對彭陽縣吳川水庫工程地質(zhì)狀況的探究

袁正君

摘 要：吳川水庫位于彭陽縣城城陽鄉(xiāng)茹河中游，水庫設(shè)計(jì)為溢流壩，壩型為混凝土壩。從庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價(jià)、壩址區(qū)主要的工程地質(zhì)問題及處理方案、天然建筑材料等三個(gè)方面加以探究、分析，旨在為吳川水庫工程的興建、擴(kuò)建提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：彭陽縣；吳川水庫；工程；地質(zhì)

中圖分類號(hào)：F127 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）25-0067-02

前言

吳川水庫位于彭陽縣城城陽鄉(xiāng)茹河中游，距離彭陽縣約25km，是如河流域10 000畝水澆地、5 000畝設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌溉水源地。吳川水庫設(shè)計(jì)為溢流壩，最大壩高20米，壩型為混凝土壩，此次研究勘察，共布鉆孔3眼，工作量（見下表）：

本次勘察的主要目的：（1）查明庫區(qū)的工作地質(zhì)條件；（2）提出壩址及庫區(qū)所存在的工作地質(zhì)問題；（3）提出壩肩、壩基所存在的問題和處理方法；（4）對壩址區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行比較評價(jià)；（5）對壩址區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查評價(jià)。

一、庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價(jià)

1.地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象。庫區(qū)屬中低山地貌單元。河谷呈“U”型。兩岸發(fā)育有垂直河谷的沖溝，河谷兩岸基巖出露，岸坡較陡。由于基巖長期裸露，使其風(fēng)化崩解強(qiáng)烈，均堆積于山腳下?；鶐r強(qiáng)風(fēng)化厚度3m～4m，中等風(fēng)化厚度4m。

2.地層巖性。庫區(qū)采用鉆孔、探井等地質(zhì)勘察手段，揭露主要地層巖性有第四系全新統(tǒng)（Q42aPl）壤土、沖洪積碎石，（Q41al）沖積壤土；第四系上更新統(tǒng)（Q3al）沖積壤土；第三系漸新統(tǒng)（N1）砂巖和礫巖，分布在河床上部。雜色，次棱角狀，一般粒徑30mm～80mm，含量約55%，成份為砂巖、灰?guī)r等，壤土充填，分布于主河道。

3.水文地質(zhì)。庫區(qū)地表水主要由上游溝谷流水匯集。為季節(jié)性庫水。地下水為第四系松散堆積物孔隙潛水，豐水期地表水補(bǔ)給地下水，枯水期地下水補(bǔ)給地表水，地下水化學(xué)類型為：CL-SO4-Na-Mg型水，[SO42-]含量306.0mg/L，對普通水泥具有結(jié)晶類硫酸鹽型強(qiáng)腐蝕性。

4.庫區(qū)滲漏。庫區(qū)兩岸上部為黃土丘陵，其巖性主要為壤土層，滲透性質(zhì)屬相對隔水層，下部為第三系礫巖及砂巖，根據(jù)勘察成果，其呂榮值0.2～5.2之間可以作為相對隔水層，庫區(qū)內(nèi)基巖產(chǎn)狀水平接近，未發(fā)現(xiàn)斷層及褶皺等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，且未發(fā)現(xiàn)有低于庫水位的鄰谷，庫區(qū)構(gòu)成了一個(gè)相對完整的隔水系統(tǒng)。因此，發(fā)生庫區(qū)滲漏的可能性很小。

庫區(qū)內(nèi)基巖產(chǎn)狀水平接近，未發(fā)現(xiàn)斷層及褶皺等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。

庫區(qū)內(nèi)左右岸的溝壁較陡，蓄水后將會(huì)產(chǎn)生塌岸等庫岸再造的現(xiàn)象。

5.庫區(qū)浸沒。庫區(qū)地處中低山地貌區(qū)，兩岸山體高出水位很多，由于左右岸坡已被改造為農(nóng)田，水庫建成后，在正常蓄水位以下的農(nóng)田將被淹沒。左右岸有壤土覆蓋，透水性較差，分布高程在水庫正常蓄水位附近的近水平區(qū)域，有產(chǎn)生浸沒的可能，但范圍較小。

6.庫區(qū)庫岸再造及淤積。由于主要攔蓄的是洪水，水質(zhì)混濁，泥砂含量較大，淤積將是庫區(qū)的主要問題。

庫區(qū)內(nèi)左右岸的溝壁較陡，蓄水后將會(huì)產(chǎn)生塌岸等庫岸再造的現(xiàn)象。

7.水庫誘發(fā)地震。庫區(qū)附近經(jīng)調(diào)查未發(fā)現(xiàn)有斷裂，特別是活動(dòng)性斷裂的存在，也未發(fā)現(xiàn)有規(guī)模較大的滑坡體，加之水庫規(guī)模較小，蓄水量不大，因此，水庫加壩后誘發(fā)地震的可能性不大。

