全风化花岗岩（约占灌段的3/4左右）为主，全风化层厚度变化大，14.90～36.15m，结构较松散，遇水垮孔及缩径非常严重，无法安置止浆塞，全风化花岗岩普通帷幕灌浆施工难度大，难以形成有效隔水屏障。根据类似工程成功经验，采用高压旋喷灌浆较为稳妥。坝轴线防渗帷幕线，在里程0＋150～0＋280m和0＋403～0＋473m段作旋喷防渗灌浆，孔距0.6m，帷幕长200m。钻孔总进尺11006m，旋喷灌浆进尺9157m。高压旋喷灌浆分两序进行，造孔斜度不得大于1.5%，孔内残留物小于0.2m，孔径130mm。转速10r/min，提速6～9cm/min。水压28～32MPa，水量75L/min，汽压0.6MPa，浆量80L/min，浆液比重1.6～1.7g/cm3。

对全风化花岗岩段同时作了砼防渗墙方案，进行经济技术比较，其主要优点是处理相对彻底，同等拦水面积与旋喷墙相比，较为经济可靠。但上述两段位置均在左、右岸坡上，坡度在25°～30°之间。根据砼防渗墙施工要求，无法布置工作平台及各种轨道、导向槽、排浆槽、运输道路。特别在坝顶以上不需防渗段槽孔浪费较大，但还必须全槽孔回填，其工程量占拦水面积的61.2% 。

综上所述，对全风化花岗岩段，设计推荐高压旋喷灌浆方案。

4、大坝基础灌浆处理高压旋喷灌浆改为帷幕灌浆

景洪市水利局上报云南省水利厅《关于勐宋水库大坝基础处理高喷灌浆改为帷幕灌浆的请示》，经云南省水利厅批复同意（云水建管【2009】51号），将大坝基础处理高压旋喷灌浆改为帷幕灌浆。具体内容如下：

1)勐宋水库初步设计批复左岸坡坝段（含河床左部坝段里程0+150～0+280）及右坝肩延长段（里程0+403～0+473）采用高压旋喷灌浆，具体由灌浆实验确定。根据灌浆实验结果，经咨询单位认可，同意将原初设批复的左岸坡坝段和右坝肩延长段的高压旋喷灌浆方案改为帷幕灌浆方案，灌浆孔布置为两排，排距0.8m，孔距1.2m，孔距在实施中可结合实际情况相应调整。

2)防渗方案调整后工程投资要求控制在原初步设计批准的概算投资中，若有超出，由州、市自筹解决，省级不予补助。

3)勐宋水库大坝基础灌浆，左岸（ZK142～ZK362）和右岸（ZK485～ZK600）段原为高压旋喷灌浆，在进行生产性高压旋喷灌浆前，先做双排帷幕灌浆试验。

a.灌浆顶板为截水墙的盖板底，为0.6m厚的混凝土。

b.灌浆试验:共完成灌浆试验孔37个，检查孔4个。其中灌浆试验一区灌浆孔9个，总进尺140.59米，检查孔1个；试验二区灌浆孔18个，总进尺759.65米，检查孔2个；试验三区灌浆孔9个，总进尺81.48米，检查孔1个。

经生产性灌浆试验，通过检查孔，岩芯取样，岩芯中能看到浆脉及成块的水泥浆，通过现场压水试验，渗透系数小于设计要求（设计要求小于5Lu），可见地下浆液帷幕已形成。根据实际灌浆情况，以及考虑到工程投资和施工便利等因数。最终，左岸（ZK142～ZK362）和右岸（ZK485～ZK600）段由原来的高压旋喷，改为双排帷幕灌浆，改后排距0.8m，孔距1.2 m，孔序为Ⅲ序，双排帷幕下游排在坝轴线上。

5、灌浆施工质量及后期运行效果

灌浆过程中严格按有关规范及设计要求施工。工程质量经单孔、检查孔及单元工程检查验收，结合灌浆资料整理分析灌浆孔620个，全部合格，其中优良孔545个，优良率为87.90%；61个单元工程中57个单元为优良，优良率为93.44%。施工检查孔57个，共进行检查压水试验共236段，透水率最大值q&#xad;max =4.8Lu，透水率最小值qmin =0.48 Lu，均满足设计防渗标准q<5Lu的要求，根据《水利水电基本建设工程管理验收规程》，施工质量等级达到合格标准。实践是检验真理的唯一标准，经到勐宋水库管理所了解相关情况，该工程在水库正常蓄水运行的五年中所观测到的渗漏量均在设计值范围内。说明该工程的基础渗漏处理的防渗方案在省水利咨询中心的技术指导下，通过业主、设计、监理、施工单位的共同努力，使之成为处理花岗岩地层基础渗漏的成功范例。