对彭阳县吴川水库工程地质状况的探究

袁正君

摘 要：吴川水库位于彭阳县城城阳乡茹河中游，水库设计为溢流坝，坝型为混凝土坝。从库区工程地质条件及评价、坝址区主要的工程地质问题及处理方案、天然建筑材料等三个方面加以探究、分析，旨在为吴川水库工程的兴建、扩建提供科学依据。

关键词：彭阳县；吴川水库；工程；地质

中图分类号：F127 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）25-0067-02

前言

吴川水库位于彭阳县城城阳乡茹河中游，距离彭阳县约25km，是如河流域10 000亩水浇地、5 000亩设施农业的灌溉水源地。吴川水库设计为溢流坝，最大坝高20米，坝型为混凝土坝，此次研究勘察，共布钻孔3眼，工作量（见下表）：

本次勘察的主要目的：（1）查明库区的工作地质条件；（2）提出坝址及库区所存在的工作地质问题；（3）提出坝肩、坝基所存在的问题和处理方法；（4）对坝址区工程地质条件进行比较评价；（5）对坝址区水文地质条件进行调查评价。

一、库区工程地质条件及评价

1.地形地貌及物理地质现象。库区属中低山地貌单元。河谷呈“U”型。两岸发育有垂直河谷的冲沟，河谷两岸基岩出露，岸坡较陡。由于基岩长期裸露，使其风化崩解强烈，均堆积于山脚下。基岩强风化厚度3m～4m，中等风化厚度4m。

2.地层岩性。库区采用钻孔、探井等地质勘察手段，揭露主要地层岩性有第四系全新统（Q42aPl）壤土、冲洪积碎石，（Q41al）冲积壤土；第四系上更新统（Q3al）冲积壤土；第三系渐新统（N1）砂岩和砾岩，分布在河床上部。杂色，次棱角状，一般粒径30mm～80mm，含量约55%，成份为砂岩、灰岩等，壤土充填，分布于主河道。

3.水文地质。库区地表水主要由上游沟谷流水汇集。为季节性库水。地下水为第四系松散堆积物孔隙潜水，丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水，地下水化学类型为：CL-SO4-Na-Mg型水，[SO42-]含量306.0mg/L，对普通水泥具有结晶类硫酸盐型强腐蚀性。

4.库区渗漏。库区两岸上部为黄土丘陵，其岩性主要为壤土层，渗透性质属相对隔水层，下部为第三系砾岩及砂岩，根据勘察成果，其吕荣值0.2～5.2之间可以作为相对隔水层，库区内基岩产状水平接近，未发现断层及褶皱等地质构造现象，且未发现有低于库水位的邻谷，库区构成了一个相对完整的隔水系统。因此，发生库区渗漏的可能性很小。

库区内基岩产状水平接近，未发现断层及褶皱等地质构造现象。

库区内左右岸的沟壁较陡，蓄水后将会产生塌岸等库岸再造的现象。

5.库区浸没。库区地处中低山地貌区，两岸山体高出水位很多，由于左右岸坡已被改造为农田，水库建成后，在正常蓄水位以下的农田将被淹没。左右岸有壤土覆盖，透水性较差，分布高程在水库正常蓄水位附近的近水平区域，有产生浸没的可能，但范围较小。

6.库区库岸再造及淤积。由于主要拦蓄的是洪水，水质混浊，泥砂含量较大，淤积将是库区的主要问题。

库区内左右岸的沟壁较陡，蓄水后将会产生塌岸等库岸再造的现象。

7.水库诱发地震。库区附近经调查未发现有断裂，特别是活动性断裂的存在，也未发现有规模较大的滑坡体，加之水库规模较小，蓄水量不大，因此，水库加坝后诱发地震的可能性不大。

二、坝址区主要的工程地质问题及处理方案

1.坝址区Ⅰ级阶地和河床中部为角砾、碎石层，其厚度较薄为0.5米～1.5米左右，渗透系数6.0×10-3-6.0×10-2cm/s，属强（或极强）透水层，将对水库的蓄水构成严重的影响。由于厚度不大建议挖除。

2.坝址区Ⅰ、Ⅱ级阶地及左右岸均存在湿陷性壤土，为自重湿陷性土，为Ⅱ级自重湿陷，湿陷性土的厚度4.7米～10.5米不等。壤土的湿陷性将对坝体的安全构成严重的威胁。处理方案有两种：（1）换层法：将坝体范围内的湿陷性壤土全部挖除，然后配水达到最优含水量后碾压回填。该方法能够消除壤土的湿陷性，但开挖量大，尤其Ⅱ级阶地的壤土湿陷厚度在21.5米，存在较大的施工困难。（2）预浸水法：在河道中拦蓄洪水，以此作为水源，将坝体范围内湿陷性壤土平整，分片进行浸泡。该方法能够消除壤土的自重湿陷性，且开挖量不大，但必须有充足的水源，同时施工周期较长。

