楊柱源

（安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院有限公司，安徽合肥 230000）

我國(guó)河流眾多，水利工程項(xiàng)目發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升，在追求速度的同時(shí)也越來(lái)越重視水利工程項(xiàng)目的質(zhì)量。在水利工程項(xiàng)目建設(shè)中，最重要的部分是壩址選擇，為了高度完成此部分任務(wù)，應(yīng)積極開(kāi)展工程地質(zhì)勘察工作，相對(duì)其他建筑工程而言，水利工程項(xiàng)目對(duì)地質(zhì)具有較高的要求，因此相關(guān)工作人員必須注重此項(xiàng)工作，保證水利工程的質(zhì)量。

1 壩址選擇工程地質(zhì)勘察的要求

針對(duì)水利工程而言，壩址選擇受諸多因素的影響，選擇前的地質(zhì)勘察項(xiàng)目尤為重要，為了提高勘察效果與質(zhì)量，應(yīng)妥善開(kāi)展地質(zhì)勘察工作。

1.1 嚴(yán)格勘察地質(zhì)，選擇優(yōu)良的壩址

在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，難以保證所選壩址的地質(zhì)條件完美，特別是在建設(shè)大型水利工程項(xiàng)目時(shí)，對(duì)地質(zhì)條件具有較高要求，占地面積相對(duì)較大，且多在缺水、較為偏僻的地區(qū)建設(shè)，當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件復(fù)雜，難以達(dá)到既定要求。開(kāi)展水利工程前，工作人員應(yīng)嚴(yán)格勘察地質(zhì)條件，結(jié)合大量有效的數(shù)據(jù)全面分析，有效解決壩址選擇過(guò)程中的地質(zhì)條件問(wèn)題，擇優(yōu)選擇壩址，為工程質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)水利工程方案時(shí)，相關(guān)的專業(yè)人員應(yīng)加大對(duì)不良地質(zhì)改善工作的重視程度，進(jìn)一步推動(dòng)工程的順利進(jìn)行。選擇壩址選擇時(shí)，必須對(duì)所選的地質(zhì)進(jìn)行論證，深入分析區(qū)域的穩(wěn)定程度，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌等條件，全面了解次區(qū)域的地質(zhì)條件和文水條件，確保所選壩址的質(zhì)量。工作人員應(yīng)利用自身的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，盡可能地預(yù)測(cè)地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題，制定合理的解決方案，以便及時(shí)處理問(wèn)題，盡可能確保選擇優(yōu)良的壩址[1]。

1.2 重視勘察壩址抗震性，確保水利工程的質(zhì)量

在壩址選擇時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)勘察其抗震性，此過(guò)程主要針對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性，為了使壩址能夠得到有效應(yīng)用，應(yīng)不斷優(yōu)化建設(shè)區(qū)域的穩(wěn)定程度，否則將直接影響工程的質(zhì)量。如果施工區(qū)域穩(wěn)定性欠佳，在水利工程進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中，極易發(fā)生意外，如發(fā)生地震等自然災(zāi)害時(shí)，容易引起水利工程坍塌，造成極其嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

工作人員應(yīng)做好地質(zhì)的抗震性勘察工作，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，盡可能提高施工區(qū)域的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升工程的抗震水平，確保工程的順利進(jìn)行。

1.3 根據(jù)地形地貌分布條件，明確壩型

在選擇優(yōu)良?jí)沃返幕A(chǔ)上，根據(jù)地形地貌選擇相應(yīng)的壩型，使工程質(zhì)量與壽命得到相應(yīng)的保障。壩型種類較多，如重力壩、支墩壩、土石壩、拱壩等，地形地貌將直接影響壩型的選擇。例如河谷窄、地質(zhì)條件較好或V字形基石，適合修建拱壩；河谷寬闊、地質(zhì)條件良好，可以選擇土石壩等。另外，還要考慮樞紐的建設(shè)條件、綜合效益及運(yùn)行條件等其他因素。在選擇壩型時(shí)，必須考慮地形地貌，盡可能考慮影響壩型的其他因素，以保證選擇適當(dāng)?shù)膲涡停_保水利工程的應(yīng)用價(jià)值[2]。

1.4 地質(zhì)勘察流程

在地質(zhì)勘察的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)河谷形態(tài)等進(jìn)行充分調(diào)查和了解，包括其中的地形地貌、巖石性質(zhì)和土層分布等，針對(duì)不同河流、井、泉等的地下分不形態(tài)和活動(dòng)，進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，并針對(duì)計(jì)劃進(jìn)行可行性分析。專業(yè)的勘察人員應(yīng)根據(jù)規(guī)劃中的建立壩段的位進(jìn)行調(diào)查和研究，對(duì)該地段的巖石、地質(zhì)和水文等情況充分了解，判斷該地段建立壩址的可行性。

