水利工程地質(zhì)勘察壩址研究

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摘要：水利工程中大壩是十分常見的工程項(xiàng)目，對壩址必須要進(jìn)行高質(zhì)量的地質(zhì)勘察。地質(zhì)情況決定大壩地基的穩(wěn)定與否，對于大壩的穩(wěn)定性及平穩(wěn)運(yùn)行起著十分重要的作用，本文詳細(xì)介紹了大壩建設(shè)中的工程地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容，希望在工程建設(shè)中對壩址的地質(zhì)勘察工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：水利工程；地質(zhì)；勘察；壩址

1大壩壩址地質(zhì)勘察的重要性及選取原則

水利工程建設(shè)不同于其他的普通建筑物，多數(shù)都建設(shè)在臨水或涉水的地方，而水利工程的建成，還會(huì)導(dǎo)致一定范圍內(nèi)的水文和地質(zhì)發(fā)生變化，水文地質(zhì)同時(shí)也會(huì)對水利工程產(chǎn)生影響，比如地基沉降、水庫壩體承受水壓、水庫淤積和壩下游河床沖刷等，這些水文影響都會(huì)導(dǎo)致壩體發(fā)生變化，出現(xiàn)滲漏險(xiǎn)情，所以在工程建設(shè)中，必須要重視工程地質(zhì)的勘察，科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)謹(jǐn)施工，確保工程的質(zhì)量，如果勘察不細(xì)致，就會(huì)對設(shè)計(jì)、施工產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致工程質(zhì)量的不穩(wěn)定，甚至引發(fā)一些安全事故。在自然界中，理想的地質(zhì)條件是十分少見的，特別是對于一些大型水利工程。如水庫壩址的選擇上只能選相對的最優(yōu)方案，壩址選擇不可避免會(huì)存在許多不足，所以在大壩壩址的選取上，要綜合考慮，以安全性、穩(wěn)定性、易于施工而且投入相對經(jīng)濟(jì)為原則，通過對壩址附近地質(zhì)、水文的勘察，進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，同時(shí)對一些地質(zhì)問題及處理問題的難度進(jìn)行科學(xué)的預(yù)判，計(jì)算出工作量，然后再做最終決定。

2水利工程壩址勘察的主要內(nèi)容

2.1區(qū)域穩(wěn)定性勘察

大壩建設(shè)中，壩址的選定一定要先進(jìn)行區(qū)域穩(wěn)定性勘察，只有確定工程建設(shè)區(qū)域的穩(wěn)定，才能進(jìn)行下一步規(guī)劃建設(shè)。要圍繞壩址對地殼的穩(wěn)定性及場地進(jìn)行深入研究，特別是對于一些地震帶地區(qū)，要通過地震部門進(jìn)行深入了解，掌握工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)地震活動(dòng)的情況，進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析和地震安全性評價(jià)，避免工程建在地震活躍地帶上。

2.2地形地貌勘察地形地貌

對于壩型的確定有重要的影響，不同的地形地貌決定著如何進(jìn)行工程布置和進(jìn)行施工，所以在水利工程建設(shè)中，通過對地形地貌的詳細(xì)勘察，才能確定壩型的設(shè)計(jì)。一般地形屬于狹窄、完整的基巖“V”型谷，則多數(shù)要修建拱壩，如果是寬高比大于2的“U”型基巖河谷，則比較適合修建重力壩或砌石壩，而一些河谷地帶，巖石風(fēng)化較深，或沉積層較厚，比較適合修建土壩，所以要根據(jù)地形地貌的特點(diǎn)來確定壩址和壩形。

2.3巖土性質(zhì)

