[發明專利]石灰巖地區避開溶洞修建水庫的方法及其修建的水庫結構

有效

• 申請號: 201610478619.2
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN106012951B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 李德群
• 申請（專利權）人: 李德群
• 主分類號: E02B3/00
• 分類號: E02B3/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙)50211
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及一種石灰巖地區避開溶洞修建水庫的方法及其修建的水庫結構，主要用于在石灰巖基層上修建水庫進行蓄水。

背景技術

目前，水庫主要是指在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊。水庫建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、發電、養魚等作用。對于缺水地區，修建水庫蓄水是最直接有效的農田灌溉解決方案。但是，對于石灰巖地區，由于受到地下水的長期溶蝕，石灰巖里不溶性的碳酸鈣與水和二氧化碳反應轉化為微溶的碳酸氫鈣，長此以往在地下形成溶洞。

石灰巖地區，地表顯見的溶洞口很少，百分之九十以上的溶洞口均位于地表以下3-30米深處。并且，由于其特殊的形成條件，石灰巖地區的溶洞主要集中在山溝溝底。然而，由于長年的積累，溝底均覆蓋有至少10米厚的泥土，溶洞口埋藏在泥土下不易發現。并且，溝底的溶洞口情況復雜，具有數量多、密度大、堵塞困難等特點。因此，石灰巖地區通常是修建水庫的禁區，目前并沒有基于石灰巖基層修建水庫的切實可行的方法，該地區的缺水問題不能得到有效的解決。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一在于提供一種石灰巖地區避開溶洞修建水庫的方法，用于在石灰巖基層上修建水庫，解決石灰巖山溝的蓄水難題。

本發明解決技術問題之一的技術方案如下：一種石灰巖地區避開溶洞修建水庫的方法，包括石灰巖溝壑地貌，該地貌包括泥土層厚度超過5米的溝底和溝底兩邊的坡部，包括以下步驟，

步驟一、平基，在其中一個坡部開挖水平的平基面，所述平基面與溝底的頂面齊平；

步驟二、開挖水庫基坑，在平基面上開挖向下凹陷的水庫基坑；

步驟三、整平，對水庫基坑的庫墻和庫底進行整平；

步驟四、溶洞口封堵，利用地質雷達對庫墻和庫底進行溶洞口檢查，對于洞口掩藏深度小于洞口直徑的溶洞口，開挖之后進行混凝土封堵；并通過視覺觀察對集雨面積地表顯見的溶洞口進行檢查，對集雨面積檢查出的溶洞口進行混凝土封堵；但是，溝底靠近水庫基坑的溶洞口預留1-5個不封堵；

步驟五、水庫基坑內壁封閉，

如果水庫基坑跨越多個石灰巖層，使水庫基坑的內壁存在水縫，則在水庫基坑的庫墻和庫底均澆筑混凝土層封閉；

如果水庫基坑的內壁不存在石灰巖層之間的水縫，則對庫墻和庫底噴水泥砂漿封閉。

本發明通過在溝底其中一側的坡部開設與溝頂齊平的平基面，在平基面上開設向下凹陷的水庫，在水庫內壁覆蓋混凝土，從而提供了一種石灰巖地區避開溶洞修建水庫的方法，具有以下優點：

一、直接避開了石灰巖溝底復雜的、大量的溶洞口，并且在坡部開挖平基面使坡部的開挖深度往往大于30米，超過了溶洞口出現的深度，即使坡部有少量的溶洞口，開挖和后續的檢查可及時發現并堵塞，避免了大量的溶洞口查找和堵塞工作，為石灰巖地區修建水庫蓄水提供了切實可行的方法，可以有效地解決該地區缺水問題；

二、開挖平基面和水庫基坑的過程中，產生大量的石灰石工程棄渣，可作為優質的建筑材料，加工成石灰石碎石后具有現實的經濟價值，出售該石灰石碎石獲得的收益可補貼水庫開挖的支出，極大地降低了水庫修建的成本；

三、這樣在石灰巖坡部開挖形成水庫，當蓄水超過庫容時，溢出的水可以通過溝底疏導；并且，溝底靠近水庫的溶洞口預留1-5個，可用于泄洪疏導，避免了潰壩的危險，水庫結構牢固安全性高；

四、石灰巖地區溝底旁邊的坡部往往石漠化嚴重，耕種難度大，這樣在坡部開挖水庫，大量減少了修建水庫占用的耕地；

五、這樣在石灰巖基層開挖水庫，水庫基坑的內壁均為石灰巖，使水庫內壁的混凝土封閉更加牢固可靠；

六、這樣的水庫開挖方法還可直接用于廢棄礦山整治，有利于提高廢棄礦山的經濟價值。

開挖平基面的坡部比另一坡部的坡形緩和。一方面便于平基面的開挖工作，便于提高水庫的面積，另一方面有利于獲取更廣的集雨面積。

在步驟四中，對溶洞口進行封堵時，先將溶洞口加工成上大下小的錐形，然后澆筑混凝土。

在所述溶洞口澆筑的混凝土厚度與加工后溶洞口上端的直徑相等。

在步驟一中，呈階梯狀開挖平基面，使開挖平基面的坡部形成高于平基面的至少一個臺階。平基面的開挖工作簡單易行，階梯狀開挖，不僅便于廢棄渣土的運輸，而且形成的臺階便于水庫的交通和進一步開發利用。

所述臺階的水平臺階面寬5-10米，在臺階水平臺階面靠近水庫基坑的一邊設置綠化帶，在所述平基面靠近水庫基坑的邊沿也設置有綠化帶。