建议采用置换的方式处理。

三、天然建筑材料

1.砂料。砂料场位于彭阳县城以东的茹河右岸，交通方便。粒度模数1.6～2.1，平均粒径0.32～0.34，含泥量0.6%～2.1%，基本符合质量要求，但粒度偏细，尚需筛选和冲洗，储量大于5万立方米。

2.块石料。块石料位于彭阳县石头崾岘水库坝址上游15km左右，距离西庄水库 40km，尚未开采，交通不便，岩性为奥陶系三道沟组灰岩，青灰色，巨厚层状，致密坚硬，干容重2.6g/cm3，饱和抗压强度平均值100Mpa，符合石料的质量要求，储量大于50万立方米，料场料源集中，便于开采。

结论与建议

1.该地区区域稳定性较好，未发现对工程不利的构造现象，适宜该工程的兴建。

2.在勘探范围内未见地下水。

3.对坝基的渗漏问题，建议采用截墙法进行处理；对湿陷性壤土建议采用换土垫层进行处理。

4.坝址区地震劝峰值加速度值为0.15g，地震基本烈度为Ⅶ度，最大冻土深度为110cm。endprint

摘 要：吴川水库位于彭阳县城城阳乡茹河中游，水库设计为溢流坝，坝型为混凝土坝。从库区工程地质条件及评价、坝址区主要的工程地质问题及处理方案、天然建筑材料等三个方面加以探究、分析，旨在为吴川水库工程的兴建、扩建提供科学依据。

关键词：彭阳县；吴川水库；工程；地质

中图分类号：F127 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）25-0067-02

前言

吴川水库位于彭阳县城城阳乡茹河中游，距离彭阳县约25km，是如河流域10 000亩水浇地、5 000亩设施农业的灌溉水源地。吴川水库设计为溢流坝，最大坝高20米，坝型为混凝土坝，此次研究勘察，共布钻孔3眼，工作量（见下表）：

本次勘察的主要目的：（1）查明库区的工作地质条件；（2）提出坝址及库区所存在的工作地质问题；（3）提出坝肩、坝基所存在的问题和处理方法；（4）对坝址区工程地质条件进行比较评价；（5）对坝址区水文地质条件进行调查评价。

一、库区工程地质条件及评价

1.地形地貌及物理地质现象。库区属中低山地貌单元。河谷呈“U”型。两岸发育有垂直河谷的冲沟，河谷两岸基岩出露，岸坡较陡。由于基岩长期裸露，使其风化崩解强烈，均堆积于山脚下。基岩强风化厚度3m～4m，中等风化厚度4m。

2.地层岩性。库区采用钻孔、探井等地质勘察手段，揭露主要地层岩性有第四系全新统（Q42aPl）壤土、冲洪积碎石，（Q41al）冲积壤土；第四系上更新统（Q3al）冲积壤土；第三系渐新统（N1）砂岩和砾岩，分布在河床上部。杂色，次棱角状，一般粒径30mm～80mm，含量约55%，成份为砂岩、灰岩等，壤土充填，分布于主河道。

3.水文地质。库区地表水主要由上游沟谷流水汇集。为季节性库水。地下水为第四系松散堆积物孔隙潜水，丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水，地下水化学类型为：CL-SO4-Na-Mg型水，[SO42-]含量306.0mg/L，对普通水泥具有结晶类硫酸盐型强腐蚀性。

4.库区渗漏。库区两岸上部为黄土丘陵，其岩性主要为壤土层，渗透性质属相对隔水层，下部为第三系砾岩及砂岩，根据勘察成果，其吕荣值0.2～5.2之间可以作为相对隔水层，库区内基岩产状水平接近，未发现断层及褶皱等地质构造现象，且未发现有低于库水位的邻谷，库区构成了一个相对完整的隔水系统。因此，发生库区渗漏的可能性很小。

库区内基岩产状水平接近，未发现断层及褶皱等地质构造现象。

库区内左右岸的沟壁较陡，蓄水后将会产生塌岸等库岸再造的现象。

5.库区浸没。库区地处中低山地貌区，两岸山体高出水位很多，由于左右岸坡已被改造为农田，水库建成后，在正常蓄水位以下的农田将被淹没。左右岸有壤土覆盖，透水性较差，分布高程在水库正常蓄水位附近的近水平区域，有产生浸没的可能，但范围较小。

