浙江省水利水电勘测设计院浙江省杭州市310002
摘要：拱坝对地形、地质条件要求很高，勘察工作要有所侧重，须重点查明岩体抗变形能力，抗滑稳定等工程地质问题。本次勘察工作主要利用钻孔、平硐、物探（钻孔电视及钻孔声波测试）等多种勘察手段进行勘察。
关键词：拱坝；钻孔电视；声波测试；平硐
引言
中国是世界上建造拱坝最多的国家。拱坝作为一个整体的超静定结构，与同样客观条件的重力坝比，工程量可以节省1/3～1/2。但拱坝对地形、地质条件及坝基处理要求很高，一旦大坝运行中出现问题，后果十分严重。例如1959年法国马尔帕塞拱坝失事造成死亡失踪500余人，财产损失超300亿法郎，这些教训值得吸取。随着拱坝建设及失败经验的积累，勘察设计人员对岩体抗变形能力，抗滑稳定及渗透稳定等重点地质问题也越来越重视，需要我们运用各种勘察手段重点查明。
1工程概况
临安某水库是一座以防洪、供水和改善水环境为主，兼顾灌溉、发电等综合利用的水库。坝址以上集水面积80km2，水库正常蓄水位325.00m，总库容2915万m3，防洪库容923万m3，电站装机容量4000kW，多年平均发电量1002万kW.h。设计推荐坝型为混凝土重力拱坝，坝顶高程332.0m，最大坝高74.5m。
2坝区工程地质条件
2.1地形地貌
坝址河谷宽约45m，左岸山体雄厚，山坡坡度45°～50°，右岸为山脊，山体相对单薄，山坡坡度39°～43°。坝址右岸分布基座阶地，沿河岸边断续出露与变质岩组成的基岩重叠，阶地堆积物为含泥砂砾卵石层，上覆有厚度不一的坡残物堆积。
2.2地层岩性
坝址区岩性为震旦系下统志棠组上段（Z1z3）青灰色角岩化泥岩，角岩变质程度深，微层理发育，新鲜岩石胶结致密、岩质较硬，中厚层～厚层为主，单层厚度一般50cm～80cm，岩层产状：290°～340°，SW∠46°～65°，层面倾向上游，坝址岩体受附近区域断层影响，普遍硅化，程度不一。覆盖层为第四系上更新统冲洪积（al-plQ3）含泥砂砾卵石、第四系全新统冲洪积（al-plQ4）砂砾卵石、漂石、块石以及第四系全新统残坡积（el-dlQ4）含碎石粉质粘土。
2.3地质构造
坝址区地处顺溪旋卷构造中部，断裂构造形迹明显，褶皱构造多被断裂破坏或改造，至库坝区一带地层产状多陡立以致局部倒转。坝址区地层为NNW～NW向走向为主，倾角普遍在50°～60°以上的中厚层～厚层状岩体，与河谷接近正交，从总体构造形迹而言属陡倾角的横向谷，利于筑坝。
2.4水文地质
工程区第四系覆盖层一般不厚，其赋存的孔隙潜水多接受大气降水补给，并向河谷排泄。
3、拱坝勘察重点及勘察手段
3.1拱坝勘察重点分析
由于拱坝坝体的稳定性主要依靠两岸拱座的反力作用，因此对两岸山体地质条件要求较高，勘察工作要有所侧重，本次勘察工作主要利用地质测绘、钻孔、平硐、物探（钻孔电视及钻孔声波测试）及室内外岩土力学试验等多种勘察手段进行，有针对性地对拱坝两岸、尤其是岩体抗变形能力，坝肩抗滑稳定等主要地质问题进行勘察。
3.2勘察手段
3.2.1地质测绘
工程地质测绘是勘察工作中最基本的手段，通过收集来的地形、区域地质等资料，对坝址区地表揭露的对坝肩岩体稳定有影响的特定软弱结构面，特别是顺河断层、缓倾角断层及成组的节理裂隙等，详细调查测绘其分布的位置、规模、产状、性状和可能的组合形式及连通率。
