水利工程壩址選擇工程地質勘察分析

楊柱源

（安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司，安徽合肥 230000）

我國河流眾多，水利工程項目發展態勢良好。隨著我國綜合國力的提升，在追求速度的同時也越來越重視水利工程項目的質量。在水利工程項目建設中，最重要的部分是壩址選擇，為了高度完成此部分任務，應積極開展工程地質勘察工作，相對其他建筑工程而言，水利工程項目對地質具有較高的要求，因此相關工作人員必須注重此項工作，保證水利工程的質量。

1 壩址選擇工程地質勘察的要求

針對水利工程而言，壩址選擇受諸多因素的影響，選擇前的地質勘察項目尤為重要，為了提高勘察效果與質量，應妥善開展地質勘察工作。

1.1 嚴格勘察地質，選擇優良的壩址

在實際建設過程中，難以保證所選壩址的地質條件完美，特別是在建設大型水利工程項目時，對地質條件具有較高要求，占地面積相對較大，且多在缺水、較為偏僻的地區建設，當地的地質條件復雜，難以達到既定要求。開展水利工程前，工作人員應嚴格勘察地質條件，結合大量有效的數據全面分析，有效解決壩址選擇過程中的地質條件問題，擇優選擇壩址，為工程質量奠定良好基礎。在設計水利工程方案時，相關的專業人員應加大對不良地質改善工作的重視程度，進一步推動工程的順利進行。選擇壩址選擇時，必須對所選的地質進行論證，深入分析區域的穩定程度，結合地質構造、地形地貌等條件，全面了解次區域的地質條件和文水條件，確保所選壩址的質量。工作人員應利用自身的專業知識和工作經驗，盡可能地預測地質勘測過程中可能發生的問題，制定合理的解決方案，以便及時處理問題，盡可能確保選擇優良的壩址[1]。

1.2 重視勘察壩址抗震性，確保水利工程的質量

在壩址選擇時，應重點勘察其抗震性，此過程主要針對區域穩定性，為了使壩址能夠得到有效應用，應不斷優化建設區域的穩定程度，否則將直接影響工程的質量。如果施工區域穩定性欠佳，在水利工程進行建設過程中，極易發生意外，如發生地震等自然災害時，容易引起水利工程坍塌，造成極其嚴重的經濟損失。

工作人員應做好地質的抗震性勘察工作，結合當地的實際情況，盡可能提高施工區域的穩定性，進一步提升工程的抗震水平，確保工程的順利進行。

1.3 根據地形地貌分布條件，明確壩型

在選擇優良壩址的基礎上，根據地形地貌選擇相應的壩型，使工程質量與壽命得到相應的保障。壩型種類較多，如重力壩、支墩壩、土石壩、拱壩等，地形地貌將直接影響壩型的選擇。例如河谷窄、地質條件較好或V字形基石，適合修建拱壩；河谷寬闊、地質條件良好，可以選擇土石壩等。另外，還要考慮樞紐的建設條件、綜合效益及運行條件等其他因素。在選擇壩型時，必須考慮地形地貌，盡可能考慮影響壩型的其他因素，以保證選擇適當的壩型，確保水利工程的應用價值[2]。

1.4 地質勘察流程

在地質勘察的過程中，應對河谷形態等進行充分調查和了解，包括其中的地形地貌、巖石性質和土層分布等，針對不同河流、井、泉等的地下分不形態和活動，進行初步的設計和規劃，并針對計劃進行可行性分析。專業的勘察人員應根據規劃中的建立壩段的位進行調查和研究，對該地段的巖石、地質和水文等情況充分了解，判斷該地段建立壩址的可行性。

根據相應的調查資料進行初步設計，并進行初步勘察。在勘察的過程中，主要對壩段區域的穩定性、覆蓋層的厚度、承載力合滲透性以及基巖的變形特征等影響因素進行了解，通過調設計方案對大壩的斷層情況進行有效控制?？辈檫^程中，需要對每一層壩基持力層中的土質進行取樣，對透水層進行抽水試驗。

設計勘察階段需要對壩基區域的土體結構進行精確計算，掌握其變形和滑動的狀態，根據實際的勘察計算數據等完善勘察方案與資料。該階段的勘察一般為補充性的專題勘察，需要根據整體的設計需求和資料的缺失或相關地形的變化等，開展針對性的勘察工作，如對巖體進行波速和回彈等方面的測試，使整體的測繪工作更真實有效。通過規范的流程，使整體的地質勘察工作準確性更高。

