浅谈水利工程坝址选择的工程地质勘察论文_张雪山

浅谈水利工程坝址选择的工程地质勘察论文_张雪山

云南秀川水利水电勘察设计有限公司 云南昆明 650021

摘要:随着现代化建设的不断发展,社会对民生基础建设工程的需求越来越大,其中最迫切的当属水利工程,这是关系到国民生活水平的重要项目。然而,相关部门在水利工程项目开工之前要做好充分的准备,其中需要重点关注的是关于水利工程坝址选择的地质勘察工作。若想找到优良的工程坝址,必须安排专业人士进行实地考察分析,这些实测数据会在工程技术人员设计工程图纸起到指导的作用,从而制定出科学合理的施工方案,为工程的顺利进行奠定良好的基础。本文中对水利工程地质勘察工作的几大要点进行详细分析,希望能给相关部门提供一定的借鉴。

关键词:水利工程;坝址选择;工程地质;勘察

1引言

与其他基础建设工程不同,水利工程有自己独特的一些属性,需要工程设计人员站在全局的角度去协调整个工程以及周边其他相关联的特性变化,这里所说的变化是指由于水利工程的出现使得周围的水文地质条件也发生了相应的改变,当这种变化达到一定程度的时候就可能出现一系列的负面效果,比如水库泄漏、淤积以及水库下游河床冲刷等,这种情况一旦发生,不仅会危及周围人们的生命财产安全,也将对当地生态环境造成致命性的破坏。因此,水利工程坝址的选择就显得尤为重要,因此,务必要安排专业人员实地考察,同时也要重视工程设计以及施工的整个过程,不能忽略任何一个细节,尽最大可能提高工程的质量水平。此外,由于地质条件的限制,对于一些超大型的水利工程并不能找到完全符合要求的地理位置,这时就应该采取最优方案原则,也就是准备多种可供选择的方案,从中选择相对最优的一种方案,由此制定的坝址方案中必然存在一定的不足之处。针对这种情况,相关部门可以通过不断改良地质条件的方法来弥补缺陷,最大限度的满足坝址选择要求。

2.工程地质勘察的要点分析

2.1区域稳定性

在水利工程坝址选择过程中,最先考虑的应该是区域稳定性问题。通常情况下,水利工程对坝址的要求是相对较高的,尤其是对所属区域的地质稳定情况的研究,甚至可以上升到战略性的层次,而这其中需要重点关注的是地震情况,这将直接影响到坝址的选择。因此,为了确保万无一失,对于那些大型的水利工程建设,应该组织专业评定小组对所选区域的地质条件进行安全性评估,必要时可以请求当地的地震部门配合工作,只有经过科学合理的评估之后,才能确定最终的坝址位置,绝不可存在“差不多”的危险心态。

2.2地形地貌

在确定坝址之后就需要考虑坝型的选择,而影响坝型的主要因素就是坝址所在地的实际地形地貌,同时,地形地貌还会影响工程的施工进度。其中,对于那些又长又窄且表面相对平整的“V”字型河谷区则应该选择拱形的坝型;而另一些宽高比超过2的“U”字型河谷区则适合选择重力坝或砌石坝;此外,还有部分区域位于相对宽广的河谷区,这种情况下可以选择建造土坝。凡事都要具体问题具体分析,不同的地形条件其内部岩层的应力结构也是有所区别的,这就需要工程人员在选择坝址坝型时要详细的对比各种情况,预估可能出现的渗漏等不利状况,进而为最终方案的确定提供有力的事实依据。

2.3岩土特性

所谓岩土是从工程建筑观点对组成地壳的任何一种岩石和土的统称。对于水利工程这种搭建在原有河谷之上的建筑物来说,岩土特性是非常关键的因素。在选址的过程中要对当地岩土特性进行详细的勘察,根据得到的实地信息来确定坝址和坝型的选择。水利工程建筑越高,对岩土特性的要求随之增高,下面将对几种岩体进行简单说明。

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块状结晶岩体有自身的特点,通常具有强度大、抗性强以及渗透性弱等优势,非常适合作为高混凝土河坝的地基材料,而其中又属花岗岩特性最为突出。同时,也要考虑围岩结构中风化壳与风化夹层位置,尽量远离这些潜在的危险区。

