水利工程坝址选择的工程地质勘察分析

孙一涛

(抚州市水电勘测设计院，江西 抚州 344000)



水利工程坝址选择的工程地质勘察分析

孙一涛

(抚州市水电勘测设计院，江西 抚州 344000)

摘要：水利工程建设需要对坝址的选择有足够的考虑，项目计划确定中，工程地质勘察人员需做足充分的准备，对工程建设资料、地质资料、建设地地质状况等有清晰的认识。对水利工程的建设图纸和施工方案也要熟悉。在选择合适的坝址上，要建立一个工程地质勘察方案，确保每个环节都能正确的实施，对地质勘察研究和出现的问题进行详细的分析、记录，从而找出合理的应对策略，根据水利工程的实际建设情况，选取适合的坝址。

关键词：水利工程；工程地质勘察；坝址选择；地质构造；建筑材料

水利工程在坝址选择和建设施工中有着自身的特点，相较于建筑工程，它需要对地质勘查知识和工程水文地质有正确的认识。水利工程建设会使河流和水文地质发生适应工程发展的改变，在一定程度上这种变化会导致水库渗漏、坝下游河床冲刷和水库彼岸不稳定等现象，可能会危及到工程建设的质量。施工单位必须对水利工程进行全面的考虑，从地质勘察、施工准备、施工技术和隐患防范等环节确保质量问题。在水利工程坝址的选择上，不仅要考虑到主体建筑的质量状况，还要做好引水、发电厂、航闸施工等建筑的地质条件，保障水利工程的建设质量。

1在坝址选择中的工程地质勘察任务

在水利工程建设中，对地质条件要求较高，而能够符合条件的自然地质偏少。如何在存在缺陷地质条件中设计好坝址选取的最优方案，这就需要施工单位进行认真的考虑和分析，采取不同的方法进行有效的处理。同时，相对于地质条件较差、施工作业困难和投入资金巨大的方案首先应该排除[1]。在坝址选择上，施工单位应该注意地质勘察中包含的各项因素，逐步进行阐述和分析，采取预防措施和进行科学有效的处理。

1.1区域的稳定性

区域稳定性是水利水电建设的基础，对水利工程在后期的发展中有重要的影响。在坝址设计中，对需要开发的河段进行检测工作，认真分析地壳和该区域的稳定性，在选择上一定要实地进行勘察和结合相关的数据资料，深入研究。重点考虑在地震中会对坝址和工程建设造成的影响，根据地震监测部门提供的详细资料，分析地震的安全性等级和产生的危险性。通过这些有效的措施，实行可行性的研究方案，认真解决好区域稳定性因素。

1.2地形地貌特征

地形地貌特征决定了水利工程坝型的选择，对工程施工条件和设计方案有着制约性作用。在工程地质勘察中，需要熟悉地形对坝型的施工条件，因坝址的选择上对地形要求在一定的范围内，狭小、分明的基岩“V”型谷能够适合设计坝址。同样，在“U”型的基岩河谷内，因本身合适修建混凝土重力坝或者砌石坝，在周围的河床谷地风化现象较深，具有坚硬的沉积层，在自然条件下适用于工程坝址的设计。在勘察中，不同的地形地貌都有不同结构、特点，针对这些限制条件充分的分析，对每个河谷地段的结构土层进行研究，计算在施工中将会产生的问题，做出有效的解决措施。勘察人员在坝址的选择上一定要对地形地貌认真考虑。

1.3岩土的性质

1)在岩石的类型中，块状的结晶岩体具有自身独特的特点，完整的岩体结构、抗水性能较强、坚硬强度大和透水性能弱，适用于高混凝土坝的基地选取，在这之中花岗岩的岩石性能最为显著。在进行选取时，做好充分的准备工作，对岩石周围不同时期的接触边缘进行研究，考虑风化夹层和风化壳的分布位置，在坝址选取时要注意避开不利因素，选择合适的方案。

