水利工程坝址选择的工程地质勘察

李启磊

摘要：本文针对水利工程坝址选择工程地质勘察的重要性进行分析，包括论证设计方案的可行性、预测可能对施工产生影响的工程地质问题、保证水利工程使用寿命等，通过对区域稳定性、地形地貌条件、岩土工程性质、地质构造、水文地质条件、物理地质现象、天然建筑材料分布等工程地质勘察要点的研究，提高水利工程坝址选择的科學性，保证水库工程设计、施工的进度和质量。

关键词：水利工程坝址;工程地质勘察;天然建筑材料

在建设项目中，水库工程属于复杂程度较高的建设项目，该项目具备建设周期长、整体应用成本高、涉及项目多等应用特点。且在建设过程中和建成运营后，易对周围地质环境及水文环境造成重大影响，因此在建设前期需要做好综合勘察工作，选择恰当的建坝位置，在确保工程顺利推进的基础上，减少工程对周围环境所造成的负面影响。

一、水利工程坝址选择工程地质勘察的重要性

（一）论证设计方案的可行性

水库工程的建设规模普遍较大，所在的区域地质环境复杂程度相对较高，对工程可能产生不利影响的工程地质问题突出，增加了工程建设难度和工作量。在坝址选择过程中，可以通过合理选用各类勘察手段对各比选坝址进行地质论证，如借助物探、钻探、原位测试、室内试验等方法来完成地层地质结构数据信息的采集，结合数据分析结果来科学的选择坝址位置，尽量避开古河道、构造破碎带、地质灾害影响强烈河段等不利位置，选择工程地质条件较优的位置作为工程建设场地。设计方案也应结合地质条件进行优化，从而提高设计方案的可行性，加快水利工程 的施工速度。

（二）预测施工期间可能出现的问题

与大多数工程项目类似，在实际施工过程中，受到不确定因素的影响，有时会出现一些施工问题，如混凝土结构裂缝、地基不规则沉陷等，这些问题的出现不仅会影响到整个水利工程的施工速度，而且还有可能机会会威胁到施工人员的生命财产安全。工程地质勘察工作在坝址选择过程中，会优先选择地质结构稳定的区域作为建设场地，即使区域整体情况较差，也可以选择稳定性相对较高的区域作为建设用地。其次，借助采集到的相关数据信息，分析在施工过程中可能遇到的施工风险，提前制定预防措施与应急措施，确保施工活动开展的安全性。最后，做好相应的施工地质记录工作，再遇到同类型或相似类型问题时，可以为其提供相应的数据参考^[1]。

（三）保证水利工程使用寿命

水利工程作为事关广大人民利益和安全的基础建设工程，在设计年限上一般都会超过一百年，一些规模更大的水利工程，其设计年限时间也会更久^[2]。除了外部影响因素外，如当地气候条件、地表径流条件、工程地质条件等，影响水利工程使用寿命的内在因素在于前期施工质量、地质结构处理质量等，部分水利工程的建设区域工程地质条件较差，对该地质结构的处理效果也决定了水利工程的使用寿命，通过做好工程地质勘察工作，可以对坝址所处环境的基本情况进行综合评估，在前期施工的过程中选择恰当的技术对区域地质情况进行处理，从而提高坝址基础施工质量，延长整体水利工程的使用寿命^[3]。

二、水利工程坝址选择工程地质勘察要点分析

（一）区域稳定性

坝址选选择时，其首要任务便是需要确保区域基础结构的稳定性，若选择在构造活跃或构造影响范围内的区域，不仅会增加水利工程的施工成本，而且还会增加后续维护成本的投入，影响结构的使用寿命^[4]。在对区域展开工程地质勘察时，应做好详细调查的工作，结合采集到数据信息来判断该区域作为坝址的可行性。如可以借助高密度电法与剖面法来分析区域内是否存在破碎带，同时借助大地电磁测探法来完成覆盖层参数的采集，从而提高数据信息采集的完整性，为坝址选择方案的制定提供科学性依据。

