浅谈对水利工程坝址选择的工程地质勘察探讨 关英华 水工建筑物不同于其他建筑物，有其自身的特点。因水 工建筑物的建成，而使广大范嗣内的水文和水文地质条件 发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、 水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此，必须重视勘察、 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 设计、施工全过程，否则，后果极其严重。在坝址选择时除了 考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外，还应研究包括溢洪、 引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件，为规划、设计和施工 提供可靠依据。 一、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。 二、区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重 要的意义。围绕坝址或要开发的河段，对区域地壳稳定性和 区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地 震的影响直接关系着坝址和坝型的选择，一般情况下，地震 烈度由地震部门提供，但对于重大的水利枢纽工程要进行 地震危险性分析和地震安全性评价。因此，对于大型水电工 程，在可行性研究阶段，应组织专门力量解决区域稳定性评 价。 ｉ、岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定米说十分重要，对坝址的比 选具有决定性意义。因此，在坝址比选时，首先要考虑岩土 性质。修建高坝，特别是混凝土坝，应选择坚硬、完整、新鲜 均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正 在施工的７０余座高坝中，有半数建于强度较高的岩浆岩地 基上，其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上，而建 于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极 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。 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，选坝时避开这些不利因素。 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。例如：桑干河干流上的山 西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩，柱状节理极发 育，坝基及绕坝渗漏严重，影响着水库效益。 ３、深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等，强度 区，应特别注意岩石的软化和泥化问题。 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。碎屑岩类如砾岩、砂岩等，强度与 胶结物类型有关，一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、 软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动，经过 次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一 问题。此外，碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育，可能会产 生严重的渗漏。 四、地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位，对变形较 为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性 断裂发育的地区，选坝时应尽量避开或远离活断层，而位于 区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究 时，应进行区域地质研究，查明区域构造格局，尤其要查明 目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动 速率，并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水 坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。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。因为 缓倾岩层的构造变动一般较轻微，容易被忽视。陡倾甚至倒 转岩层，由于构造形变强烈，岩石完整性受到强烈破坏，在 选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。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。 五、水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝 时，水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出 发，岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层 倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问 题，库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷，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。 六、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。 （作者单位：１６４０３６黑龙江省北安市海星镇农业服务 中心） ２３３
