關(guān)于水利工程壩址選擇的工程地質(zhì)勘察程序的分析

杜文超

摘 要：為了滿足水利工程的工作需要，進(jìn)行壩址的合理選擇是必要的，這需要進(jìn)行工程地質(zhì)勘察程序的分析，更好的進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)，從而應(yīng)對工程地質(zhì)工作過程中的問題，以便更好地促進(jìn)水利工程建設(shè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程；壩址選擇；工程地質(zhì)；勘察程序

1 關(guān)于壩址選取工程地質(zhì)勘察程序的分析

1.1 在自然界中，完美地質(zhì)條件的壩址是很少見的，尤其是涉及到大型的水利樞紐，其對于地質(zhì)條件的要求是比較高的，更不用說要滿足建筑物的需要，這就需要進(jìn)行最優(yōu)方案的設(shè)定，從而解決壩址在地質(zhì)選擇上的缺陷，更好的進(jìn)行壩址的選擇，這需要進(jìn)行不同應(yīng)用方案的分析，并且采取不良地質(zhì)條件的改善處理措施。針對其較差的地質(zhì)條件進(jìn)行分析，從而進(jìn)行存在問題的解決。在壩址選擇過程中，需要進(jìn)行工程地質(zhì)的論證工作，針對區(qū)域的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，針對其地形地貌、巖土情況、地質(zhì)構(gòu)造情況等進(jìn)行分析，更好的利用水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析，保證物理地質(zhì)作用的探討，建筑材料的優(yōu)化控制，要針對其可能存在的工程地質(zhì)問題進(jìn)行判斷，以處理這些問題，進(jìn)行工作量的分配，解決實(shí)際問題。

在水利工程建設(shè)過程中，要針對區(qū)域穩(wěn)定性問題進(jìn)行分析，保證壩址的良好開發(fā)利用，優(yōu)化區(qū)域地殼的穩(wěn)定性。在壩址選擇過程中，進(jìn)行區(qū)域地殼穩(wěn)定性及其區(qū)域場地穩(wěn)定性的分析是必要的。因?yàn)槭艿降卣鸬挠绊?，壩址及其壩型選擇要考慮到抗震性。一般情況下，地震部門要提供地震的烈度情況，對于重大的水利樞紐工程，進(jìn)行地震危險(xiǎn)性及其地震安全性的分析更是必要的。特別是針對大型的水電工程，更應(yīng)該進(jìn)行專門組織保證區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的進(jìn)行。

1.2 在壩型的選擇過程中，也需要進(jìn)行地形地貌條件的分析，因此進(jìn)行壩型的確定。這就需要進(jìn)行專門的工程布置，保證其良好的施工條件。針對一些V字型的基巖，可以進(jìn)行拱壩的修建，對于U字型的基巖河谷可以進(jìn)行混凝土重力壩或者砌石壩的修建，對于一些比較寬敞的河谷地區(qū)的沉積層，可以進(jìn)行土壩的修建。在工程施工過程中，需要針對不同的地貌單元情況，其結(jié)構(gòu)及其巖性的情況進(jìn)行不同的選擇。比如在河谷比較開闊的地方，其二元結(jié)構(gòu)及其多元結(jié)構(gòu)存在著諸多的滲漏及其滲透變形的情況，就需要進(jìn)行滲透途徑及其滲漏量的控制，總之就是需要進(jìn)行地形及其地貌條件的選擇。

2 關(guān)于不同類型巖土建壩適應(yīng)性的分析

2.1 在建筑物的穩(wěn)定性控制過程中，進(jìn)行巖土性質(zhì)的分析是必要的，這可能要應(yīng)用到壩址的比選，比如可以優(yōu)先進(jìn)行巖石性質(zhì)的考慮，在高壩的修建過程中，可以進(jìn)行混凝土壩的建設(shè)，選擇抗水性比較強(qiáng)的巖石作為壩址。目前來說，我國的諸多高壩都是建立在比較高強(qiáng)度的巖漿地基上，剩余的一些大壩建立在砂巖、石英巖上。針對一些頁巖及其碳酸鹽巖的情況很少修建。這就需要針對不同類型的巖石進(jìn)行建壩，保證其適宜性。

2.2 在壩址的選擇過程中，還可以選擇那些噴出巖類，其強(qiáng)度比較高，抗水性也比較強(qiáng)，是比較理想的壩基。這種壩基在我國的華北、東北、東南沿海地區(qū)廣泛存在。這些噴出巖的噴發(fā)間斷面往往比較脆弱，其存在于比較松散的砂礫石層中，還有就是凝灰?guī)r的軟化情況，這對于壩基的抗滑穩(wěn)定性是非常有影響的。在選壩過程中，需要注重其玄武巖的透水性，因?yàn)槠錆B透情況比較嚴(yán)重，會(huì)影響到水庫的效益。

在壩址選擇過程中，也需要注意到深變質(zhì)的混合巖、石英巖的應(yīng)用情況，其強(qiáng)度比較高、抗水性也比較強(qiáng)，并且不具備極高的滲透性，是比較理想的壩基。在這類巖體的壩址選擇過程中，需要注重片理面的各向異性情況及其軟弱夾層的存在。在選壩的過程中，需要避免一系列的片巖。針對一系列的板巖，需要注意巖石的泥化及其軟化情況。