二、壩址區(qū)主要的工程地質(zhì)問題及處理方案

1.壩址區(qū)Ⅰ級(jí)階地和河床中部為角礫、碎石層，其厚度較薄為0.5米～1.5米左右，滲透系數(shù)6.0×10-3-6.0×10-2cm/s，屬強(qiáng)（或極強(qiáng)）透水層，將對水庫的蓄水構(gòu)成嚴(yán)重的影響。由于厚度不大建議挖除。

2.壩址區(qū)Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地及左右岸均存在濕陷性壤土，為自重濕陷性土，為Ⅱ級(jí)自重濕陷，濕陷性土的厚度4.7米～10.5米不等。壤土的濕陷性將對壩體的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。處理方案有兩種：（1）換層法：將壩體范圍內(nèi)的濕陷性壤土全部挖除，然后配水達(dá)到最優(yōu)含水量后碾壓回填。該方法能夠消除壤土的濕陷性，但開挖量大，尤其Ⅱ級(jí)階地的壤土濕陷厚度在21.5米，存在較大的施工困難。（2）預(yù)浸水法：在河道中攔蓄洪水，以此作為水源，將壩體范圍內(nèi)濕陷性壤土平整，分片進(jìn)行浸泡。該方法能夠消除壤土的自重濕陷性，且開挖量不大，但必須有充足的水源，同時(shí)施工周期較長。

建議采用置換的方式處理。

三、天然建筑材料

1.砂料。砂料場位于彭陽縣城以東的茹河右岸，交通方便。粒度模數(shù)1.6～2.1，平均粒徑0.32～0.34，含泥量0.6%～2.1%，基本符合質(zhì)量要求，但粒度偏細(xì)，尚需篩選和沖洗，儲(chǔ)量大于5萬立方米。

2.塊石料。塊石料位于彭陽縣石頭崾峴水庫壩址上游15km左右，距離西莊水庫 40km，尚未開采，交通不便，巖性為奧陶系三道溝組灰?guī)r，青灰色，巨厚層狀，致密堅(jiān)硬，干容重2.6g/cm3，飽和抗壓強(qiáng)度平均值100Mpa，符合石料的質(zhì)量要求，儲(chǔ)量大于50萬立方米，料場料源集中，便于開采。

結(jié)論與建議

1.該地區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性較好，未發(fā)現(xiàn)對工程不利的構(gòu)造現(xiàn)象，適宜該工程的興建。

2.在勘探范圍內(nèi)未見地下水。

3.對壩基的滲漏問題，建議采用截墻法進(jìn)行處理；對濕陷性壤土建議采用換土墊層進(jìn)行處理。

4.壩址區(qū)地震勸峰值加速度值為0.15g，地震基本烈度為Ⅶ度，最大凍土深度為110cm。endprint

摘 要：吳川水庫位于彭陽縣城城陽鄉(xiāng)茹河中游，水庫設(shè)計(jì)為溢流壩，壩型為混凝土壩。從庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價(jià)、壩址區(qū)主要的工程地質(zhì)問題及處理方案、天然建筑材料等三個(gè)方面加以探究、分析，旨在為吳川水庫工程的興建、擴(kuò)建提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：彭陽縣；吳川水庫；工程；地質(zhì)

中圖分類號(hào)：F127 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）25-0067-02

前言

吳川水庫位于彭陽縣城城陽鄉(xiāng)茹河中游，距離彭陽縣約25km，是如河流域10 000畝水澆地、5 000畝設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌溉水源地。吳川水庫設(shè)計(jì)為溢流壩，最大壩高20米，壩型為混凝土壩，此次研究勘察，共布鉆孔3眼，工作量（見下表）：

本次勘察的主要目的：（1）查明庫區(qū)的工作地質(zhì)條件；（2）提出壩址及庫區(qū)所存在的工作地質(zhì)問題；（3）提出壩肩、壩基所存在的問題和處理方法；（4）對壩址區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行比較評價(jià)；（5）對壩址區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查評價(jià)。

一、庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價(jià)

1.地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象。庫區(qū)屬中低山地貌單元。河谷呈“U”型。兩岸發(fā)育有垂直河谷的沖溝，河谷兩岸基巖出露，岸坡較陡。由于基巖長期裸露，使其風(fēng)化崩解強(qiáng)烈，均堆積于山腳下?；鶐r強(qiáng)風(fēng)化厚度3m～4m，中等風(fēng)化厚度4m。

