水利工程中壩址選擇的地質(zhì)勘察要點分析

王毅　楊兵

摘 要：水利工程建設(shè)對我國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要的影響，所以要保證水利工程的施工質(zhì)量。水利工程中的壩址選擇是質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，對壩址進行科學的地質(zhì)勘查，是大壩質(zhì)量的基礎(chǔ)保障。在勘查的過程中，不僅要有先進的勘查技術(shù)，同時勘查人員還要有較強的專業(yè)知識。文章對于水利工程中進行壩址選擇的地質(zhì)勘查要點進行了分析，為保證大壩的施工質(zhì)量創(chuàng)造了良好的條件。

關(guān)鍵詞：水利工程壩址；地質(zhì)勘察；要點；分析

前言

水工建筑物施工是一項比較系統(tǒng)的工程，因其具有自身的特性，所以在建成以后會對周圍的水文地質(zhì)條件產(chǎn)生較大的影響，從而引起一系列的質(zhì)量問題。所以在進行壩址的過程中，除了考慮主體建筑物的地質(zhì)狀況，還應(yīng)該對溢洪、引水、電廠以及航閘等進行充分的勘查，做好地質(zhì)勘查工作，為工程的設(shè)計和施工提供有利的基礎(chǔ)，從而保證水工建筑物的質(zhì)量，所以對地質(zhì)勘查進行研究具有重要的意義。在對壩址選取工程進行的地質(zhì)勘查中，主要應(yīng)該注意如下要點。

1 區(qū)域穩(wěn)定性

壩址選擇的首要因素就是穩(wěn)定性，對壩址以及要開發(fā)的河段區(qū)域，一定要進行詳細的調(diào)查分析，進行科學的可行性研究。區(qū)域穩(wěn)定性直接關(guān)系到壩址和壩型的選擇，其中地震的影響較大，尤其是對于大型水利水電工程來講，在進行可行性論證階段，一定要對地震的危險性進行分析，從而做出安全評價。在進行區(qū)域穩(wěn)定性研究的過程中，應(yīng)該組織專業(yè)的團隊，對穩(wěn)定性進行合理的評價，從而確定壩址的選擇。

2 地形地貌

地形地貌條件是確定壩型的主要依據(jù)之一，同時，它對工程布置和施工條件有制約作用。狹窄、完整的基巖“V”型谷適合修建拱壩，寬高比大于2的“U”型基巖河谷區(qū)宜修建混凝土重力壩或砌石壩。寬敞河谷地區(qū)巖石風化較深或有較厚的松散沉積層，一般適于修建土壩。不同地貌單元，其巖性、結(jié)構(gòu)有其自身的特點，如河谷開闊地段，其階地發(fā)育，二元結(jié)構(gòu)和多元結(jié)構(gòu)往往存在滲漏和滲透變形問題。古河道往往控制著滲漏途徑和滲漏量等。因此，在壩址比選時要充分考慮地形、地貌條件。

3 巖土性質(zhì)

一般情況下，水利工程中壩址選擇的地質(zhì)條件都比較惡劣，不僅對設(shè)計造成較高的難度，在施工時也具有極強的挑戰(zhàn)性。巖土性質(zhì)是壩址選擇時的關(guān)鍵要素，根據(jù)巖土性質(zhì)的不同，大壩的修建形式也不相同。正常情況下，混凝土壩一般都是修建在堅硬、完整、透水性差及抗水性強的巖石地質(zhì)中，可以保證大壩的穩(wěn)定性和牢固性。所以我國建成的高壩中多數(shù)在強度較高的巖漿巖地基上，部分修建在片麻巖和石英巖上，對于千枚巖以及頁巖等地質(zhì)條件中卻非常少。通過結(jié)合工程實踐，根據(jù)不同成因類型巖土的建壩適宜性及其主要問題作簡要概述。

3.1 侵入的塊狀結(jié)晶巖體，一般致密堅硬、均一、完整、強度大、抗水性強、滲透性弱，是修建高混凝土壩最理想的地基，其中尤以花崗巖類為最佳。這類巖石需注意它們與圍巖以及不同侵入期的邊緣接觸面，平緩的原生節(jié)理，風化殼和風化夾層的分布，選壩時應(yīng)避開這些不利因素。

3.2 噴出巖類強度較高、抗水性強，也是較理想的壩基。我國東南沿海、華北和東北有不少大壩坐落在這類巖石上。噴出巖的噴發(fā)間斷面往往是弱面，存在風化夾層、夾泥層及松散的砂礫石層，還有凝灰?guī)r的泥化和軟化等，對壩基抗滑穩(wěn)定性的影響不可忽視。此外，玄武巖中的柱狀節(jié)理，透水性很強，在選壩時也須注意研究。