2)喷出岩的类型研究上，其抗水性能强、强度较高，通常也是坝基选取的首要考虑。在相关资料中显示，沿海地区、东北和华北都有部分水利工程建设在喷出岩上选取。同时，喷出岩因气候影响，在喷发间断面存在松散砂砾石层、夹泥层和风化现象的夹层，在工程地基的抗滑稳定性上可以产生关系重大的影响。另外，玄武岩中渗透性能较强，在坝址选取时需要多加的考虑，认真的分析、研究。比如，在山西省的册田水库大坝中，桑干河干流的新生代玄武岩，柱状节理的透水性很强，在坝基和绕坝位置透水严重，对水库的质量和经济效益产生了重要影响。

3)在勘察中，关于深变质的石英岩、片麻岩、混合岩等岩石类型种类，其具有较高的强度、透水性能差和抗水性能强的特点都适用于坝址的选取。但是，在自身条件下，层面的软弱夹层的存在也需要引起格外的注意。在坝址选择上，做好准备工作，对软弱矿物聚集的地方进行合理的排除，另外在浅变质岩的千枚岩区和板岩上做好防范工作，格外注重岩石的泥化软弱问题。

4)沉积岩较为普遍的存在，厚层的碳酸岩石和砂岩能够作为很好的坝址选取地，该岩石的类型较为复杂、多变。在厚层的硬岩夹层中出现软弱岩层，且夹层的抗水性能较差，强度较低，在结构中易于构成滑移控制层面。碎屑岩类型种如砂岩和砾岩等，其类型的强度与胶结物相关，在河流的作用下易于发生软化和产生溶解的现象，受到开裂和膨胀，对岩石的不稳定作用明显。在岩石的结构中，通常能够引起石层间错位，使空隙间出现泥化问题，将降低岩土的坚硬度。在坝址的选择上必须注重对这个问题的考虑。对岩石中存在潜在隐患现象的状态，仔细的观测和分析，对可能产生渗透、不稳定状况的岩石做好相关的记录工作。

2地质构造问题的分析

2.1水文地质影响

对于水文地质的考虑因素，其作用于岩溶区和河床区发生渗漏问题，且作为坝址的选择时。从透水性能的方向上考虑，岩溶区在坝址的选取上，应该充分考虑拥有隔水层的横谷、并且岩层的分布在倾向上游的河段上。同时，在坝址的选取设计上对水库的渗漏问题进行认真考虑合适的方案，选择在强透水底层而且有可以隔水的岩层纵谷，在两岸的分水岭位置相对较高。如果出现没有隔水层可以利用的状况下，针对这种情况尽量选取弱岩溶化地区。地质勘察人员必须做足充分的准备工作，考虑周全，对岩层的地质结构进行认真的研究、分析，对地貌条件和地质构造有清晰的了解。

2.2物理地质产生的作用

在坝址的选取上，受到物理地质作用影响的作用较多，例如岩石的分化、泥石流的滑落、坡度的崩塌和滑坡现象的产生，从水里工程建设的实际因素的影响中来说，滑坡对于坝址的选取有着较大的影响因素。在施工过程中，因为水利工程是对河流的有效控制，能够起到一定的调解作用，所以在坝址的选取上，通常将狭窄的峡谷地段作为首先考虑的因素，在施工过程过便于方案的实施和节约工程的建设成本。但是，在狭窄地段相应的其坡度将会变大，稳定性较差，所以在选择上一定要做好研究工作，防止发生危险的事故。

3天然建筑材料的应用

在水利工程的坝址选取上，天然建筑材料也可以作为一个重要的因素进行考虑。在施工中工程较为复杂，施工材料的采购运输问题也是施工单位必须考虑的问题，坝址的选择上可以看看周围是否存在能够满足工程施工材料的要求。在施工中，一些砂石、黏土是在坝址的选择上就应当考虑的，同时天然建筑材料的选择上，其数量、质量、种类和开采条件，这些因素对工程建设具有很大的影响，施工单位应当在坝址选取上做好勘察工作，使水利工程能够顺利施工，提高企业经济效益。

参考文献：

[1]马威.浅谈水利工程坝址选择的工程地质勘察[J].农民致富之友，2013(09):154-155.

中图分类号：TV221.2

文献标识码：B

[作者简介]孙一涛(1979-)，男，江苏丰县人，工程师，研究方向为岩土工程。

[收稿日期]2016-01-05

文章编号：1007-7596(2016)03-0036-02