水利工程壩址選擇的工程地質勘察分析

【摘要】水利工程建設會使河流和水文地質情況發生適應工程發展的改變，在一定程度上這種變化會導致水庫滲漏、壩下游河床沖刷和水庫岸坡不穩定等現象，可能會危及到工程建設的質量，因而必須對水利樞紐的地質情況進行全面的考慮，首先從地質勘察環節確保沒有質量問題。在水利工程壩址的選擇上，不僅要考慮到主體建筑的建設適宜條件，還要明確引水配套工程、發電廠房等建筑的地質條件，保障水利工程的建設質量。

【關鍵詞】水利工程；壩址選擇；工程地質勘察

水利工程壩址選擇的工程地質勘察工作非常關鍵，其能夠對土地的性質以及其中存在的，能夠影響水利工程順利建設的地質問題進行發現，進而制定相應的解決措施，使水利工程項目能夠順利施工建設。在進行壩址選擇的時候，地質勘察人員應充分結合水利工程自身的特點，以提高水利工程建筑的質量和使用性能為基礎，再進行針對性的地質勘察工作。

一、壩址選取的工程地質勘察

在壩址選擇時，應當考慮不同方案，并采取改善不良地質條件的處理措施。因此，地質條件較差，預計處理困難，投資高昂的方案，應首先被否定。壩址選擇時，工程地質論證的主要內容包括區域穩定性、地形地貌、巖土性質、地質構造、水文地質條件和物理地質作用以及建筑材料等，還要預計到可能產生的工程地質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之一，同時，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”型基巖河谷區宜修建混凝土重力壩或砌石壩。寬敞河谷地區巖石風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、結構有其自身的特點，如河谷開闊地段，其階地發育，二元結構和多元結構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，在壩址比選時要充分考慮地形、地貌及不良地質現象等綜合條件。

（二）區域穩定性

區域穩定性問題的研究在水利建設中具有特別重要的意義。圍繞壩址或要開發的河段，對區域地殼穩定性和區域場地穩定性進行深入研究是一項戰略任務。特別是地震的影響直接關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行地震危險性分析和地震安全性評價。因此，對于大型工程，在可行性研究階段，應組織專門力量解決區域穩定性評價。

（三）巖土的性質

（1）在巖石的類型中，塊狀的結晶巖體具有自身獨特的特點，完整的巖體結構、抗水性能較強、堅硬強度大和透水性能弱，適用于中高混凝土壩的壩基選取，在這之中花崗巖等堅硬巖的力學性能最為優越。例如，溫州市甌海區桃源水庫，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。大壩壩體設有兩條DN1000鋼管，壁厚12mm，長度12.5m。在進行壩址選取時，做好充分的準備工作，對巖石周圍不同時期的接觸邊緣進行研究，考慮風化夾層和風化殼的分布位置，在壩址選取時注意避開不利因素，選擇了合適的方案，為本工程順利建設奠定了良好的基礎。

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

（3）在勘察中，關于深變質的石英巖、片麻巖、混合巖等巖石類型種類，其具有較高的強度、透水性能差和抗水性能強的特點都適用于壩址的選取。但是，在自身條件下，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，做好準備工作，對軟弱礦物聚集的地方進行合理的排除，另外在淺變質巖的千枚巖區和板巖上做好防范工作，格外注重巖石的泥化軟弱問題。

二、地質構造

地質構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。在地震強烈活動或活動性斷裂發育的地區，選壩時應盡量避開或遠離活斷層，而位于區域穩定條件相對較好的地塊上。在選壩前的可行性研究時，應進行區域地質研究，查明區域構造格局，尤其要查明目前仍持續活動或可能活動斷裂的分布、類型、規模和錯動速率，并預測發生水庫誘發地震的可能及震級。國外有些水壩就因橫跨活斷層而壩體被錯開或致垮壩。地質構造也經常控制壩基、壩肩巖體的穩定。在層狀巖體分布地區，傾向上游或下游的緩傾巖層中存在層間錯動帶時，在后期次生作用下往往演化為泥化夾層，若有其他構造結構面切割的話，對壩基抗滑穩定極為不利，在選壩時應特別注意。

三、注意事項

在壩址選擇過程中，也要注重其天然建筑材料問題。因為壩體的施工需要進行當地材料的選擇，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量性，比如砂石、粘土的質量，在壩址選擇時，需要重點考慮。從而針對天然建筑材料的種類、數量等進行工程質量、投資方面的分析，認真做好壩址選擇的勘察工作。從實踐表明，選擇壩址是水利建設中一項具有戰略意義的工作，它直接關系到水工建筑物的安全、經濟和正常使用。工程地質條件在選壩中占有極其重要的地位，選擇一個地質條件優良的壩址，并據此合理配置水利樞紐的各個建筑物，以便充分利用有利的地質因素、避開或改造不利的地質因素。

結束語

綜上所述，選擇壩址是水利建設中一項具有戰略意義的工作，它直接關系到水工建筑物的安全、經濟和正常使用。工程地質條件在選壩中占有極其重要的地位，選擇一個地質條件優良的壩址，并據此合理配置水利樞紐的各個建筑物，以便充分利用有利的地質因素。

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