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探讨水利工程中选址的地质勘察要点

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摘要:水利工程作为重要的利民、惠民工程,在我国经济发展中占据重要地位。新形势下,乡村振兴战略的实施,国家更为重视水利工程建设工作。在水利工程建设中,为保障工程质量符合标准,必须重视坝址选择的合理、工程地质条件的准确勘探。对此,文章就坝址选择中的地质勘查展开探讨,简述了地质勘察要点,为后续工程施工建设奠定基础。

关键词:水利工程;坝址选择;地质勘查;要点分析

前言

实际上,水利工程是一项复杂工程,具有工程周期长、成本投入高、工程复杂性强等特点,并且,在水利工程完成之后,极易影响周围地质环境与水文环境。对此,在工程建设前期,选择合适坝址,重视地质水文勘察,针对实际情况展开工程建设,以此保障工程质量,降低水利工程为周围环境带来的不利影响,推动我国经济建设[1]。

1水利工程的简单概况

某区域预计建立一水利工程,工程主要包括五个组成部分,分别为:发电洞、泄洪洞、拦河面板坝、溢洪道、电站厂房等。在水利工程建设中,坝高为156.0m,坝址区的地震基本烈度为7度,有导流隧洞2个,两洞轴线距离在100m,两隧洞洞长分别为836.11m、770.5m,隧洞断面的主要形式均为马蹄形,衬砌后断面尺寸为10.7m×10.7m,混凝土衬砌厚度分别为1#洞为1.0m,2#洞为1.5m。在大坝建设前,选择符合工程标准的坝址成为重点。笔者根据自身工作经验,简述了坝址选择中地质勘查的要点。具体如图1所示,技术人员对水利工程坝址进行勘查。图1某坝址选择正在进行地质勘查

2坝址选择的地质勘察程序

2.1严格勘查地质,保障坝址选择的优良

在水利工程建设中,所选择的坝址很难保障地质条件完美,尤其是大型水利工程建设。因大型水利工程对地质条件要求更高,占地面积较大,但是,大型水利工程多建设在偏僻、缺水地区,地质条件较为复杂,很难满足水利工程的需求。对此,严格勘察地质情况,具体见图2,技术人员正在勘查坝址,为大坝设计提供数据支撑有效解决坝址选择中的地质缺陷,选择最佳坝址就建设水利工程,提高工程整体质量。并且,在方案设计中,相关人员应重视不良地质的改善处理,推动水利工程顺利开展。另外,在坝址选择中,应对工程地质进行论证,分析施工区域的稳定性,根据地形相貌、地质构造等情况,详细分析施工区域的水文条件与地质条件,以此保障所选坝址的质量。另外,为保障工程质量,相关人员应根据自身水平、水利工程施工档案等,详细分析工程地质中可能存在的问题,并针对性提出处理措施,保障所选择坝址的优良[2]。

2.2严格勘查坝址抗震性,保障水利工程质量

在水利工程建设过程中,针对区域稳定性,为保障坝址的有效应用,应重视区域稳定性的优化。笔者认为,在坝址选择中,施工区域的稳定性,直接影响着水利工程的稳定性。因为,若区域稳定性不佳,在其上建设水利工程,一旦出现意外状况,如:地震影响,极易导致水利工程坍塌,造成巨大的成本损失[3]。对此,在水利工程的坝址选择中,应对工程地质的抗震性详细勘察,根据当地情况,提高区域稳定性,提高水利工程抗震等级,为水利工程的可持续运行奠定基础。

2.3详细分析地形地貌条件,确定坝型

在水利工程建设中,工程地形不同,所选择的坝型也应不同,才能保障水利工程质量与寿命。须知,地形地貌直接关系着坝型的选择。根据笔者多年经验,在坝型选择上,对于V字形基岩,可建设拱坝;对于U字形基岩河谷,可选择混凝土重力坝、砌石坝等;对于宽敞的河谷区域或者沉积层较厚的区域,可选择土坝[4]。总之,针对不同的地形地貌,在坝型选择中,必须选择与地形适当的坝型,为水利工程建设与可持续发展奠定基础。

3水利工程中坝址选择的地质勘察要点

3.1区域稳定性勘察

在水利工程建设中,区域稳定性是工程建设的基础,直接影响着水利工程的后期运行。在坝址设计选择时,相关人员应对坝址建设的区域、河段等详细检测,认真分析建设区域的稳定性,以此选择适当的坝址。总之,在坝址选择上,相应人员一定要湿地勘查,结合相关资料,深入研究,重视地震对工程建设的影响,与地震监测部门合作,依照地震监测部门提供的详细详细资料,分析水利工程适合的地震安全等级,全面保障水利工程的稳定,提高所选坝址的可行性。

