水利工程坝址选择工程地质勘察分析

杨柱源

（安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司，安徽合肥 230000）

我国河流众多，水利工程项目发展态势良好。随着我国综合国力的提升，在追求速度的同时也越来越重视水利工程项目的质量。在水利工程项目建设中，最重要的部分是坝址选择，为了高度完成此部分任务，应积极开展工程地质勘察工作，相对其他建筑工程而言，水利工程项目对地质具有较高的要求，因此相关工作人员必须注重此项工作，保证水利工程的质量。

1 坝址选择工程地质勘察的要求

针对水利工程而言，坝址选择受诸多因素的影响，选择前的地质勘察项目尤为重要，为了提高勘察效果与质量，应妥善开展地质勘察工作。

1.1 严格勘察地质，选择优良的坝址

在实际建设过程中，难以保证所选坝址的地质条件完美，特别是在建设大型水利工程项目时，对地质条件具有较高要求，占地面积相对较大，且多在缺水、较为偏僻的地区建设，当地的地质条件复杂，难以达到既定要求。开展水利工程前，工作人员应严格勘察地质条件，结合大量有效的数据全面分析，有效解决坝址选择过程中的地质条件问题，择优选择坝址，为工程质量奠定良好基础。在设计水利工程方案时，相关的专业人员应加大对不良地质改善工作的重视程度，进一步推动工程的顺利进行。选择坝址选择时，必须对所选的地质进行论证，深入分析区域的稳定程度，结合地质构造、地形地貌等条件，全面了解次区域的地质条件和文水条件，确保所选坝址的质量。工作人员应利用自身的专业知识和工作经验，尽可能地预测地质勘测过程中可能发生的问题，制定合理的解决方案，以便及时处理问题，尽可能确保选择优良的坝址[1]。

1.2 重视勘察坝址抗震性，确保水利工程的质量

在坝址选择时，应重点勘察其抗震性，此过程主要针对区域稳定性，为了使坝址能够得到有效应用，应不断优化建设区域的稳定程度，否则将直接影响工程的质量。如果施工区域稳定性欠佳，在水利工程进行建设过程中，极易发生意外，如发生地震等自然灾害时，容易引起水利工程坍塌，造成极其严重的经济损失。

工作人员应做好地质的抗震性勘察工作，结合当地的实际情况，尽可能提高施工区域的稳定性，进一步提升工程的抗震水平，确保工程的顺利进行。

1.3 根据地形地貌分布条件，明确坝型

在选择优良坝址的基础上，根据地形地貌选择相应的坝型，使工程质量与寿命得到相应的保障。坝型种类较多，如重力坝、支墩坝、土石坝、拱坝等，地形地貌将直接影响坝型的选择。例如河谷窄、地质条件较好或V字形基石，适合修建拱坝；河谷宽阔、地质条件良好，可以选择土石坝等。另外，还要考虑枢纽的建设条件、综合效益及运行条件等其他因素。在选择坝型时，必须考虑地形地貌，尽可能考虑影响坝型的其他因素，以保证选择适当的坝型，确保水利工程的应用价值[2]。

1.4 地质勘察流程

在地质勘察的过程中，应对河谷形态等进行充分调查和了解，包括其中的地形地貌、岩石性质和土层分布等，针对不同河流、井、泉等的地下分不形态和活动，进行初步的设计和规划，并针对计划进行可行性分析。专业的勘察人员应根据规划中的建立坝段的位进行调查和研究，对该地段的岩石、地质和水文等情况充分了解，判断该地段建立坝址的可行性。

根据相应的调查资料进行初步设计，并进行初步勘察。在勘察的过程中，主要对坝段区域的稳定性、覆盖层的厚度、承载力合渗透性以及基岩的变形特征等影响因素进行了解，通过调设计方案对大坝的断层情况进行有效控制。勘查过程中，需要对每一层坝基持力层中的土质进行取样，对透水层进行抽水试验。

设计勘察阶段需要对坝基区域的土体结构进行精确计算，掌握其变形和滑动的状态，根据实际的勘察计算数据等完善勘察方案与资料。该阶段的勘察一般为补充性的专题勘察，需要根据整体的设计需求和资料的缺失或相关地形的变化等，开展针对性的勘察工作，如对岩体进行波速和回弹等方面的测试，使整体的测绘工作更真实有效。通过规范的流程，使整体的地质勘察工作准确性更高。