2 壩址選擇工程地質勘察的重點任務

2.1 區域穩定性

水利工程壩址選擇的基礎就是區域穩定性，直接影響該工程后期的使用。在壩址進行設計的過程中，應對即將開發的河流區域進行檢測，全面分析地殼與區域的穩定程度，工作人員應進行實地勘察，結合以往的有效數據逐步深入研究。尤其應重視地震災害對于水利工程帶來的影響，向地震監測部門申請相關的詳細資料，進一步總結地震所產生的影響。通過各部門的集體研究，制定有效的解決措施，保證區域的穩定性。例如某壩址工程，距離城區15 km，四周地質條件良好，公路直通，交通便利。工作人員通過對地質構造等因素的分析，確定斷層距離工程壩址非常遠，不會對壩址區域的穩定性造成影響。實踐中應盡量避免質災害所產生的影響，保證工程區域的穩定性。

2.2 巖土的性質

（1）噴出巖。

具有較強的抗水性，強度較高，一般是選取壩基的第一考慮因素。受到當地氣候環境的影響，噴發時間斷面會產生夾泥層、疏松的砂礫石層和風化的夾層，對水利工程的穩定性與抗滑性造成極大的影響。

（2）塊狀的結晶巖石。

具有堅硬程度大、抗水性強、透水性弱等本身特有的性質，通常適合高混凝土壩址的選取，巖石性能較為顯著的是花崗巖。在進行實際操作時，應做好充足的準備，細致研究巖石周圍不同時期的接觸邊緣，重點考慮風化殼分布情況，在壩址選擇時盡可能躲避不良影響。

（3）玄武巖。

玄武巖較為特殊，應對其滲透性進行全面分析。例如對于某混凝土重力壩而言，可以除去巖體表面的強風化層，將壩基建設在弱風化巖體的中上部，再進行固定。但如果選用混凝土面板堆石壩，應將地表砂壤土去掉，下邊的密實層可以支撐土壩，其具有一定的滲透性，設計壩基時應采取效果較好的防滲措施。

（4）沉積巖。

壩址勘測期間，沉積巖較為常見，砂石和厚的碳酸巖石最適合壩址選擇，但沉積巖具有多變性和復雜性。在堅硬的夾層中存在軟弱巖層，此層強度偏低、抗水性差，在壩址設計時可能會發生滑移控制面層[3]。

2.3 地形地貌特征

水利工程建設過程中，地形、地貌將直接制約壩址的選擇和施工，因此應全面掌握建設區域的地形地貌特征。壩址的選擇對地形有具體要求和標準，通常情況下，狹小、分明的V字形谷最適合設為壩址。在實際進行壩址選擇時，應根據地形地貌的不同特征和結構進行考慮，還要對各個地段的土層結構和地質條件進行深層次分析，制定解決相應問題的方案，確保壩址選擇順利進行。例如某水利工程，河流整體流淌方向為由南向北，經過了不同的地貌單元，整體地勢南邊高北面低。地貌單元分為低山丘陵區和高中山區。低山丘陵在河中游部分，河谷寬闊大多呈現U形。高中山區在河上游部分，谷坡陡大多呈現V形，應重點對此部分進行勘測，根據所得數據設計適合該區域的壩址。

3 地質構造

3.1 物理地質發生作用

物理地質作用會影響水利工程的壩址選擇，如泥石流滑落、滑坡現象、巖石分化和坡度崩塌等都會嚴重影響工程建設。在壩址選擇時應盡可能全面考慮各種物理地質因素，其中滑坡是非常重要的一個因素。工程在實際建設過程中，對河流具有控制作用和調節功能，在壩址選擇時，應先考慮狹窄的峽谷區域，可以降低施工成本，也有利于設計方案的實施。由于峽谷的坡度比較大、穩定性差，所以在地質勘察時應對有關的實際數據進行研究，防止在工程建設中存在隱藏的危險。如在某水利工程建設中，主要存在沖溝洪流、土體坍塌等現象，因此在壩址選擇時應對地質勘察工作給予高度關注，為后續工作提供良好保障。

3.2 水文地質影響

壩址選擇時需要對水文地質因素進行充分考慮，避免河床區和巖溶區發生滲漏現象。在巖溶區選擇壩址時應考慮透水性能，隔水層的巖層和橫谷應在偏上游的區域。在設計壩址選擇的方案時，應重點考慮滲漏現象對水利工程的整體影響，盡可能把壩址建設在透水底層較強還可以隔水的巖層中，沒有隔水層出現的狀況下，允許將壩址設計在弱巖熔化地方。在壩址選擇工作開始前，工作人員應做好充足的準備工作，準確掌握建設區域的文水特征及地理環境等相關內容，針對準確無誤的數據和資料進行科學分析，為壩址選擇提供有用可靠的資料。

4 結語

綜上所述，水利工程壩址選擇工程地質勘察的工作較為重要，決定水利工程項目的實際成效，因此在項目建設開始前應做好壩址的選擇工作。由以往的建設實踐可知，合理科學的壩址選擇對水利工程項目的穩定性、安全性及實用性都會產生極大影響。在重視壩址選擇的同時，相關的工作人員也要不斷加強自身的專業能力和水平，為我國水利工程的發展奠定基礎。