6.库区库岸再造及淤积。由于主要拦蓄的是洪水，水质混浊，泥砂含量较大，淤积将是库区的主要问题。

库区内左右岸的沟壁较陡，蓄水后将会产生塌岸等库岸再造的现象。

7.水库诱发地震。库区附近经调查未发现有断裂，特别是活动性断裂的存在，也未发现有规模较大的滑坡体，加之水库规模较小，蓄水量不大，因此，水库加坝后诱发地震的可能性不大。

二、坝址区主要的工程地质问题及处理方案

1.坝址区Ⅰ级阶地和河床中部为角砾、碎石层，其厚度较薄为0.5米～1.5米左右，渗透系数6.0×10-3-6.0×10-2cm/s，属强（或极强）透水层，将对水库的蓄水构成严重的影响。由于厚度不大建议挖除。

2.坝址区Ⅰ、Ⅱ级阶地及左右岸均存在湿陷性壤土，为自重湿陷性土，为Ⅱ级自重湿陷，湿陷性土的厚度4.7米～10.5米不等。壤土的湿陷性将对坝体的安全构成严重的威胁。处理方案有两种：（1）换层法：将坝体范围内的湿陷性壤土全部挖除，然后配水达到最优含水量后碾压回填。该方法能够消除壤土的湿陷性，但开挖量大，尤其Ⅱ级阶地的壤土湿陷厚度在21.5米，存在较大的施工困难。（2）预浸水法：在河道中拦蓄洪水，以此作为水源，将坝体范围内湿陷性壤土平整，分片进行浸泡。该方法能够消除壤土的自重湿陷性，且开挖量不大，但必须有充足的水源，同时施工周期较长。

建议采用置换的方式处理。

三、天然建筑材料

1.砂料。砂料场位于彭阳县城以东的茹河右岸，交通方便。粒度模数1.6～2.1，平均粒径0.32～0.34，含泥量0.6%～2.1%，基本符合质量要求，但粒度偏细，尚需筛选和冲洗，储量大于5万立方米。

2.块石料。块石料位于彭阳县石头崾岘水库坝址上游15km左右，距离西庄水库 40km，尚未开采，交通不便，岩性为奥陶系三道沟组灰岩，青灰色，巨厚层状，致密坚硬，干容重2.6g/cm3，饱和抗压强度平均值100Mpa，符合石料的质量要求，储量大于50万立方米，料场料源集中，便于开采。

结论与建议

1.该地区区域稳定性较好，未发现对工程不利的构造现象，适宜该工程的兴建。

2.在勘探范围内未见地下水。

3.对坝基的渗漏问题，建议采用截墙法进行处理；对湿陷性壤土建议采用换土垫层进行处理。

4.坝址区地震劝峰值加速度值为0.15g，地震基本烈度为Ⅶ度，最大冻土深度为110cm。endprint

摘 要：吴川水库位于彭阳县城城阳乡茹河中游，水库设计为溢流坝，坝型为混凝土坝。从库区工程地质条件及评价、坝址区主要的工程地质问题及处理方案、天然建筑材料等三个方面加以探究、分析，旨在为吴川水库工程的兴建、扩建提供科学依据。

关键词：彭阳县；吴川水库；工程；地质

中图分类号：F127 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2014）25-0067-02

前言

吴川水库位于彭阳县城城阳乡茹河中游，距离彭阳县约25km，是如河流域10 000亩水浇地、5 000亩设施农业的灌溉水源地。吴川水库设计为溢流坝，最大坝高20米，坝型为混凝土坝，此次研究勘察，共布钻孔3眼，工作量（见下表）：

本次勘察的主要目的：（1）查明库区的工作地质条件；（2）提出坝址及库区所存在的工作地质问题；（3）提出坝肩、坝基所存在的问题和处理方法；（4）对坝址区工程地质条件进行比较评价；（5）对坝址区水文地质条件进行调查评价。

一、库区工程地质条件及评价

1.地形地貌及物理地质现象。库区属中低山地貌单元。河谷呈“U”型。两岸发育有垂直河谷的冲沟，河谷两岸基岩出露，岸坡较陡。由于基岩长期裸露，使其风化崩解强烈，均堆积于山脚下。基岩强风化厚度3m～4m，中等风化厚度4m。