2.地層巖性。庫區(qū)采用鉆孔、探井等地質(zhì)勘察手段，揭露主要地層巖性有第四系全新統(tǒng)（Q42aPl）壤土、沖洪積碎石，（Q41al）沖積壤土；第四系上更新統(tǒng)（Q3al）沖積壤土；第三系漸新統(tǒng)（N1）砂巖和礫巖，分布在河床上部。雜色，次棱角狀，一般粒徑30mm～80mm，含量約55%，成份為砂巖、灰?guī)r等，壤土充填，分布于主河道。

3.水文地質(zhì)。庫區(qū)地表水主要由上游溝谷流水匯集。為季節(jié)性庫水。地下水為第四系松散堆積物孔隙潛水，豐水期地表水補(bǔ)給地下水，枯水期地下水補(bǔ)給地表水，地下水化學(xué)類型為：CL-SO4-Na-Mg型水，[SO42-]含量306.0mg/L，對普通水泥具有結(jié)晶類硫酸鹽型強(qiáng)腐蝕性。

4.庫區(qū)滲漏。庫區(qū)兩岸上部為黃土丘陵，其巖性主要為壤土層，滲透性質(zhì)屬相對隔水層，下部為第三系礫巖及砂巖，根據(jù)勘察成果，其呂榮值0.2～5.2之間可以作為相對隔水層，庫區(qū)內(nèi)基巖產(chǎn)狀水平接近，未發(fā)現(xiàn)斷層及褶皺等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，且未發(fā)現(xiàn)有低于庫水位的鄰谷，庫區(qū)構(gòu)成了一個(gè)相對完整的隔水系統(tǒng)。因此，發(fā)生庫區(qū)滲漏的可能性很小。

庫區(qū)內(nèi)基巖產(chǎn)狀水平接近，未發(fā)現(xiàn)斷層及褶皺等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。

庫區(qū)內(nèi)左右岸的溝壁較陡，蓄水后將會(huì)產(chǎn)生塌岸等庫岸再造的現(xiàn)象。

5.庫區(qū)浸沒。庫區(qū)地處中低山地貌區(qū)，兩岸山體高出水位很多，由于左右岸坡已被改造為農(nóng)田，水庫建成后，在正常蓄水位以下的農(nóng)田將被淹沒。左右岸有壤土覆蓋，透水性較差，分布高程在水庫正常蓄水位附近的近水平區(qū)域，有產(chǎn)生浸沒的可能，但范圍較小。

6.庫區(qū)庫岸再造及淤積。由于主要攔蓄的是洪水，水質(zhì)混濁，泥砂含量較大，淤積將是庫區(qū)的主要問題。

庫區(qū)內(nèi)左右岸的溝壁較陡，蓄水后將會(huì)產(chǎn)生塌岸等庫岸再造的現(xiàn)象。

7.水庫誘發(fā)地震。庫區(qū)附近經(jīng)調(diào)查未發(fā)現(xiàn)有斷裂，特別是活動(dòng)性斷裂的存在，也未發(fā)現(xiàn)有規(guī)模較大的滑坡體，加之水庫規(guī)模較小，蓄水量不大，因此，水庫加壩后誘發(fā)地震的可能性不大。

二、壩址區(qū)主要的工程地質(zhì)問題及處理方案

1.壩址區(qū)Ⅰ級(jí)階地和河床中部為角礫、碎石層，其厚度較薄為0.5米～1.5米左右，滲透系數(shù)6.0×10-3-6.0×10-2cm/s，屬強(qiáng)（或極強(qiáng)）透水層，將對水庫的蓄水構(gòu)成嚴(yán)重的影響。由于厚度不大建議挖除。

2.壩址區(qū)Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地及左右岸均存在濕陷性壤土，為自重濕陷性土，為Ⅱ級(jí)自重濕陷，濕陷性土的厚度4.7米～10.5米不等。壤土的濕陷性將對壩體的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。處理方案有兩種：（1）換層法：將壩體范圍內(nèi)的濕陷性壤土全部挖除，然后配水達(dá)到最優(yōu)含水量后碾壓回填。該方法能夠消除壤土的濕陷性，但開挖量大，尤其Ⅱ級(jí)階地的壤土濕陷厚度在21.5米，存在較大的施工困難。（2）預(yù)浸水法：在河道中攔蓄洪水，以此作為水源，將壩體范圍內(nèi)濕陷性壤土平整，分片進(jìn)行浸泡。該方法能夠消除壤土的自重濕陷性，且開挖量不大，但必須有充足的水源，同時(shí)施工周期較長。