沉積巖的選擇過程中，可以選擇厚層比較好的砂巖。但是這種巖石壩基的性質(zhì)比較復(fù)雜，因?yàn)檫@一類的巖層中，軟弱巖層是存在的，這些夾層具備比較低的力學(xué)強(qiáng)度，具備較差的抗水能力，非常容易出現(xiàn)巖體滑移的情況，因此要注重其巖石的膠結(jié)物類型，在水的作用下，其很可能出現(xiàn)溶解的情況。并且由于構(gòu)造變動(dòng)情況，層間錯(cuò)動(dòng)也是時(shí)常出現(xiàn)的，并且經(jīng)過多次的次生作用，泥化情況也很常見。在壩址的比選擇過程中，需要注重這一情況，特別是一些碳酸巖石，非常容易出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏情況。

在壩址的實(shí)際比選過程中，其河床的松散覆蓋層也是需要進(jìn)行分析的。在高混凝土壩的選擇過程中，需要注重壩體的選擇必須建立在基巖之上，如果河床覆蓋層過后，就會(huì)增加壩基的開挖工程量，從而導(dǎo)致施工條件的復(fù)雜化。在其他條件大致相同的時(shí)候，需要將壩址建立在覆蓋層比較薄的地段。因?yàn)橛械暮佣胃采w層比較厚，其施工條件比較復(fù)雜，可以進(jìn)行土石壩型的應(yīng)用。在進(jìn)行松散土體壩基的壩址選擇時(shí)，需要進(jìn)行滲透變形性，滲漏情況的選擇，避免那些容易變形的土層。

2.3 為了保證施工工程的質(zhì)量，在壩址選擇過程中，進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造情況的分析是必要的。特別是針對比較敏感的剛性壩。在一些地震活動(dòng)比較強(qiáng)烈的地區(qū)，需要進(jìn)行活斷層的避免。對于那些區(qū)域穩(wěn)定性比較好的地塊，也要做好選壩前的仔細(xì)研究，進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)研究，進(jìn)行區(qū)域構(gòu)造格局的查明，保證進(jìn)行斷裂分布、類型及其規(guī)模的分析，從而更有效的針對誘發(fā)地震的情況進(jìn)行分析，因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造情況也影響巖體的穩(wěn)定性。

在針對滲漏情況比較嚴(yán)重的巖溶區(qū)及其深厚河床選址時(shí)，需要重點(diǎn)考慮水文地質(zhì)條件，從而進(jìn)行良好的防滲透。在巖溶區(qū)的壩址選擇上，要選擇隔水層的橫谷上，要考慮到水庫的滲漏情況。在庫區(qū)的選擇過程中，需要注重隔水巖層的縱谷選擇，其兩岸的地下分水嶺是比較高的，為了更好的進(jìn)行巖溶區(qū)無隔水層的利用，可以進(jìn)行弱巖溶化地段的選擇。在選擇過程中，要進(jìn)行其巖層結(jié)構(gòu)的分析，特別是地質(zhì)的構(gòu)造情況及其地貌情況。

2.4 在地質(zhì)選擇方面，物質(zhì)地質(zhì)作用的影響比較大，比如巖石的風(fēng)華情況、崩塌情況、泥石流情況。特別是滑坡情況極大的影響了壩址的選擇。針對一些河谷比較狹窄的河段可以進(jìn)行建壩的工程量的研究，保證對巖谷段的選擇，確保其峽谷地段的距離，也要針對其巖坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，保證其整體的穩(wěn)定性。如法國羅曼什河上游一壩址，地形上系狹窄河段，河谷左岸由花崗巖和三疊紀(jì)砂巖及石灰?guī)r構(gòu)成。右岸是里亞斯頁巖，表面上看來巖體較完整，后經(jīng)鉆探發(fā)現(xiàn)頁巖下面為古河床相的砂礫石層，表明了頁巖是古滑坡體物質(zhì)，滑坡作用將河槽向左岸推移了70m。因而只得放棄該壩址而另選新址。

在壩址選擇過程中，也要注重其天然建筑材料問題。因?yàn)閴误w的施工需要進(jìn)行當(dāng)?shù)夭牧系倪x擇，也是為了降低施工過程的成本。這就需要保證壩址附近的建材質(zhì)量性，比如砂石、粘土的質(zhì)量，在壩址選擇時(shí)，需要重點(diǎn)考慮。從而針對天然建筑材料的種類、數(shù)量等進(jìn)行工程質(zhì)量、投資方面的分析，認(rèn)真做好壩址選擇的勘察工作。從實(shí)踐表明，選擇壩址是水利水電建設(shè)中一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工作，它直接關(guān)系到水工建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用。工程地質(zhì)條件在選壩中占有極其重要的地位，選擇一個(gè)地質(zhì)條件優(yōu)良的壩址，并據(jù)此合理配置水利樞紐的各個(gè)建筑物，以便充分利用有利的地質(zhì)因素、避開或改造不利的地質(zhì)因素。

3 結(jié)束語

為了滿足水利建設(shè)的工作需要，進(jìn)行壩址的選擇是必要的，這需要考慮到多個(gè)因素，充分利用好工程地質(zhì)條件，滿足水利建壩的需要，積極改造其不利的條件，滿足實(shí)際水利工程的需要。