3.2.2钻孔及钻孔电视成像
首先利用钻孔成孔取芯，后在孔内进行钻孔电视成像，可以最直观的观察孔内的各种不利结构面产状、性质。部分钻孔岩体风化带成像及特征表见表1。
表1部分钻孔岩体风化带成像及特征表
3.2.3钻孔声波测
通过对钻孔进行声波测试，可直观地划分岩石的风化强度，并且根据钻孔中声波波速低速带结合钻孔电视成像进一步分析孔内的结构面产状及性质。结合本工程，坝体基岩强风化岩石一般为2500m/s～4000m/s，弱风化岩石一般为4000m/s～5000m/s，微风化岩石一般5000m/s～6500m/s。部分钻孔声波测试曲线见下图。
3.2.4平硐
两岸坝肩按一定高差布置平硐能直观地查明拱座及抗力岩体内潜在底滑面、侧滑（裂）面及其连通率，并对硐内岩体及影响坝肩变形的软弱结构面布置原位变形、抗剪和抗剪断试验，对坝肩抗滑稳定计算提供参数。
4、拱坝勘察成果评价分析
本工程坝址两岸地形坡度较陡，一般为40°～45°，左岸山体雄厚，右岸高程350.0m～37.00m为平缓的山脊，相对单薄；除右岸坡脚覆盖层较厚达9.3m外，其余两岸及河床覆盖层较薄；两岸基岩一般风化较浅，靠近坝顶附近风化加深，右岸山脊处受地形及区域性断层影响高程340.0m～370.0m之间岩体完整性较差。坝址区岩体受变质作用，角岩化程度深，岩石硅化，程度不一，一般具中硬岩强度，但岩性较脆，锤击易断。
PD4平硐内揭露缓倾角软弱结构面L1，沿该结构面追索表明，L1软弱结构面至地表以内25m-30m以后逐渐趋于闭合，工程地质性状至深部趋于良好。
F101以压扭性，以韧性剪切为主，主要为胶结良好的密集石英脉石英脉、石英条带构成的韧性剪切带，性质尚可；局部呈现脆性断裂性状，脆性断裂带位于左岸下游TC1探槽附近，应注意坝肩变形问题。其余揭露的陡倾角断层，规模较小，延伸性较差。
坝址区断层F101从坝址右岸于坝轴线下游直达坝址左岸，基本横谷通过，不构成抗力体侧裂面，坝址区节理裂隙稍发育～较发育，除断层F101规模较大外，其余部位坝基断层规模小，抗力体侧裂边界主要由f1、f4和f5等中陡倾角断层构成，带内充填物的性状尚可。
PD4揭露一条缓倾角结构面L1，其浅部为厚1cm左右次生泥充填，为坝基（肩）抗滑稳定的主要底裂面，与上述断层可能组成不利结构面组合，影响拱坝坝肩稳定，建议设计进行抗滑稳定计算并采取相应的工程措施。
其余坝段缓倾角节理少量发育且大部分闭合或微张，未发现其他延展性较好的底滑面，左岸坝肩未发现控制拱坝坝基抗滑稳定的大的贯通性不利结构面组合，坝基抗滑稳定性较好。
5、结论
由于拱坝坝基受力的特殊性，两岸地形地质条件是拱坝成败的基本条件，拱坝依靠两岸岩体与坝体共同联合工作，抵御各种荷载，两岸岩体是坝体不可分割的组成部分；勘察中，必须侧重两岸坝肩勘察。随着勘察手段的丰富，通过地质测绘、钻孔、钻孔电视成像、钻孔声波及平硐等多种勘察手段相结合对查明拱坝岩体抗变形能力，抗滑稳定等主要地质问题起到很大的作用，对类似工程具有一定的参考价值。
参考文献
［1］濮声荣.关于拱坝的地质勘察评价.资源环境与工程,2010年4月,第24卷第2期.
［2］张力、关卫军、曹凤春.谈拱坝勘察的主要问题.辽宁工程大学技术学报,2004年6月,第23卷第3期.