建議采用置換的方式處理。

三、天然建筑材料

1.砂料。砂料場位于彭陽縣城以東的茹河右岸，交通方便。粒度模數(shù)1.6～2.1，平均粒徑0.32～0.34，含泥量0.6%～2.1%，基本符合質(zhì)量要求，但粒度偏細(xì)，尚需篩選和沖洗，儲(chǔ)量大于5萬立方米。

2.塊石料。塊石料位于彭陽縣石頭崾峴水庫壩址上游15km左右，距離西莊水庫 40km，尚未開采，交通不便，巖性為奧陶系三道溝組灰?guī)r，青灰色，巨厚層狀，致密堅(jiān)硬，干容重2.6g/cm3，飽和抗壓強(qiáng)度平均值100Mpa，符合石料的質(zhì)量要求，儲(chǔ)量大于50萬立方米，料場料源集中，便于開采。

結(jié)論與建議

1.該地區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性較好，未發(fā)現(xiàn)對工程不利的構(gòu)造現(xiàn)象，適宜該工程的興建。

2.在勘探范圍內(nèi)未見地下水。

3.對壩基的滲漏問題，建議采用截墻法進(jìn)行處理；對濕陷性壤土建議采用換土墊層進(jìn)行處理。

4.壩址區(qū)地震勸峰值加速度值為0.15g，地震基本烈度為Ⅶ度，最大凍土深度為110cm。endprint

摘 要：吳川水庫位于彭陽縣城城陽鄉(xiāng)茹河中游，水庫設(shè)計(jì)為溢流壩，壩型為混凝土壩。從庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價(jià)、壩址區(qū)主要的工程地質(zhì)問題及處理方案、天然建筑材料等三個(gè)方面加以探究、分析，旨在為吳川水庫工程的興建、擴(kuò)建提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：彭陽縣；吳川水庫；工程；地質(zhì)

中圖分類號(hào)：F127 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）25-0067-02

前言

吳川水庫位于彭陽縣城城陽鄉(xiāng)茹河中游，距離彭陽縣約25km，是如河流域10 000畝水澆地、5 000畝設(shè)施農(nóng)業(yè)的灌溉水源地。吳川水庫設(shè)計(jì)為溢流壩，最大壩高20米，壩型為混凝土壩，此次研究勘察，共布鉆孔3眼，工作量（見下表）：

本次勘察的主要目的：（1）查明庫區(qū)的工作地質(zhì)條件；（2）提出壩址及庫區(qū)所存在的工作地質(zhì)問題；（3）提出壩肩、壩基所存在的問題和處理方法；（4）對壩址區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行比較評價(jià)；（5）對壩址區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)查評價(jià)。

一、庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價(jià)

1.地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象。庫區(qū)屬中低山地貌單元。河谷呈“U”型。兩岸發(fā)育有垂直河谷的沖溝，河谷兩岸基巖出露，岸坡較陡。由于基巖長期裸露，使其風(fēng)化崩解強(qiáng)烈，均堆積于山腳下?；鶐r強(qiáng)風(fēng)化厚度3m～4m，中等風(fēng)化厚度4m。

2.地層巖性。庫區(qū)采用鉆孔、探井等地質(zhì)勘察手段，揭露主要地層巖性有第四系全新統(tǒng)（Q42aPl）壤土、沖洪積碎石，（Q41al）沖積壤土；第四系上更新統(tǒng)（Q3al）沖積壤土；第三系漸新統(tǒng)（N1）砂巖和礫巖，分布在河床上部。雜色，次棱角狀，一般粒徑30mm～80mm，含量約55%，成份為砂巖、灰?guī)r等，壤土充填，分布于主河道。

3.水文地質(zhì)。庫區(qū)地表水主要由上游溝谷流水匯集。為季節(jié)性庫水。地下水為第四系松散堆積物孔隙潛水，豐水期地表水補(bǔ)給地下水，枯水期地下水補(bǔ)給地表水，地下水化學(xué)類型為：CL-SO4-Na-Mg型水，[SO42-]含量306.0mg/L，對普通水泥具有結(jié)晶類硫酸鹽型強(qiáng)腐蝕性。

