壩址工程地質勘察是指為選擇壩址和查明壩址工程地質條件所進行的綜合調查工作。大壩是水電工程的主要建築物，其規模、類型及型式的不同，對工程地質條件的要求也是不同的。另外，壩址除大壩外還有廠房、導流隧洞、泄洪隧洞、發電隧洞及溢洪道等其他建築物。
基本介紹
- 中文名：壩址工程地質勘察
- 外文名：Geological survey of the dam site
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：水力發電
- 勘察特性：階段性
簡介,勘察任務,勘察內容,勘察方法,勘察成果,
簡介
壩址工程地質勘察是指為選擇壩址和查明壩址工程地質條件所進行的綜合調查工作。大壩是水電工程的主要建築物，其規模、類型及型式的不同，對工程地質條件的要求也是不同的。另外，壩址除大壩外還有廠房、導流隧洞、泄洪隧洞、發電隧洞及溢洪道等其他建築物。因此，壩址工程地質勘察不僅為大壩，同時還要為其他各種建築物的設計和施工提供地質資料和工程地質評價。勘察工作是分階段進行的，各階段任務、內容、方法及成果是不同的。
勘察任務
1規劃勘察。
主要是配合規劃設計選擇和確定建壩河段，調查各梯級壩段的工程地質條件，研究近期開發和控制性工程壩區的主要工程地質問題。
2可行性研究勘察。
在規劃選定梯級的壩段，調查研究各比較壩址的工程地質條件，為選擇壩址、初選基本壩型提供地質依據。
3初步設計勘察。
查明選定壩址的工程地質條件，為確定壩型、樞紐布置、壩線及地基處理方案提供地質資料。
4技施設計勘察。
進行工程地質專題研究，核實前期勘察資料及結論。為設計的調整和最佳化提供地質資料，並參加地基驗收和處理的研究工作，提出施工、運行期地質監測的建議。
勘察內容
1規劃階段。
主要是了解壩段的河谷形態及地貌，出露地層和岩性及影響建壩的易溶岩、軟岩(土)層的分布，構造斷裂的發育程度、規模及其與河流方向的關係，岩體風化程度及特徵，井、泉的分布及其與岩層、斷裂、地貌的關係。河谷內坍滑體等的分
布、規模及狀態，大範圍鬆散堆積物的來源，喀斯特形態、分布及與地貌、構造的關係，土石流活動情況及形成條件等。
2可行性研究階段。
是調查壩址的岩層分布及其物理力學性質，軟弱岩層及夾層性狀，各級斷裂的分布及其組合，緩傾斷裂的分布規律及性狀，河床及兩岸岩體風化帶深度及卸荷範圍，壩基岩體及斷裂帶的滲透性，相對隔水層埋藏深度，地下水類型、水位及動態，河床覆蓋層厚度、結構及透水性，喀斯特發育規律，岸坡穩定條件等。
3初步設計階段。
主要是查明壩址建築物範圍的覆蓋層厚度、組成、滲透性、承載力、壓縮變形、滲透比降及液化條件等，基岩的各向異性、變形特徵及抗剪強度，軟弱岩層或夾層的分布及物理力學性質，控制大壩穩定的斷層的規模、產狀及其空間變化規律，斷層帶物質的組成、性狀、強度和水化學穩定性。岩體風化卸荷深度及滲透性，喀斯特發育深度，地下水埋深、動態、相對隔水層的埋藏條件，天壩下游抗力體及沖刷部位岩體性質、風化程度及完整性。上述研究內容可根據壩型及具體地質條件有所側重。
4技施設計階段。
主要是核實壩基(肩)各部位岩土體的變形、滑動邊界條件及計算參數，可利用基岩面的深度、壩基加固及防滲措施等專門地質問題。
勘察方法
1規劃階段。