喷出岩也是一种常用的坝基材料,同样具有高强度和高抗性。有关资料记载,目前国内北方和沿海地区绝大部分河坝都选择喷出岩作为坝基,同时,还应注意这种岩体喷出间隙内有时会存在一些风化夹层、泥层以及松散石层,这些夹层严重破坏了岩体内部的整体抗性,进而影响到坝基的稳定性。其他还有石英岩、混合岩以及沉积岩等类型的岩体,在一定的条件下都可以作为坝基。

此外,河床松散覆盖层也是坝址选择中需要注意的地方。对于需要建造高混凝土的河坝,建筑坝体一定要与河床基岩相接触,过于厚重的河床覆盖层会影响工程的进度,增加额外的工作量。因此,在相同条件下尽可能的选择比较河床覆盖层相对较薄的区域。

2.4地质结构

一个地域内部的地质结构对于坝址的选择也有很大的影响,尤其是敏感程度较高的刚性坝。当所勘察的范围内存在强烈的地震活动或者火山活跃区时,应该尽可能避开这些地方,选择那些地质条件稳定的区域。如果选择过程中忽略了这一因素,当时可能不会受到影响,可是一旦出现地质活动,地下断层的错位将导致整个坝体出现裂缝,严重时甚至会是坝体崩塌,造成不可估量的损失。早些年间,国外的一座水库就是因为地质运动而引发坝体塌方,给水库下游的居民造成了大量的人员伤亡。总而言之,地质结构条件是一种潜在的安全隐患,相关部门一定要进行大量的实地勘察,全面了解所属区域的地质情况,为坝址选择的确定提供科学准确的依据。

2.5物理地质影响

不同地域内部的结构是有很大差别的,由于物理地址的作用,一些地区常常会出现山体滑坡和泥石流等严重地质灾害,而这也是影响坝址选择的重要因素。水利工程需要控制当地的河水流量,一旦发生的山体滑坡现象,便有可能引发河坝的泄露,其后果不堪设想。因此,在坝址选择过程中,通常会优先考虑那些比较狭窄的河谷区域,通过对水流的有效控制,可以相对较好的进行调节,在建筑成本上也是比较划算的。同时还应该注意到这种地形的缺陷,由于太过狭窄,河谷两侧的山体的坡度将会很大,导致山体内部应力变小,严重影响山体的稳定性。总之,每种地形都各有利弊,最终还需要专业人士的综合对比,选出最优方案。

2.6天然建筑材料

一个大型的水利工程项目往往需要大量的建筑材料,因此,周围的建筑材料基地分布情况也是坝址选择应该重点关注的要点之一。在前文中提到,不同地形对应的坝型也是有所区别的,而不同的坝型所需的建筑材料也有很大的差别,如果当地有符合要求的建材基地,将会为工程项目的进展提供极大的便利,同时还能够缩减大量的材料运输成本,此外还可以拉动当地的经济发展,进而改善人们的生活水平,实现双赢的效果。

3总结

综上所述,水利工程坝址选择的工程地质勘察是保证整个工程安全稳定运行的关键。相关部门在实地勘察过程中通过科学的手段准确的对区域稳定、地形地貌、岩土特性、物理地质以及天然建筑材料等六大要点进行评估,尽可能的制定出最优的坝址选择方案,这不仅关系到工程项目的质量,甚至可能影响周围方圆百里内人民的生命财产安全。因此,水利部门一定要高度重视工程坝址选择的地质勘察工作。

参考文献

[1]董在付.论述水利工程中的水文地质问题分析[J].中国新技术新产品,2010(24)

[2]韩雪.水利工程坝址选择的工程地质勘察[J].黑龙江科技信息,2016(36):301.

[3]陈若民.水利工程坝址选择的工程地质勘察探析[J].科技创新与应用,2013(9):114-115.

[4]张立真,刘和义,王兴坡.水利工程坝址选择的工程地质勘察分析[J].科技与企业,2013(15):127.

论文作者:张雪山

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/28

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