李啟磊

摘要：本文針對(duì)水利工程壩址選擇工程地質(zhì)勘察的重要性進(jìn)行分析，包括論證設(shè)計(jì)方案的可行性、預(yù)測(cè)可能對(duì)施工產(chǎn)生影響的工程地質(zhì)問(wèn)題、保證水利工程使用壽命等，通過(guò)對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性、地形地貌條件、巖土工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象、天然建筑材料分布等工程地質(zhì)勘察要點(diǎn)的研究，提高水利工程壩址選擇的科學(xué)性，保證水庫(kù)工程設(shè)計(jì)、施工的進(jìn)度和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利工程壩址;工程地質(zhì)勘察;天然建筑材料

在建設(shè)項(xiàng)目中，水庫(kù)工程屬于復(fù)雜程度較高的建設(shè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目具備建設(shè)周期長(zhǎng)、整體應(yīng)用成本高、涉及項(xiàng)目多等應(yīng)用特點(diǎn)。且在建設(shè)過(guò)程中和建成運(yùn)營(yíng)后，易對(duì)周?chē)刭|(zhì)環(huán)境及水文環(huán)境造成重大影響，因此在建設(shè)前期需要做好綜合勘察工作，選擇恰當(dāng)?shù)慕▔挝恢?，在確保工程順利推進(jìn)的基礎(chǔ)上，減少工程對(duì)周?chē)h(huán)境所造成的負(fù)面影響。

一、水利工程壩址選擇工程地質(zhì)勘察的重要性

（一）論證設(shè)計(jì)方案的可行性

水庫(kù)工程的建設(shè)規(guī)模普遍較大，所在的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜程度相對(duì)較高，對(duì)工程可能產(chǎn)生不利影響的工程地質(zhì)問(wèn)題突出，增加了工程建設(shè)難度和工作量。在壩址選擇過(guò)程中，可以通過(guò)合理選用各類(lèi)勘察手段對(duì)各比選壩址進(jìn)行地質(zhì)論證，如借助物探、鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等方法來(lái)完成地層地質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息的采集，結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)科學(xué)的選擇壩址位置，盡量避開(kāi)古河道、構(gòu)造破碎帶、地質(zhì)災(zāi)害影響強(qiáng)烈河段等不利位置，選擇工程地質(zhì)條件較優(yōu)的位置作為工程建設(shè)場(chǎng)地。設(shè)計(jì)方案也應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行優(yōu)化，從而提高設(shè)計(jì)方案的可行性，加快水利工程 的施工速度。

（二）預(yù)測(cè)施工期間可能出現(xiàn)的問(wèn)題

與大多數(shù)工程項(xiàng)目類(lèi)似，在實(shí)際施工過(guò)程中，受到不確定因素的影響，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些施工問(wèn)題，如混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、地基不規(guī)則沉陷等，這些問(wèn)題的出現(xiàn)不僅會(huì)影響到整個(gè)水利工程的施工速度，而且還有可能機(jī)會(huì)會(huì)威脅到施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。工程地質(zhì)勘察工作在壩址選擇過(guò)程中，會(huì)優(yōu)先選擇地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的區(qū)域作為建設(shè)場(chǎng)地，即使區(qū)域整體情況較差，也可以選擇穩(wěn)定性相對(duì)較高的區(qū)域作為建設(shè)用地。其次，借助采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，分析在施工過(guò)程中可能遇到的施工風(fēng)險(xiǎn)，提前制定預(yù)防措施與應(yīng)急措施，確保施工活動(dòng)開(kāi)展的安全性。最后，做好相應(yīng)的施工地質(zhì)記錄工作，再遇到同類(lèi)型或相似類(lèi)型問(wèn)題時(shí)，可以為其提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考^[1]。

（三）保證水利工程使用壽命

水利工程作為事關(guān)廣大人民利益和安全的基礎(chǔ)建設(shè)工程，在設(shè)計(jì)年限上一般都會(huì)超過(guò)一百年，一些規(guī)模更大的水利工程，其設(shè)計(jì)年限時(shí)間也會(huì)更久^[2]。除了外部影響因素外，如當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地表徑流條件、工程地質(zhì)條件等，影響水利工程使用壽命的內(nèi)在因素在于前期施工質(zhì)量、地質(zhì)結(jié)構(gòu)處理質(zhì)量等，部分水利工程的建設(shè)區(qū)域工程地質(zhì)條件較差，對(duì)該地質(zhì)結(jié)構(gòu)的處理效果也決定了水利工程的使用壽命，通過(guò)做好工程地質(zhì)勘察工作，可以對(duì)壩址所處環(huán)境的基本情況進(jìn)行綜合評(píng)估，在前期施工的過(guò)程中選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)對(duì)區(qū)域地質(zhì)情況進(jìn)行處理，從而提高壩址基礎(chǔ)施工質(zhì)量，延長(zhǎng)整體水利工程的使用壽命^[3]。