3.2岩土性质的勘察

在水利工程建设中,岩土性质直接关系着建筑工程的稳定性,并且,岩土性质在坝址选择上占据决定性作用。对此,在水利工程坝址选择中,应严格勘查岩土性质。一般来讲,在水利工程建设中,如:在修建高坝时,尤其是混凝土坝,如图3为某混凝土高坝,由水流的冲击力可知,必须选择质地坚硬、完整、透水性差、抗水性强的岩石,才能保障水利工程可持续运行。岩石性质对堤坝修建的重要作用。据悉,在我国已经建成的近百座高坝中,近80%的堤坝都建立与高强度的片麻岩、砂岩上。当前,随着水利工程建设数量不断增多,遇到了多种性质的岩土,如:侵入的块状结晶岩体,喷出岩,深变质的片麻岩、石英岩等,对于不同的岩土性质,适合修建的坝体也不尽相同。对于侵入的块状结晶岩体,一般作为高混凝土坝的理想地基,因为,该种岩体致密性强、均匀、强度较大、抗水性还要、抗渗性强。对于喷出岩,因该类岩体具有高强度、高抗水性等特点,是一种较为理想的坝基,该类岩体主要存在于我国华北、东南沿海、东北等地,多数大坝都兴建于喷出岩上。注意,在喷出岩喷发时,断面将成为弱面,存在风化夹层、松散砂砾石层等,在坝基建设时,若忽视该项问题,极易影响大坝稳定性。对于深变质的片麻岩、混合岩等,在水利工程坝址选择中,其也是一种较为理想的坝基,但是,该类岩体片里面存在各向异性与软弱夹层,对此,在坝址选择中,应详细勘查,避开软弱片岩,注意岩石软化问题,为坝基质量奠定基础。

3.3地质构造勘探

在工程建设中,只有扎实的基层,才能保障工程顺利展开,提高工程整体质量,在水利工程建设中亦然。对此,在水利工程坝址选择中,基础构造非常关键,极大影响了大坝的稳定性,甚至影响水利工程整体质量。对此,在水利工程建设汇总,应详细勘查地质构造,避开地震活动区域,保障水利大坝位于活动层之外。在地质构造勘探中,若某些地区地质较为稳定,应及时调查水利工程建设的可行性与科学性。另外,因水利工程大坝容易受到处于活动期的断裂分布带影响,对此,相关人员必须加强地质构造勘探,提前预测断裂带可能存在的区域,在坝址选择中,尽可能避开断裂带区域,避免大坝质量受到影响,甚至出现大坝垮塌现象,为当地带来严重的经济损失,为建设单位带来严重的社会影响。总之,在坝址选择中,必须间可能比面发育强烈的断裂带,选择岩体较为完整的区域作为水利工程坝基。图3某区域所建设的高坝

4影响坝址选择的主要因素

4.1水文地质的影响

在坝址选择的地质勘查中,水文地质最为影响坝址选择的重要因素,在地质勘查中不可或缺。实际上,在坝址选择中工,水文地质的影响主要作用在岩溶区、河床区等,若水文地质勘查不详细或者错误,极易导致水利工程渗漏现象。对此,在坝址选择中,由渗透性来看,选择具有隔水层的横谷,且岩层分布在上游河段的岩体最佳。并且,在坝址选择中,相关人员应详细考虑渗漏问题,详细勘查水文地质,根据相关参数考虑适当的坝址选择方案,保障水利工程中质量与寿命。另外,在坝址选择中,若区域内岩体并无隔水层,应选择弱岩溶化区域作为坝址。总之,相关人员必须充分考虑水文地质的影响,对其进行详细分析,降低水文地质对水利工程质量的影响。

4.2物理地质的影响

在坝址选择中,还会受到物理地质的影响,如:岩石风化、泥石流滑落、坡度崩塌等,都是影响坝址选择的重要因素。如图4所示,若在该处建设大坝,泥石流滑落极易影响大坝运行,对此,选择合理坝址成为关键。在水利工程施工中,水利工程主要作用是控制河流,调解河水,因此,在坝址选择上,通常将峡谷地段作为首要因素,以便施工方案的顺利实施,节约工程建设成本。然而,在峡谷地带,水利工程建设极易受到物理地质的影响,因为,峡谷地带本身存在一定坡度,而水利工程建设,增大了坡度,降低了工程的稳定性。对此,在坝址选择中,应重视物理地质问题,避免危险事故发生。图4泥石流滑落图

5总结

在我国发展中,水利工程建设发挥着重要作用。在水利工程建设中,坝址的选择非常关键,若坝址选择适当,则工程能够发挥重要效用,否则,难以发挥水利工程效果的同时,甚至带来诸多不良影响。对此,在水利工程坝址选择中,加强区域稳定性、岩土性质、地质构造等的勘察,保障坝址选择的适当性,为水利工程建设奠定坚实基础。

参考文献:

[1]单斌.水利工程中坝址选择的地质勘察与枢纽布置要点分析[J].工程技术:全文版,2016(12):80.

[2]王华春,辛丽丽,成爱军.水利工程坝址选择的工程地质勘察要点浅析[J].文摘版:工程技术,2015(58):115.

[3]杜文超.关于水利工程坝址选择的工程地质勘察程序的分析[J].科技创新与应用,2014(34):216.

[4]张明.关于水利工程之中大坝选址的地质勘察探索[J].江西建材,2016(09):107.

作者:余灏 单位:抚州市水电勘测设计院

工程地球物理学报责任编辑:张雨    阅读:人次