水利工程壩址選擇的工程地質(zhì)勘察分析

【摘要】水利工程建設(shè)會(huì)使河流和水文地質(zhì)情況發(fā)生適應(yīng)工程發(fā)展的改變，在一定程度上這種變化會(huì)導(dǎo)致水庫滲漏、壩下游河床沖刷和水庫岸坡不穩(wěn)定等現(xiàn)象，可能會(huì)危及到工程建設(shè)的質(zhì)量，因而必須對水利樞紐的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的考慮，首先從地質(zhì)勘察環(huán)節(jié)確保沒有質(zhì)量問題。在水利工程壩址的選擇上，不僅要考慮到主體建筑的建設(shè)適宜條件，還要明確引水配套工程、發(fā)電廠房等建筑的地質(zhì)條件，保障水利工程的建設(shè)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】水利工程；壩址選擇；工程地質(zhì)勘察

水利工程壩址選擇的工程地質(zhì)勘察工作非常關(guān)鍵，其能夠?qū)ν恋氐男再|(zhì)以及其中存在的，能夠影響水利工程順利建設(shè)的地質(zhì)問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而制定相應(yīng)的解決措施，使水利工程項(xiàng)目能夠順利施工建設(shè)。在進(jìn)行壩址選擇的時(shí)候，地質(zhì)勘察人員應(yīng)充分結(jié)合水利工程自身的特點(diǎn)，以提高水利工程建筑的質(zhì)量和使用性能為基礎(chǔ)，再進(jìn)行針對性的地質(zhì)勘察工作。

一、壩址選取的工程地質(zhì)勘察

在壩址選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮不同方案，并采取改善不良地質(zhì)條件的處理措施。因此，地質(zhì)條件較差，預(yù)計(jì)處理困難，投資高昂的方案，應(yīng)首先被否定。壩址選擇時(shí)，工程地質(zhì)論證的主要內(nèi)容包括區(qū)域穩(wěn)定性、地形地貌、巖土性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和物理地質(zhì)作用以及建筑材料等，還要預(yù)計(jì)到可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題和處理這些問題的難易程度，工作量大小等，下面分別論述。

（一）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(shí)，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(fēng)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(diǎn)，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(shí)要充分考慮地形、地貌及不良地質(zhì)現(xiàn)象等綜合條件。

（二）區(qū)域穩(wěn)定性

區(qū)域穩(wěn)定性問題的研究在水利建設(shè)中具有特別重要的意義。圍繞壩址或要開發(fā)的河段，對區(qū)域地殼穩(wěn)定性和區(qū)域場地穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究是一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。特別是地震的影響直接關(guān)系著壩址和壩型的選擇，一般情況下，對于重大的水利樞紐工程要進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析和地震安全性評價(jià)。因此，對于大型工程，在可行性研究階段，應(yīng)組織專門力量解決區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)。

（三）巖土的性質(zhì)

（1）在巖石的類型中，塊狀的結(jié)晶巖體具有自身獨(dú)特的特點(diǎn)，完整的巖體結(jié)構(gòu)、抗水性能較強(qiáng)、堅(jiān)硬強(qiáng)度大和透水性能弱，適用于中高混凝土壩的壩基選取，在這之中花崗巖等堅(jiān)硬巖的力學(xué)性能最為優(yōu)越。例如，溫州市甌海區(qū)桃源水庫，其位于瞿溪街道上游西端瞿岙村，壩型擬采用C15砼雙曲拱壩，死水位45.00m，相應(yīng)死庫容13.0萬m3。最大壩高57.0m，壩頂高程為83.0m，壩頂中心線弧長為192.9m。大壩壩體設(shè)有兩條DN1000鋼管，壁厚12mm，長度12.5m。在進(jìn)行壩址選取時(shí)，做好充分的準(zhǔn)備工作，對巖石周圍不同時(shí)期的接觸邊緣進(jìn)行研究，考慮風(fēng)化夾層和風(fēng)化殼的分布位置，在壩址選取時(shí)注意避開不利因素，選擇了合適的方案，為本工程順利建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

（2）噴出巖的巖石性能中，其抗水性能強(qiáng)、強(qiáng)度較高，通常也是壩基選取的優(yōu)先考慮因素。在相關(guān)資料中顯示，沿海地區(qū)、東北和華北都有部分水利工程建設(shè)在噴出巖上選取。同時(shí)，噴出巖因氣候影響，在噴發(fā)間斷面存在松散砂礫石層、夾泥層和風(fēng)化現(xiàn)象的夾層，在工程地基的抗滑穩(wěn)定性上可以產(chǎn)生關(guān)系重大的影響。

（3）在勘察中，關(guān)于深變質(zhì)的石英巖、片麻巖、混合巖等巖石類型種類，其具有較高的強(qiáng)度、透水性能差和抗水性能強(qiáng)的特點(diǎn)都適用于壩址的選取。但是，在自身?xiàng)l件下，層面的軟弱夾層的存在也需要引起格外的注意。在壩址選擇上，做好準(zhǔn)備工作，對軟弱礦物聚集的地方進(jìn)行合理的排除，另外在淺變質(zhì)巖的千枚巖區(qū)和板巖上做好防范工作，格外注重巖石的泥化軟弱問題。

二、地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造在壩址選擇中同樣占有重要地位，對變形較為敏感的剛性壩來說更為重要。在地震強(qiáng)烈活動(dòng)或活動(dòng)性斷裂發(fā)育的地區(qū)，選壩時(shí)應(yīng)盡量避開或遠(yuǎn)離活斷層，而位于區(qū)域穩(wěn)定條件相對較好的地塊上。在選壩前的可行性研究時(shí)，應(yīng)進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)研究，查明區(qū)域構(gòu)造格局，尤其要查明目前仍持續(xù)活動(dòng)或可能活動(dòng)斷裂的分布、類型、規(guī)模和錯(cuò)動(dòng)速率，并預(yù)測發(fā)生水庫誘發(fā)地震的可能及震級。國外有些水壩就因橫跨活斷層而壩體被錯(cuò)開或致垮壩。地質(zhì)構(gòu)造也經(jīng)?？刂茐位?、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(cuò)動(dòng)帶時(shí)，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(shí)應(yīng)特別注意。

三、注意事項(xiàng)

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。

結(jié)束語

綜上所述，選擇壩址是水利建設(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。

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