二、水利工程壩址選擇工程地質(zhì)勘察要點(diǎn)分析

（一）區(qū)域穩(wěn)定性

壩址選選擇時(shí)，其首要任務(wù)便是需要確保區(qū)域基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，若選擇在構(gòu)造活躍或構(gòu)造影響范圍內(nèi)的區(qū)域，不僅會(huì)增加水利工程的施工成本，而且還會(huì)增加后續(xù)維護(hù)成本的投入，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命^[4]。在對(duì)區(qū)域展開(kāi)工程地質(zhì)勘察時(shí)，應(yīng)做好詳細(xì)調(diào)查的工作，結(jié)合采集到數(shù)據(jù)信息來(lái)判斷該區(qū)域作為壩址的可行性。如可以借助高密度電法與剖面法來(lái)分析區(qū)域內(nèi)是否存在破碎帶，同時(shí)借助大地電磁測(cè)探法來(lái)完成覆蓋層參數(shù)的采集，從而提高數(shù)據(jù)信息采集的完整性，為壩址選擇方案的制定提供科學(xué)性依據(jù)。

（二）地形地貌情況

地形地貌條件是確定壩型的主要依據(jù)之一，同時(shí)，它對(duì)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(kāi)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(wèn)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、地貌條件。

（三）巖土工程性質(zhì)勘察

一般情況下，水利工程中壩址選擇的地質(zhì)條件都比較惡劣，不僅提高了設(shè)計(jì)難度，在施工時(shí)也具有極強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。巖土性質(zhì)是壩址選擇時(shí)的關(guān)鍵要素，根據(jù)巖土性質(zhì)的不同，大壩的修建形式也不相同。正常情況下，混凝土壩一般都是修建在堅(jiān)硬、完整、透水性差及透水性低的巖石地質(zhì)中，可以保證大壩的穩(wěn)定性和低變形性。所以我國(guó)建成的高壩中多數(shù)在強(qiáng)度較高、完整性較好的巖基上，軟巖、構(gòu)造發(fā)育等地質(zhì)條件中相對(duì)較少。

（四）地質(zhì)構(gòu)造分析

在壩址選擇的過(guò)程中，地質(zhì)構(gòu)造屬于非常核心的勘察內(nèi)容，目前所建設(shè)的水庫(kù)工程壩體結(jié)構(gòu)、筑壩材料各不相同，因地制宜，但若遇到地質(zhì)活動(dòng)比較活躍的區(qū)域，很容易出現(xiàn)壩體結(jié)構(gòu)裂縫，影響到壩體的使用壽命。因此在工程地質(zhì)勘察過(guò)程中，需要避開(kāi)此類(lèi)區(qū)域，選擇地質(zhì)活動(dòng)較少、斷層區(qū)域較少和規(guī)模較小的區(qū)域來(lái)作為壩體的建設(shè)用地，從而提高水壩本身的穩(wěn)定性，降低垮壩安全事故的發(fā)生幾率。

（五）水文地質(zhì)條件

在壩址選擇的過(guò)程中，水文地質(zhì)條件也屬于重點(diǎn)考量的內(nèi)容之一，很多修建水利工程的地區(qū)存在巖溶問(wèn)題，對(duì)此在實(shí)際施工的過(guò)程中，滲漏問(wèn)題屬于壩址選擇過(guò)程中需要重點(diǎn)考量的問(wèn)題。因此，在工程地質(zhì)勘察過(guò)程中，需要對(duì)區(qū)域地表水和地下水分布情況進(jìn)行了解，確定隔水層的所在位置及相關(guān)參數(shù)信息，選擇位于隔水層上方的橫谷或距離上游較近的巖層，這些都是非常不錯(cuò)的選擇。若區(qū)域內(nèi)沒(méi)有隔水層，那么為了提高水利工程施工的安全性，可以選擇區(qū)域內(nèi)弱巖溶化地段。

（六）物理地質(zhì)現(xiàn)象勘察

所謂物理地質(zhì)是指一些可能對(duì)工程產(chǎn)生不良影響的的物理地質(zhì)現(xiàn)象，如滑坡、泥石流等問(wèn)題，在選擇壩址時(shí)，需要選擇恰當(dāng)?shù)奈恢脕?lái)修建壩址，從而提高壩址選擇的科學(xué)性。例如，在一些河谷地區(qū)進(jìn)行大壩修建時(shí)，不能只考慮經(jīng)濟(jì)性因素，將大壩修建在河谷最窄的區(qū)域，這樣在出現(xiàn)泥石流、洪水等自然災(zāi)害時(shí)，大壩起不到任何防護(hù)作用，反而會(huì)成為自然災(zāi)害的助推劑，擴(kuò)大影響規(guī)模。

（七）天然建筑材料分布

除了上述的工程勘察要點(diǎn)外，天然建筑材料分布情況也是壩址選擇中需要重點(diǎn)考量的問(wèn)題。若壩址選擇在距離天然建筑材料較近的區(qū)域，那么在修建大壩的過(guò)程中，可以就地取材，減少額外采購(gòu)成本的支出，同時(shí)還可以為施工活動(dòng)的順利開(kāi)展提供物質(zhì)保障。在實(shí)際選擇過(guò)程中，需要對(duì)區(qū)域內(nèi)天然材料的相關(guān)參數(shù)做好統(tǒng)計(jì)，將其添加到設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，提高材料的應(yīng)用價(jià)值。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利工程作為一項(xiàng)惠民的基礎(chǔ)工程，壩址作為工程的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目，其選擇的科學(xué)性也將直接影響到整個(gè)工程的使用壽命。通過(guò)將工程地質(zhì)勘察應(yīng)用到水利工程地質(zhì)勘察過(guò)程中，不僅可以提高水利工程施工活動(dòng)開(kāi)展的有序性，而且對(duì)于保證水利工程使用壽命也有著積極地作用。

參考文獻(xiàn)：

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