在大壩選址時(shí)還要重點(diǎn)對建壩處的巖土性質(zhì)進(jìn)行勘察，巖土的性質(zhì)對于壩體的穩(wěn)定有著重要的影響，可以說是具有決定性意義，不同的壩型對于地基的要求不同，必須要詳細(xì)勘察建壩處巖土的性質(zhì)。在實(shí)際建設(shè)過程中，高壩的修建，特別是混凝土壩，壩身的自重較大，所以要求地基的強(qiáng)度必須足夠，才能確保壩體的穩(wěn)定，應(yīng)以堅(jiān)硬、完整、新鮮均勻、透水性差的巖石為壩址，這種巖土具有較強(qiáng)的強(qiáng)度及抗水性，有利于壩體的長久穩(wěn)定。不同種類的巖體具有不同的性質(zhì)，侵入的塊狀結(jié)晶巖體是修建混凝土壩的理想基礎(chǔ)，這種巖體都比較堅(jiān)硬、均一、完整、強(qiáng)度大、抗水性強(qiáng)、滲透性弱。另外噴出巖類也是比較理想的壩基，這類巖體強(qiáng)度也較高、抗水性也比較強(qiáng)，但在選擇時(shí)要注意勘察其噴發(fā)間斷面，因?yàn)榭赡艽嬖陲L(fēng)化層、混泥層或松散的砂礫石，對壩基的穩(wěn)定有一定影響，不能忽視。深變質(zhì)的片麻巖、變粒巖、混合巖、石英巖等，強(qiáng)度高、抗水性強(qiáng)、滲透性差，也是較理想的壩基，但同樣也要勘察片理面的各向異性及軟弱夾層的存在，要避開軟弱礦物富集的片巖。對于沉積巖，相對厚層的砂巖和碳酸鹽巖是比較好的壩基，在選擇沉積巖作壩址時(shí)，同樣也要對是否夾有軟弱巖層進(jìn)行細(xì)致勘察，因?yàn)檫@些夾層力學(xué)強(qiáng)度低，抗水能力差，易構(gòu)成滑移控制面，從而造成地基的不穩(wěn)定。

2.4水文、地質(zhì)構(gòu)造勘察

在選壩前要進(jìn)行可行性研究，對于區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行研究，查明要建壩的區(qū)域構(gòu)造格局，特別是要查明壩址所處區(qū)域是否處于持續(xù)活動(dòng)或可能活動(dòng)的斷裂帶上，同時(shí)要對本區(qū)域及相鄰區(qū)域的活動(dòng)斷裂的分布、類型、規(guī)模和錯(cuò)動(dòng)速率進(jìn)行掌握。要聯(lián)合地震部門，通過對以往地震數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測此區(qū)域是否會(huì)因修建水庫而誘發(fā)地震，以及地震的級別。壩址選擇要以巖體完整性較好的構(gòu)造部位為首選，盡可能避開斷裂地帶。要詳細(xì)勘察水文地質(zhì)，特別是滲漏問題，從防滲角度出發(fā)，如果是巖溶區(qū)，則要盡量選在有隔水層的橫谷，且陡傾巖層傾向上游的河段上。當(dāng)巖溶區(qū)無隔水層可以利用的情況下，壩址應(yīng)盡可能選在弱巖溶化地段。

2.5物理地質(zhì)作用及天然建材

巖石風(fēng)化、巖溶、滑坡、崩塌、泥石流等都會(huì)對壩體產(chǎn)生影響，所以在選取壩址時(shí)一定要充分考慮到這些物理地質(zhì)因素，提前做好防范，特別是滑坡，在一些大的水庫失事實(shí)例中占大多數(shù)，是不可忽視的重要因素。另外壩址的選擇還要考慮到天然建材的供應(yīng)情況，壩址附近是否有質(zhì)量合乎要求、儲(chǔ)量滿足建壩需要的建材，如砂石、黏土等。天然建筑材料的充足與否，對于工程建設(shè)的質(zhì)量以及投資有很大影響，一方面是材料成本的節(jié)省，另外在運(yùn)輸方面也會(huì)帶來便利。

3結(jié)語

水利工程的穩(wěn)定與否，地基的穩(wěn)固起決定性作用。壩址的選擇是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，具有一定的戰(zhàn)略意義，對于大壩安全、經(jīng)濟(jì)及平穩(wěn)運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響，因此在工程建設(shè)中，必須要進(jìn)行細(xì)致的地質(zhì)勘察，針對區(qū)域穩(wěn)定、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土類型等方面進(jìn)行勘察工作，確保工程的穩(wěn)定及耐久。

作者：高亮 單位：雙遼市雙山灌區(qū)管理局