根據(jù)相應(yīng)的調(diào)查資料進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，并進(jìn)行初步勘察。在勘察的過(guò)程中，主要對(duì)壩段區(qū)域的穩(wěn)定性、覆蓋層的厚度、承載力合滲透性以及基巖的變形特征等影響因素進(jìn)行了解，通過(guò)調(diào)設(shè)計(jì)方案對(duì)大壩的斷層情況進(jìn)行有效控制。勘查過(guò)程中，需要對(duì)每一層壩基持力層中的土質(zhì)進(jìn)行取樣，對(duì)透水層進(jìn)行抽水試驗(yàn)。

設(shè)計(jì)勘察階段需要對(duì)壩基區(qū)域的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確計(jì)算，掌握其變形和滑動(dòng)的狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際的勘察計(jì)算數(shù)據(jù)等完善勘察方案與資料。該階段的勘察一般為補(bǔ)充性的專題勘察，需要根據(jù)整體的設(shè)計(jì)需求和資料的缺失或相關(guān)地形的變化等，開(kāi)展針對(duì)性的勘察工作，如對(duì)巖體進(jìn)行波速和回彈等方面的測(cè)試，使整體的測(cè)繪工作更真實(shí)有效。通過(guò)規(guī)范的流程，使整體的地質(zhì)勘察工作準(zhǔn)確性更高。

2 壩址選擇工程地質(zhì)勘察的重點(diǎn)任務(wù)

2.1 區(qū)域穩(wěn)定性

水利工程壩址選擇的基礎(chǔ)就是區(qū)域穩(wěn)定性，直接影響該工程后期的使用。在壩址進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)即將開(kāi)發(fā)的河流區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，全面分析地殼與區(qū)域的穩(wěn)定程度，工作人員應(yīng)進(jìn)行實(shí)地勘察，結(jié)合以往的有效數(shù)據(jù)逐步深入研究。尤其應(yīng)重視地震災(zāi)害對(duì)于水利工程帶來(lái)的影響，向地震監(jiān)測(cè)部門申請(qǐng)相關(guān)的詳細(xì)資料，進(jìn)一步總結(jié)地震所產(chǎn)生的影響。通過(guò)各部門的集體研究，制定有效的解決措施，保證區(qū)域的穩(wěn)定性。例如某壩址工程，距離城區(qū)15 km，四周地質(zhì)條件良好，公路直通，交通便利。工作人員通過(guò)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造等因素的分析，確定斷層距離工程壩址非常遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)壩址區(qū)域的穩(wěn)定性造成影響。實(shí)踐中應(yīng)盡量避免質(zhì)災(zāi)害所產(chǎn)生的影響，保證工程區(qū)域的穩(wěn)定性。

2.2 巖土的性質(zhì)

（1）噴出巖。

具有較強(qiáng)的抗水性，強(qiáng)度較高，一般是選取壩基的第一考慮因素。受到當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的影響，噴發(fā)時(shí)間斷面會(huì)產(chǎn)生夾泥層、疏松的砂礫石層和風(fēng)化的夾層，對(duì)水利工程的穩(wěn)定性與抗滑性造成極大的影響。

（2）塊狀的結(jié)晶巖石。

具有堅(jiān)硬程度大、抗水性強(qiáng)、透水性弱等本身特有的性質(zhì)，通常適合高混凝土壩址的選取，巖石性能較為顯著的是花崗巖。在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備，細(xì)致研究巖石周圍不同時(shí)期的接觸邊緣，重點(diǎn)考慮風(fēng)化殼分布情況，在壩址選擇時(shí)盡可能躲避不良影響。

（3）玄武巖。

玄武巖較為特殊，應(yīng)對(duì)其滲透性進(jìn)行全面分析。例如對(duì)于某混凝土重力壩而言，可以除去巖體表面的強(qiáng)風(fēng)化層，將壩基建設(shè)在弱風(fēng)化巖體的中上部，再進(jìn)行固定。但如果選用混凝土面板堆石壩，應(yīng)將地表砂壤土去掉，下邊的密實(shí)層可以支撐土壩，其具有一定的滲透性，設(shè)計(jì)壩基時(shí)應(yīng)采取效果較好的防滲措施。