3.3 深變質(zhì)的片麻巖、變粒巖、混合巖、石英巖等，強度高、抗水性強、滲透性差，也是較理想的壩基。但是在這類巖體中選壩址，必須注意片理面的各向異性及軟弱夾層的存在，選壩時，應(yīng)避開軟弱礦物富集的片巖（如云母片巖、石墨片巖、綠泥石片巖、滑石片巖）。在淺變質(zhì)巖的板巖、千枚巖區(qū)，應(yīng)特別注意巖石的軟化和泥化問題。

3.4 沉積巖中，以厚層的砂巖和碳酸鹽巖為較好的壩基。這類巖石壩基較巖漿巖、變質(zhì)巖的條件復雜。這是因為在厚層硬巖層中常夾有軟弱巖層，這些夾層力學強度低，抗水能力差，易構(gòu)成滑移控制面。

4 地質(zhì)構(gòu)造

近些年來，我國的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生了較大的改變，地震頻發(fā)不僅造成了大量的人員傷亡，而且對我國的經(jīng)濟建設(shè)造成了嚴重的損失。地質(zhì)構(gòu)造是壩址選擇中的關(guān)鍵要素，對水壩的穩(wěn)定性有重要的影響。對于剛性壩來講，在變形方面比較敏感，所以在進行地質(zhì)勘查時，一定要避開地震活動比較強烈的地區(qū)，要在活斷層一定范圍以外。在相對來講比較穩(wěn)定的區(qū)域中，要進行科學的可行性調(diào)查研究，對于仍然在活動或者是可能會發(fā)生的斷裂分布帶以及震級進行預(yù)測，可能會對水壩造成一定程度的影響，這樣就可以避開斷裂帶，以免造成垮壩等現(xiàn)象。地質(zhì)構(gòu)造也經(jīng)常控制壩基、壩肩巖體的穩(wěn)定。在層狀巖體分布地區(qū)，傾向上游或下游的緩傾巖層中存在層間錯動帶時，在后期次生作用下往往演化為泥化夾層，若有其他構(gòu)造結(jié)構(gòu)面切割的話，對壩基抗滑穩(wěn)定極為不利，在選壩時應(yīng)特別注意。總之，要盡可能選擇巖體完整性較好的構(gòu)造部位作壩址，避開斷裂、裂隙強烈發(fā)育的地段。

5 水文地質(zhì)條件

如果在巖溶區(qū)或者是深厚河床的覆蓋層上選擇壩址時，滲漏問題是首要考慮的要素，所以要對水文地質(zhì)條件進行詳細的勘查，從防滲漏的方面來考慮。在此類地質(zhì)條件中，有隔水層的橫谷以及傾向上游的巖層，都是最佳選擇。與此同時，還要充分的考慮到水庫的滲漏問題，庫區(qū)的底部最好是強透水層有隔水巖層的縱谷，且兩岸的地下分水嶺較高。當巖溶區(qū)無隔水層可以利用的情況下，壩址應(yīng)盡可能選在弱巖溶化地段。這就要求仔細分析研究巖層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造和地貌條件。

6 物理地質(zhì)作用

巖溶、滑坡、泥石流等都屬于物理地質(zhì)，這些因素對壩址的選擇有一定的影響。在有些河谷地區(qū)中修建大壩，有些企業(yè)為了節(jié)省成本，將大壩建設(shè)在最窄的峽谷段，不僅可以減少工程量，還會節(jié)省大量的開支。但是峽谷的岸坡卻存在巨大的安全隱患，一旦發(fā)生泥石流，將會徹底損壞大壩。對于有些地質(zhì)表面是由花崗巖或者是利亞斯頁巖組成的地質(zhì)條件中，在巖石下面可能是砂礫石層，具有較大的滑坡隱患，所以要進行深入的勘查，對地質(zhì)條件有充分的調(diào)查研究，保證壩址的科學性和合理性。

7 天然建筑材料

天然建筑材料也是壩址選擇的一個重要因素。壩體施工常常需要當?shù)夭牧希瑝沃犯浇欠裼匈|(zhì)量合乎要求，儲量滿足建壩需要的建材，如砂石、黏土等，是壩址選擇應(yīng)考慮的。天然建筑材料的種類、數(shù)量、質(zhì)量及開采條件及運輸條件對工程的質(zhì)量、投資影響很大，在選擇壩址時應(yīng)進行勘察。

8 結(jié)束語

水利水電工程的建設(shè)對我國的經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的作用，是利國利民的工程。壩址的選擇是水利工程中的關(guān)鍵要素，對水利工程的質(zhì)量具有重要的意義，直接關(guān)系到水利工程的質(zhì)量。在進行壩址選址時，一定要進行嚴格的地質(zhì)勘查工作，使用先進的勘查設(shè)備，提高勘查人員的專業(yè)技術(shù)水平，保證勘查結(jié)果的科學性和準確性，為水利工程壩址的選擇奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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