水利工程中坝址选择的地质勘察要点分析

王毅　杨兵

摘 要：水利工程建设对我国的经济发展具有重要的影响，所以要保证水利工程的施工质量。水利工程中的坝址选择是质量控制的基础，对坝址进行科学的地质勘查，是大坝质量的基础保障。在勘查的过程中，不仅要有先进的勘查技术，同时勘查人员还要有较强的专业知识。文章对于水利工程中进行坝址选择的地质勘查要点进行了分析，为保证大坝的施工质量创造了良好的条件。

关键词：水利工程坝址；地质勘察；要点；分析

前言

水工建筑物施工是一项比较系统的工程，因其具有自身的特性，所以在建成以后会对周围的水文地质条件产生较大的影响，从而引起一系列的质量问题。所以在进行坝址的过程中，除了考虑主体建筑物的地质状况，还应该对溢洪、引水、电厂以及航闸等进行充分的勘查，做好地质勘查工作，为工程的设计和施工提供有利的基础，从而保证水工建筑物的质量，所以对地质勘查进行研究具有重要的意义。在对坝址选取工程进行的地质勘查中，主要应该注意如下要点。

1 区域稳定性

坝址选择的首要因素就是稳定性，对坝址以及要开发的河段区域，一定要进行详细的调查分析，进行科学的可行性研究。区域稳定性直接关系到坝址和坝型的选择，其中地震的影响较大，尤其是对于大型水利水电工程来讲，在进行可行性论证阶段，一定要对地震的危险性进行分析，从而做出安全评价。在进行区域稳定性研究的过程中，应该组织专业的团队，对稳定性进行合理的评价，从而确定坝址的选择。

2 地形地貌

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。

3 岩土性质

一般情况下，水利工程中坝址选择的地质条件都比较恶劣，不仅对设计造成较高的难度，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、透水性差及抗水性强的岩石地质中，可以保证大坝的稳定性和牢固性。所以我国建成的高坝中多数在强度较高的岩浆岩地基上，部分修建在片麻岩和石英岩上，对于千枚岩以及页岩等地质条件中却非常少。通过结合工程实践，根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。

3.1 侵入的块状结晶岩体，一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱，是修建高混凝土坝最理想的地基，其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面，平缓的原生节理，风化壳和风化夹层的分布，选坝时应避开这些不利因素。

3.2 喷出岩类强度较高、抗水性强，也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面，存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层，还有凝灰岩的泥化和软化等，对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外，玄武岩中的柱状节理，透水性很强，在选坝时也须注意研究。

3.3 深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等，强度高、抗水性强、渗透性差，也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址，必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在，选坝时，应避开软弱矿物富集的片岩（如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩）。在浅变质岩的板岩、千枚岩区，应特别注意岩石的软化和泥化问题。

3.4 沉积岩中，以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层，这些夹层力学强度低，抗水能力差，易构成滑移控制面。

4 地质构造

近些年来，我国的地质构造发生了较大的改变，地震频发不仅造成了大量的人员伤亡，而且对我国的经济建设造成了严重的损失。地质构造是坝址选择中的关键要素，对水坝的稳定性有重要的影响。对于刚性坝来讲，在变形方面比较敏感，所以在进行地质勘查时，一定要避开地震活动比较强烈的地区，要在活断层一定范围以外。在相对来讲比较稳定的区域中，要进行科学的可行性调查研究，对于仍然在活动或者是可能会发生的断裂分布带以及震级进行预测，可能会对水坝造成一定程度的影响，这样就可以避开断裂带，以免造成垮坝等现象。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区，倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时，在后期次生作用下往往演化为泥化夹层，若有其他构造结构面切割的话，对坝基抗滑稳定极为不利，在选坝时应特别注意。总之，要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址，避开断裂、裂隙强烈发育的地段。

5 水文地质条件

如果在岩溶区或者是深厚河床的覆盖层上选择坝址时，渗漏问题是首要考虑的要素，所以要对水文地质条件进行详细的勘查，从防渗漏的方面来考虑。在此类地质条件中，有隔水层的横谷以及倾向上游的岩层，都是最佳选择。与此同时，还要充分的考虑到水库的渗漏问题，库区的底部最好是强透水层有隔水岩层的纵谷，且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下，坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。

6 物理地质作用

岩溶、滑坡、泥石流等都属于物理地质，这些因素对坝址的选择有一定的影响。在有些河谷地区中修建大坝，有些企业为了节省成本，将大坝建设在最窄的峡谷段，不仅可以减少工程量，还会节省大量的开支。但是峡谷的岸坡却存在巨大的安全隐患，一旦发生泥石流，将会彻底损坏大坝。对于有些地质表面是由花岗岩或者是利亚斯页岩组成的地质条件中，在岩石下面可能是砂砾石层，具有较大的滑坡隐患，所以要进行深入的勘查，对地质条件有充分的调查研究，保证坝址的科学性和合理性。

7 天然建筑材料

天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料，坝址附近是否有质量合乎要求，储量满足建坝需要的建材，如砂石、黏土等，是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大，在选择坝址时应进行勘察。

8 结束语

水利水电工程的建设对我国的经济发展具有非常重要的作用，是利国利民的工程。坝址的选择是水利工程中的关键要素，对水利工程的质量具有重要的意义，直接关系到水利工程的质量。在进行坝址选址时，一定要进行严格的地质勘查工作，使用先进的勘查设备，提高勘查人员的专业技术水平，保证勘查结果的科学性和准确性，为水利工程坝址的选择奠定坚实的基础。

参考文献

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