（4）沉積巖。

壩址勘測(cè)期間，沉積巖較為常見(jiàn)，砂石和厚的碳酸巖石最適合壩址選擇，但沉積巖具有多變性和復(fù)雜性。在堅(jiān)硬的夾層中存在軟弱巖層，此層強(qiáng)度偏低、抗水性差，在壩址設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)發(fā)生滑移控制面層[3]。

2.3 地形地貌特征

水利工程建設(shè)過(guò)程中，地形、地貌將直接制約壩址的選擇和施工，因此應(yīng)全面掌握建設(shè)區(qū)域的地形地貌特征。壩址的選擇對(duì)地形有具體要求和標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，狹小、分明的V字形谷最適合設(shè)為壩址。在實(shí)際進(jìn)行壩址選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)地形地貌的不同特征和結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮，還要對(duì)各個(gè)地段的土層結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件進(jìn)行深層次分析，制定解決相應(yīng)問(wèn)題的方案，確保壩址選擇順利進(jìn)行。例如某水利工程，河流整體流淌方向?yàn)橛赡舷虮?，?jīng)過(guò)了不同的地貌單元，整體地勢(shì)南邊高北面低。地貌單元分為低山丘陵區(qū)和高中山區(qū)。低山丘陵在河中游部分，河谷寬闊大多呈現(xiàn)U形。高中山區(qū)在河上游部分，谷坡陡大多呈現(xiàn)V形，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)此部分進(jìn)行勘測(cè)，根據(jù)所得數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)適合該區(qū)域的壩址。

3 地質(zhì)構(gòu)造

3.1 物理地質(zhì)發(fā)生作用

物理地質(zhì)作用會(huì)影響水利工程的壩址選擇，如泥石流滑落、滑坡現(xiàn)象、巖石分化和坡度崩塌等都會(huì)嚴(yán)重影響工程建設(shè)。在壩址選擇時(shí)應(yīng)盡可能全面考慮各種物理地質(zhì)因素，其中滑坡是非常重要的一個(gè)因素。工程在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，對(duì)河流具有控制作用和調(diào)節(jié)功能，在壩址選擇時(shí)，應(yīng)先考慮狹窄的峽谷區(qū)域，可以降低施工成本，也有利于設(shè)計(jì)方案的實(shí)施。由于峽谷的坡度比較大、穩(wěn)定性差，所以在地質(zhì)勘察時(shí)應(yīng)對(duì)有關(guān)的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，防止在工程建設(shè)中存在隱藏的危險(xiǎn)。如在某水利工程建設(shè)中，主要存在沖溝洪流、土體坍塌等現(xiàn)象，因此在壩址選擇時(shí)應(yīng)對(duì)地質(zhì)勘察工作給予高度關(guān)注，為后續(xù)工作提供良好保障。

3.2 水文地質(zhì)影響

壩址選擇時(shí)需要對(duì)水文地質(zhì)因素進(jìn)行充分考慮，避免河床區(qū)和巖溶區(qū)發(fā)生滲漏現(xiàn)象。在巖溶區(qū)選擇壩址時(shí)應(yīng)考慮透水性能，隔水層的巖層和橫谷應(yīng)在偏上游的區(qū)域。在設(shè)計(jì)壩址選擇的方案時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮滲漏現(xiàn)象對(duì)水利工程的整體影響，盡可能把壩址建設(shè)在透水底層較強(qiáng)還可以隔水的巖層中，沒(méi)有隔水層出現(xiàn)的狀況下，允許將壩址設(shè)計(jì)在弱巖熔化地方。在壩址選擇工作開(kāi)始前，工作人員應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)確掌握建設(shè)區(qū)域的文水特征及地理環(huán)境等相關(guān)內(nèi)容，針對(duì)準(zhǔn)確無(wú)誤的數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行科學(xué)分析，為壩址選擇提供有用可靠的資料。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利工程壩址選擇工程地質(zhì)勘察的工作較為重要，決定水利工程項(xiàng)目的實(shí)際成效，因此在項(xiàng)目建設(shè)開(kāi)始前應(yīng)做好壩址的選擇工作。由以往的建設(shè)實(shí)踐可知，合理科學(xué)的壩址選擇對(duì)水利工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性、安全性及實(shí)用性都會(huì)產(chǎn)生極大影響。在重視壩址選擇的同時(shí)，相關(guān)的工作人員也要不斷加強(qiáng)自身的專業(yè)能力和水平，為我國(guó)水利工程的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。