2 坝址选择工程地质勘察的重点任务

2.1 区域稳定性

水利工程坝址选择的基础就是区域稳定性，直接影响该工程后期的使用。在坝址进行设计的过程中，应对即将开发的河流区域进行检测，全面分析地壳与区域的稳定程度，工作人员应进行实地勘察，结合以往的有效数据逐步深入研究。尤其应重视地震灾害对于水利工程带来的影响，向地震监测部门申请相关的详细资料，进一步总结地震所产生的影响。通过各部门的集体研究，制定有效的解决措施，保证区域的稳定性。例如某坝址工程，距离城区15 km，四周地质条件良好，公路直通，交通便利。工作人员通过对地质构造等因素的分析，确定断层距离工程坝址非常远，不会对坝址区域的稳定性造成影响。实践中应尽量避免质灾害所产生的影响，保证工程区域的稳定性。

2.2 岩土的性质

（1）喷出岩。

具有较强的抗水性，强度较高，一般是选取坝基的第一考虑因素。受到当地气候环境的影响，喷发时间断面会产生夹泥层、疏松的砂砾石层和风化的夹层，对水利工程的稳定性与抗滑性造成极大的影响。

（2）块状的结晶岩石。

具有坚硬程度大、抗水性强、透水性弱等本身特有的性质，通常适合高混凝土坝址的选取，岩石性能较为显著的是花岗岩。在进行实际操作时，应做好充足的准备，细致研究岩石周围不同时期的接触边缘，重点考虑风化壳分布情况，在坝址选择时尽可能躲避不良影响。

（3）玄武岩。

玄武岩较为特殊，应对其渗透性进行全面分析。例如对于某混凝土重力坝而言，可以除去岩体表面的强风化层，将坝基建设在弱风化岩体的中上部，再进行固定。但如果选用混凝土面板堆石坝，应将地表砂壤土去掉，下边的密实层可以支撑土坝，其具有一定的渗透性，设计坝基时应采取效果较好的防渗措施。

（4）沉积岩。

坝址勘测期间，沉积岩较为常见，砂石和厚的碳酸岩石最适合坝址选择，但沉积岩具有多变性和复杂性。在坚硬的夹层中存在软弱岩层，此层强度偏低、抗水性差，在坝址设计时可能会发生滑移控制面层[3]。

2.3 地形地貌特征

水利工程建设过程中，地形、地貌将直接制约坝址的选择和施工，因此应全面掌握建设区域的地形地貌特征。坝址的选择对地形有具体要求和标准，通常情况下，狭小、分明的V字形谷最适合设为坝址。在实际进行坝址选择时，应根据地形地貌的不同特征和结构进行考虑，还要对各个地段的土层结构和地质条件进行深层次分析，制定解决相应问题的方案，确保坝址选择顺利进行。例如某水利工程，河流整体流淌方向为由南向北，经过了不同的地貌单元，整体地势南边高北面低。地貌单元分为低山丘陵区和高中山区。低山丘陵在河中游部分，河谷宽阔大多呈现U形。高中山区在河上游部分，谷坡陡大多呈现V形，应重点对此部分进行勘测，根据所得数据设计适合该区域的坝址。

3 地质构造

3.1 物理地质发生作用

物理地质作用会影响水利工程的坝址选择，如泥石流滑落、滑坡现象、岩石分化和坡度崩塌等都会严重影响工程建设。在坝址选择时应尽可能全面考虑各种物理地质因素，其中滑坡是非常重要的一个因素。工程在实际建设过程中，对河流具有控制作用和调节功能，在坝址选择时，应先考虑狭窄的峡谷区域，可以降低施工成本，也有利于设计方案的实施。由于峡谷的坡度比较大、稳定性差，所以在地质勘察时应对有关的实际数据进行研究，防止在工程建设中存在隐藏的危险。如在某水利工程建设中，主要存在冲沟洪流、土体坍塌等现象，因此在坝址选择时应对地质勘察工作给予高度关注，为后续工作提供良好保障。

3.2 水文地质影响

坝址选择时需要对水文地质因素进行充分考虑，避免河床区和岩溶区发生渗漏现象。在岩溶区选择坝址时应考虑透水性能，隔水层的岩层和横谷应在偏上游的区域。在设计坝址选择的方案时，应重点考虑渗漏现象对水利工程的整体影响，尽可能把坝址建设在透水底层较强还可以隔水的岩层中，没有隔水层出现的状况下，允许将坝址设计在弱岩熔化地方。在坝址选择工作开始前，工作人员应做好充足的准备工作，准确掌握建设区域的文水特征及地理环境等相关内容，针对准确无误的数据和资料进行科学分析，为坝址选择提供有用可靠的资料。

4 结语

综上所述，水利工程坝址选择工程地质勘察的工作较为重要，决定水利工程项目的实际成效，因此在项目建设开始前应做好坝址的选择工作。由以往的建设实践可知，合理科学的坝址选择对水利工程项目的稳定性、安全性及实用性都会产生极大影响。在重视坝址选择的同时，相关的工作人员也要不断加强自身的专业能力和水平，为我国水利工程的发展奠定基础。