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水利水电工程坝址及坝型地质比选

［摘要］本文以某水利水电工程为实例，首先简要介绍该工程上、下坝址的基本地质条件，然后对这两个坝址从地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化、水文地质条件以及可能存在工程地质问题等各方面进行工程地质分析、比较，以及各坝址选取面板堆石坝、砼重力坝方案的优劣势比较，从地质角度上提出较优坝址和适宜坝型建议，这对类似水利水电工程进行坝址及坝型地质比选具有重要的借鉴意义。

［关键词］水利水电工程工程地质分析综合对比较优坝址推荐坝型

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概述

坝址、坝型选择是水利水电工程前期设计阶段的一项很重要工作，其选择是否合理将直接关系到水工建筑物的安全、可靠、经济效益等。而影响坝址、坝型选择的因素很多，其中地形地质条件更是坝址、坝型选择的最重要因素之一，甚至为直接影响着工程项目建设成败的决定性因素，因此在水利水电工程坝址比选阶段工程地质勘察工作尤为重要，可为水工设计进行坝址、坝型选择提供科学可靠的地质基础依据。下面以某水利水电工程为例，进行其坝址及坝型比选工程地质评价，并从地质角度上提出较优坝址和适宜坝型建议。

该水利水电工程是一座以航运为主、结合发电等综合利用的大型水利枢纽，其水库正常蓄水位176.00m，总库容为2.06亿山3,工程规模为大（2）型，工程等别为II等，枢纽主要建筑物有挡水建筑物、泄水建筑物、水电站、通航建筑物及过鱼系统。

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区域地质背景

测区在大地构造上处于南华准地台与扬子准地台的过渡地带、桂北台隆的九万大山穹褶带内，分布地层有上板溪群、震旦系、寒武系和第四系，其中上板溪群为区内最古老的地层，主要有板岩、千枚岩、片岩及变粒岩等；震旦系是区内分布最为广泛的地层，发育一套相当厚的、复杂的沉积岩系；寒武系地层在区内零星出露，为一套巨厚的砂页岩夹灰岩、白云岩的浅海相沉积地层。

区内构造线方向主要为北北东向，经历了加里东、印支?燕山等多次构造运动，岩层分布、断裂、褶皱等主要受北北东向构造制约，褶皱多被断层切割。断裂在第四系晚更新世以来均无活动痕迹，不属活断层，区域构造稳定性好。根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2015）》，工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为丑度，反应谱特征周期为0.35s。

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比选坝址基本地质条件

根据从工程任务、地形条件、上下游梯级水位衔接、水库淹没等因素对可选坝址河段进行分析、研究，最后将初拟上坝址、下坝址分别作为本枢纽比选坝址来开展工程地质勘察工作，两坝址相距约8.2km。

3.1上坝址

上坝址属低山峡谷地貌，河流自南西向北东流经坝址，河道稍弯曲，河谷基本对称，为宽底“V”型谷。平水期河水位约为160m，河面宽约250m，水深1?3m。两岸山坡植被较发育，冲沟较发育，左岸山体自然坡度为30?45°，山顶高程292.70m，坝线下游390m处为省口河、切割深度50?120m，基本上长年有水;右岸发育宽约170m的I级、II级阶地，山体自然坡度为30?40°，山顶高程约为513.00m，坝线上游240m处冲沟切割深度30?60m、为季节性流水。

坝址覆盖层主要为第四系河床冲洪积物（Qapl）和河流I级、II级阶地冲积4

物（Q：l、Q3al）以及残坡积物（Q^dl），为粉土、粉质粘土、砂卵砾石和含碎石粉质粘土等，厚度15?25m；下伏基岩为上板溪群拱洞组上段地层，可分3层：第一层（Ptbg2-1）为中厚?厚层状粉砂质板岩夹少量浅紫红色大理岩，主要分布于坝址河床右侧；第二层（Ptbgx）为薄?极薄层状粉砂质千枚岩夹少量中厚层状粉砂质板岩，分布于坝址左侧河床及左侧岸坡；第三层（Ptbg2-3）为中厚层状粉砂质板岩夹少量薄?极薄层状粉砂质千枚岩，主要分布于坝址河床左侧上游。

坝址位于雷公岭向斜南西端之南西侧，区域逆断层F于坝址河床中间小角度斜穿河流，贯穿坝址上、下游，其产状为N20?45°E,NWN60?70°，属压扭性断层，破碎带宽度为15?30m，充填断层角砾及断层泥。以区域逆断层为界，断层上盘基岩为Pt2-2粉砂质千枚岩夹粉砂质板岩，岩层产状为N30?40°W，SWN15?25°，倾向上游、偏左岸；断层下盘基岩为Pt^-l粉砂质板岩夹大理岩，岩层产状为N30?40°E，SEN60?70°，倾向右岸、偏下游。强?弱风化岩体中节理裂隙程度较发育，基本为构造裂隙，其发育程度随风化程度减弱而减弱。

基岩风化程度及特征与地形、岩性、构造及地下水等因素关系密切，主要表现为垂直方向的物理风化。河床缺失全强风化层，除区域断层（F）破碎带及其7

影响带风化较深外，其余部位弱风化岩体厚度在3?5m；左岸缺失全风化岩层，强、弱风化岩层厚度分别为6?7m和4?6m；右岸全风化岩层厚度为