4.庫區(qū)滲漏。庫區(qū)兩岸上部為黃土丘陵，其巖性主要為壤土層，滲透性質(zhì)屬相對隔水層，下部為第三系礫巖及砂巖，根據(jù)勘察成果，其呂榮值0.2～5.2之間可以作為相對隔水層，庫區(qū)內(nèi)基巖產(chǎn)狀水平接近，未發(fā)現(xiàn)斷層及褶皺等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，且未發(fā)現(xiàn)有低于庫水位的鄰谷，庫區(qū)構(gòu)成了一個(gè)相對完整的隔水系統(tǒng)。因此，發(fā)生庫區(qū)滲漏的可能性很小。

庫區(qū)內(nèi)基巖產(chǎn)狀水平接近，未發(fā)現(xiàn)斷層及褶皺等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。

庫區(qū)內(nèi)左右岸的溝壁較陡，蓄水后將會(huì)產(chǎn)生塌岸等庫岸再造的現(xiàn)象。

5.庫區(qū)浸沒。庫區(qū)地處中低山地貌區(qū)，兩岸山體高出水位很多，由于左右岸坡已被改造為農(nóng)田，水庫建成后，在正常蓄水位以下的農(nóng)田將被淹沒。左右岸有壤土覆蓋，透水性較差，分布高程在水庫正常蓄水位附近的近水平區(qū)域，有產(chǎn)生浸沒的可能，但范圍較小。

6.庫區(qū)庫岸再造及淤積。由于主要攔蓄的是洪水，水質(zhì)混濁，泥砂含量較大，淤積將是庫區(qū)的主要問題。

庫區(qū)內(nèi)左右岸的溝壁較陡，蓄水后將會(huì)產(chǎn)生塌岸等庫岸再造的現(xiàn)象。

7.水庫誘發(fā)地震。庫區(qū)附近經(jīng)調(diào)查未發(fā)現(xiàn)有斷裂，特別是活動(dòng)性斷裂的存在，也未發(fā)現(xiàn)有規(guī)模較大的滑坡體，加之水庫規(guī)模較小，蓄水量不大，因此，水庫加壩后誘發(fā)地震的可能性不大。

二、壩址區(qū)主要的工程地質(zhì)問題及處理方案

1.壩址區(qū)Ⅰ級(jí)階地和河床中部為角礫、碎石層，其厚度較薄為0.5米～1.5米左右，滲透系數(shù)6.0×10-3-6.0×10-2cm/s，屬強(qiáng)（或極強(qiáng)）透水層，將對水庫的蓄水構(gòu)成嚴(yán)重的影響。由于厚度不大建議挖除。

2.壩址區(qū)Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地及左右岸均存在濕陷性壤土，為自重濕陷性土，為Ⅱ級(jí)自重濕陷，濕陷性土的厚度4.7米～10.5米不等。壤土的濕陷性將對壩體的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。處理方案有兩種：（1）換層法：將壩體范圍內(nèi)的濕陷性壤土全部挖除，然后配水達(dá)到最優(yōu)含水量后碾壓回填。該方法能夠消除壤土的濕陷性，但開挖量大，尤其Ⅱ級(jí)階地的壤土濕陷厚度在21.5米，存在較大的施工困難。（2）預(yù)浸水法：在河道中攔蓄洪水，以此作為水源，將壩體范圍內(nèi)濕陷性壤土平整，分片進(jìn)行浸泡。該方法能夠消除壤土的自重濕陷性，且開挖量不大，但必須有充足的水源，同時(shí)施工周期較長。

建議采用置換的方式處理。

三、天然建筑材料

1.砂料。砂料場位于彭陽縣城以東的茹河右岸，交通方便。粒度模數(shù)1.6～2.1，平均粒徑0.32～0.34，含泥量0.6%～2.1%，基本符合質(zhì)量要求，但粒度偏細(xì)，尚需篩選和沖洗，儲(chǔ)量大于5萬立方米。

2.塊石料。塊石料位于彭陽縣石頭崾峴水庫壩址上游15km左右，距離西莊水庫 40km，尚未開采，交通不便，巖性為奧陶系三道溝組灰?guī)r，青灰色，巨厚層狀，致密堅(jiān)硬，干容重2.6g/cm3，飽和抗壓強(qiáng)度平均值100Mpa，符合石料的質(zhì)量要求，儲(chǔ)量大于50萬立方米，料場料源集中，便于開采。

結(jié)論與建議

1.該地區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性較好，未發(fā)現(xiàn)對工程不利的構(gòu)造現(xiàn)象，適宜該工程的興建。

2.在勘探范圍內(nèi)未見地下水。

3.對壩基的滲漏問題，建議采用截墻法進(jìn)行處理；對濕陷性壤土建議采用換土墊層進(jìn)行處理。

4.壩址區(qū)地震勸峰值加速度值為0.15g，地震基本烈度為Ⅶ度，最大凍土深度為110cm。endprint