主要是以1:10000~1:50000的綜合工程地質測繪和物探為主，配合坑槽和少量鑽探及室內試驗工作。河床覆蓋層、岸邊岩體風化、坍滑、堆積體等厚度主要用物探了解。在有代表性的河谷橫斷面上，以鑽孔和平硐探查覆蓋層和風化卸荷深度。鑽孔要穿過覆蓋層並進入基岩一定深度，基岩分段壓水測其滲透性、也可在鑽孔內進行的綜合測井，岸邊的探硐一般穿過風化帶至較新鮮的岩體內一定深度，用物探測定鹼內岩體的彈性參數。取代表性的岩樣，做室內物理力學性質試驗。
2可行性研究階段。
各比較壩址的勘察，是以1:5000~1:2000的工程地質測繪為基礎，充分運用物探及坑槽探。在擬定壩址範圍進行一定數量的鑽探、硐探及岩石試驗工作。坑槽探主要是配合地質測繪了解基岩表面的覆蓋層厚度、揭露被掩蓋的岩層界線、斷層及接觸關係。物探可測大範圍的覆蓋層和風化岩的深度及孔、硐岩層的彈性參數，追蹤河床內的斷裂帶。各比較壩址的代表性剖面及輔助剖面，均布置一定數量的鑽孔及平硐、勘探孔、洞位置和深度根據地形、地質條件及壩型和壩高確定，勘探點間距通常在100 m左右，但河床不宜少於2個鑽孔;覆蓋層較厚時進行抽水試驗、基岩作壓水試驗，分別求得滲透係數和單位吸水量。按岩類取樣，進行岩塊物理力學性質試驗。對於第四紀地層地基，以鑽孔連續取樣進行試驗，分層測定物理力學性質指標，並在現場做原位測試，如標準貫入試驗、十字板剪下試驗等。
3初步設計階段。
是在1:2000~1:1 000工程地質測繪的基礎上，根據壩型、壩高及地質條件，在建築物範圍內進行的詳細勘探。一般沿各主要建築物軸線布置勘探剖面，壩線主勘探剖面上下游還有輔助勘探剖面。高混凝土壩要求壩基(肩)岩體堅硬、完整、穩定性高。測繪中常用足夠的坑槽，揭露被掩蓋的軟弱層帶及其相互組合。壩肩和隧洞進出口宜川探硐查明風化層和卸荷帶的分布和深度。地下廠房要有探硐進入廠區。勘探點的間距一般為20~50m，鑽孔深度壩基一般約為1/3~1/2壩高，帷幕線上深度等於水頭或達到相對隔水層內一定深度，喀斯特區除外。對於高拱壩，壩肩是重要的部位，勘探點根據穩定條件布置，除鑽孔外，通常還每隔30~50m高程布置一層探硐。岩土試驗和水文地質試驗都有適當的組數。對於土石壩，如河谷開闊，壩建於第四紀地層上。工程地質測繪比例尺可略小;儘可能利用物探配合鑽孔，查明河床深槽、古河床、埋藏谷、溶洞的具體範圍。勘探中壩基鑽孔除需詳細分層外，壩基持力層範圍每一層都要取原狀樣進行試驗;對軟土、淤泥及粉細砂層類，除做原位測試外，還要根據需要做室內三軸振動、管涌等試驗。主要透水層的抽水試驗一般不少於3次。勘探網的鑽孔間距一般為50~100m，帷幕線孔深度等於水頭。本階段多結合勘探工作，建立起地下水長期觀測網和不穩定岩土體的監測點(網)。
4技施階段。
多屬補充性專題勘察，內容根據具體項目要求和前期工作的深度而定。施工地質測繪的比例尺通常大於1:500。在壩基編錄時，一般同時進行岩體彈性波速、點載荷和回彈儀等簡易測試。在校核前期的勘察資料時，儘可能利用已有成果和施工開挖面，如發現新問題必要時也可補充勘探和試驗工作。
勘察成果
壩址工程地質勘察的成果一般都編入各階段工程地質報告。各階段成果的內容和深度各不相同，但都是由圖件和文字部分組成。具體可參見SDJ14 -78《中國水利水電工程地質勘察規範》(試行)。