（二）地形地貌情况

地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一，同时，它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝，宽高比大于 2 的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层，一般适于修建土坝。不同地貌单元，其岩性、结构有其自身的特点，如河谷开阔地段，其阶地发育，二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此，在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。

（三）岩土工程性质勘察

一般情况下，水利工程中坝址选择的地质条件都比较恶劣，不仅提高了设计难度，在施工时也具有极强的挑战性。岩土性质是坝址选择时的关键要素，根据岩土性质的不同，大坝的修建形式也不相同。正常情况下，混凝土坝一般都是修建在坚硬、完整、透水性差及透水性低的岩石地质中，可以保证大坝的稳定性和低变形性。所以我国建成的高坝中多数在强度较高、完整性较好的岩基上，软岩、构造发育等地质条件中相对较少。

（四）地质构造分析

在坝址选择的过程中，地质构造属于非常核心的勘察内容，目前所建设的水库工程坝体结构、筑坝材料各不相同，因地制宜，但若遇到地质活动比较活跃的区域，很容易出现坝体结构裂缝，影响到坝体的使用寿命。因此在工程地质勘察过程中，需要避开此类区域，选择地质活动较少、断层区域较少和规模较小的区域来作为坝体的建设用地，从而提高水坝本身的稳定性，降低垮坝安全事故的发生几率。

（五）水文地质条件

在坝址选择的过程中，水文地质条件也属于重点考量的内容之一，很多修建水利工程的地区存在岩溶问题，对此在实际施工的过程中，渗漏问题属于坝址选择过程中需要重点考量的问题。因此，在工程地质勘察过程中，需要对区域地表水和地下水分布情况进行了解，确定隔水层的所在位置及相关参数信息，选择位于隔水层上方的横谷或距离上游较近的岩层，这些都是非常不错的选择。若区域内没有隔水层，那么为了提高水利工程施工的安全性，可以选择区域内弱岩溶化地段。

（六）物理地质现象勘察

所谓物理地质是指一些可能对工程产生不良影响的的物理地质现象，如滑坡、泥石流等问题，在选择坝址时，需要选择恰当的位置来修建坝址，从而提高坝址选择的科学性。例如，在一些河谷地区进行大坝修建时，不能只考虑经济性因素，将大坝修建在河谷最窄的区域，这样在出现泥石流、洪水等自然灾害时，大坝起不到任何防护作用，反而会成为自然灾害的助推剂，扩大影响规模。

（七）天然建筑材料分布

除了上述的工程勘察要点外，天然建筑材料分布情况也是坝址选择中需要重点考量的问题。若坝址选择在距离天然建筑材料较近的区域，那么在修建大坝的过程中，可以就地取材，减少额外采购成本的支出，同时还可以为施工活动的顺利开展提供物质保障。在实际选择过程中，需要对区域内天然材料的相关参数做好统计，将其添加到设计方案当中，提高材料的应用价值。

三、结语

综上所述，水利工程作为一项惠民的基础工程，坝址作为工程的基础建设项目，其选择的科学性也将直接影响到整个工程的使用寿命。通过将工程地质勘察应用到水利工程地质勘察过程中，不仅可以提高水利工程施工活动开展的有序性，而且对于保证水利工程使用寿命也有着积极地作用。

参考文献：

[1]赵俐.水利工程水库坝址选择的工程地质勘察分析[J].工程建设与设计，2019（22）：129-130.

[2]范凯华.抚州市橡胶坝工程坝址选择的工程地质条件分析[J].黑龙江水利科技，2019，47（04）：96-98.

[3]张海涛.论水利工程地质勘察要点和降水处理措施[J].工程建设与设计，2019（02）：132-133.

[4]余灏.水利工程中坝址选择的地质勘察要点分析[J].黑龙江水利科技，2018，46（11）：67-69.