2.地层岩性。库区采用钻孔、探井等地质勘察手段，揭露主要地层岩性有第四系全新统（Q42aPl）壤土、冲洪积碎石，（Q41al）冲积壤土；第四系上更新统（Q3al）冲积壤土；第三系渐新统（N1）砂岩和砾岩，分布在河床上部。杂色，次棱角状，一般粒径30mm～80mm，含量约55%，成份为砂岩、灰岩等，壤土充填，分布于主河道。

3.水文地质。库区地表水主要由上游沟谷流水汇集。为季节性库水。地下水为第四系松散堆积物孔隙潜水，丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水，地下水化学类型为：CL-SO4-Na-Mg型水，[SO42-]含量306.0mg/L，对普通水泥具有结晶类硫酸盐型强腐蚀性。

4.库区渗漏。库区两岸上部为黄土丘陵，其岩性主要为壤土层，渗透性质属相对隔水层，下部为第三系砾岩及砂岩，根据勘察成果，其吕荣值0.2～5.2之间可以作为相对隔水层，库区内基岩产状水平接近，未发现断层及褶皱等地质构造现象，且未发现有低于库水位的邻谷，库区构成了一个相对完整的隔水系统。因此，发生库区渗漏的可能性很小。

库区内基岩产状水平接近，未发现断层及褶皱等地质构造现象。

库区内左右岸的沟壁较陡，蓄水后将会产生塌岸等库岸再造的现象。

5.库区浸没。库区地处中低山地貌区，两岸山体高出水位很多，由于左右岸坡已被改造为农田，水库建成后，在正常蓄水位以下的农田将被淹没。左右岸有壤土覆盖，透水性较差，分布高程在水库正常蓄水位附近的近水平区域，有产生浸没的可能，但范围较小。

6.库区库岸再造及淤积。由于主要拦蓄的是洪水，水质混浊，泥砂含量较大，淤积将是库区的主要问题。

库区内左右岸的沟壁较陡，蓄水后将会产生塌岸等库岸再造的现象。

7.水库诱发地震。库区附近经调查未发现有断裂，特别是活动性断裂的存在，也未发现有规模较大的滑坡体，加之水库规模较小，蓄水量不大，因此，水库加坝后诱发地震的可能性不大。

二、坝址区主要的工程地质问题及处理方案

1.坝址区Ⅰ级阶地和河床中部为角砾、碎石层，其厚度较薄为0.5米～1.5米左右，渗透系数6.0×10-3-6.0×10-2cm/s，属强（或极强）透水层，将对水库的蓄水构成严重的影响。由于厚度不大建议挖除。

2.坝址区Ⅰ、Ⅱ级阶地及左右岸均存在湿陷性壤土，为自重湿陷性土，为Ⅱ级自重湿陷，湿陷性土的厚度4.7米～10.5米不等。壤土的湿陷性将对坝体的安全构成严重的威胁。处理方案有两种：（1）换层法：将坝体范围内的湿陷性壤土全部挖除，然后配水达到最优含水量后碾压回填。该方法能够消除壤土的湿陷性，但开挖量大，尤其Ⅱ级阶地的壤土湿陷厚度在21.5米，存在较大的施工困难。（2）预浸水法：在河道中拦蓄洪水，以此作为水源，将坝体范围内湿陷性壤土平整，分片进行浸泡。该方法能够消除壤土的自重湿陷性，且开挖量不大，但必须有充足的水源，同时施工周期较长。

建议采用置换的方式处理。

三、天然建筑材料

1.砂料。砂料场位于彭阳县城以东的茹河右岸，交通方便。粒度模数1.6～2.1，平均粒径0.32～0.34，含泥量0.6%～2.1%，基本符合质量要求，但粒度偏细，尚需筛选和冲洗，储量大于5万立方米。

2.块石料。块石料位于彭阳县石头崾岘水库坝址上游15km左右，距离西庄水库 40km，尚未开采，交通不便，岩性为奥陶系三道沟组灰岩，青灰色，巨厚层状，致密坚硬，干容重2.6g/cm3，饱和抗压强度平均值100Mpa，符合石料的质量要求，储量大于50万立方米，料场料源集中，便于开采。

结论与建议

1.该地区区域稳定性较好，未发现对工程不利的构造现象，适宜该工程的兴建。

2.在勘探范围内未见地下水。

3.对坝基的渗漏问题，建议采用截墙法进行处理；对湿陷性壤土建议采用换土垫层进行处理。

4.坝址区地震劝峰值加速度值为0.15g，地震基本烈度为Ⅶ度，最大冻土深度为110cm。endprint