董 濤 許月華

(浙江華東建設(shè)工程有限公司，浙江 杭州 310030)

料場(chǎng)是水利工程建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。對(duì)混凝土壩而言，砂石料場(chǎng)的規(guī)劃選擇是施工組織設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，選擇合適的料場(chǎng)，對(duì)其儲(chǔ)量和質(zhì)量作出分析評(píng)價(jià)顯得尤為必要。隨著國(guó)家對(duì)水利工程建設(shè)投資的加大，料場(chǎng)問(wèn)題更凸顯出其在工程建設(shè)中的重要性[7]。

1 工程概況

柏木峽水庫(kù)大壩為混凝土面板堆石壩，壩高65.5 m，壩頂高程3 219.5 m，正常蓄水位為3 216.9 m，水庫(kù)總庫(kù)容236.5×104m3。工程需要混凝土骨料1.8×104m3，墊層料4.5×104m3，過(guò)渡料5.5×104m3，主堆石料47.0×104m3，次堆石料8.0×104m3，干砌石料1.0×104m3，總計(jì)67.8×104m3。詳查階段最終選定大西溝石料場(chǎng)，料場(chǎng)為當(dāng)?shù)厮鄰S開(kāi)采所用山體，料場(chǎng)范圍內(nèi)大部分表層巖體已被剝離，料場(chǎng)未開(kāi)采部分地表為灌木林地。料場(chǎng)距離水庫(kù)大壩約2.0 km，料場(chǎng)至大壩有簡(jiǎn)易砂石路通過(guò)。

2 料場(chǎng)基本地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

石料場(chǎng)場(chǎng)地相對(duì)高差200 m～250 m，河流和主要山體呈北西西向延伸，山體高大、陡峻，山體坡度多在50°～80°之間，局部為陡崖，現(xiàn)已開(kāi)采部分順溝向長(zhǎng)度240 m，順坡向長(zhǎng)度150 m～220 m，已開(kāi)采面積4.0×104m2。料場(chǎng)所在區(qū)域地貌屬于構(gòu)造侵蝕低中山區(qū)。

2.2 地層巖性

料場(chǎng)出露地層為志留系上統(tǒng)(S3)深灰色砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)板巖等，局部夾有少量灰?guī)r。強(qiáng)風(fēng)化層巖體裂隙發(fā)育，巖體完整性差，一般厚度為5 m～10 m，大多為鑲嵌結(jié)構(gòu)；弱風(fēng)化層巖體裂隙較發(fā)育，巖體完整性較差，發(fā)育厚度為10 m～20 m，為薄層狀～互層狀結(jié)構(gòu)，一般層厚15 cm～30 cm。巖層產(chǎn)狀為：N20°～60°W，SW∠60°～80°，局部發(fā)生褶曲。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

料場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)未見(jiàn)區(qū)域性斷裂及次級(jí)斷層分布。巖體表部沿層面大多張開(kāi)，部分呈銹黃色，張開(kāi)度0.5 cm～2 cm，面平直光滑。料場(chǎng)區(qū)主要發(fā)育節(jié)理裂隙有：①N50°E，NW∠80°，面平直光滑，呈銹黃色，發(fā)育頻度1條/m，延伸長(zhǎng)度約10.0 m；②N55°E，SE∠85°，面平直光滑，自坡頂延伸至坡底，為主要發(fā)育裂隙，面呈銹黃色，發(fā)育頻度1條/m～2條/m，局部裂隙密集發(fā)育，呈破碎帶，一般寬度50 cm；③N43°E，NW∠70°，面起伏稍粗糙，大多張開(kāi)，張開(kāi)度2 cm～5 cm，延伸長(zhǎng)度約20.0 m，發(fā)育頻度1條/m～2條/m；④N60°W，NE∠50°，面平直光滑，閉合，延伸長(zhǎng)度約10.0 m。綜合確定，本料場(chǎng)為Ⅱ類料場(chǎng)[2]。

3 現(xiàn)場(chǎng)工作

3.1 地面調(diào)查

石料場(chǎng)內(nèi)大部分覆蓋層及強(qiáng)風(fēng)化巖層已剝離，基巖裸露，開(kāi)挖深度5 m～15 m，現(xiàn)狀基本沿巖體產(chǎn)狀開(kāi)挖，開(kāi)挖面呈陡壁。已開(kāi)挖區(qū)上下游處地表植被覆蓋，覆蓋面積約3.4×104m2，大西溝石料場(chǎng)面積約6.9×104m2，上部覆蓋層及強(qiáng)風(fēng)化層已剝離3.5×104m2。

3.2 鉆孔巖芯分析

在料場(chǎng)近坡底處布置一水平鉆孔，深度62.0 m，開(kāi)孔即為弱風(fēng)化層，強(qiáng)風(fēng)化層水泥廠采石時(shí)已被挖除。根據(jù)巖芯編錄顯示：強(qiáng)風(fēng)化厚度為0.0 m，弱風(fēng)化厚度約12.0 m，微風(fēng)化深度約43.5 m，孔底為新鮮巖體。

總?cè)〕鰩r芯長(zhǎng)50.45 m，整體采取率為81.4%，RQD為71.8%，取出最長(zhǎng)巖芯57 cm。其中10 cm～20 cm長(zhǎng)巖芯占巖芯總長(zhǎng)的42.6%，20 cm～30 cm長(zhǎng)巖芯占巖芯總長(zhǎng)的14.7%，30 cm～40 cm長(zhǎng)巖芯占巖芯總長(zhǎng)的6.8%，40 cm～50 cm長(zhǎng)巖芯占巖芯總長(zhǎng)的4.8%，50 cm～60 cm長(zhǎng)巖芯占巖芯總長(zhǎng)的3.2%，巖芯長(zhǎng)度大于30 cm的主要分布在43 m以下段。因此總體巖芯以10 cm～30 cm長(zhǎng)為主，大于30 cm的較少。巖體層厚統(tǒng)計(jì)情況如下：薄層狀巖體占52.1%，互層狀巖體占34.7%，中厚層狀巖體占13.2%。

同時(shí)，料場(chǎng)周邊布置了12個(gè)探坑，平面布置圖見(jiàn)圖1。

4 室內(nèi)試驗(yàn)

在料場(chǎng)中分兩次進(jìn)行取樣，其中巖塊取樣3組，每組取樣塊體粒徑大于40 cm，均為開(kāi)挖滾落巖塊，根據(jù)風(fēng)化強(qiáng)度劃分均為弱風(fēng)化～微風(fēng)化巖體，總體能代表弱風(fēng)化～微風(fēng)化巖體特征；鉆孔巖芯取樣3組，所取巖芯長(zhǎng)度大于15 cm，按鉆孔巖芯風(fēng)化程度分段采取，其DXG-1為弱風(fēng)化巖體，DXG-2為微風(fēng)化巖體，DXG-3為新鮮巖體。試驗(yàn)成果見(jiàn)表1。

表1 室內(nèi)試驗(yàn)成果表

5 質(zhì)量及儲(chǔ)量分析評(píng)價(jià)

5.1 質(zhì)量分析評(píng)價(jià)

根據(jù)巖石試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)成果，作為堆石料和砌石料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足SL 251—2015水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程中堆石料的質(zhì)量指標(biāo)要求；本次采用砂漿棒快速法對(duì)原巖作為混凝土人工骨料時(shí)堿活性進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，當(dāng)14 d時(shí)其膨脹率為0.053%～0.078%，平均為0.066%。根據(jù)SL 251—2015水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程附錄A，當(dāng)14 d膨脹率小于0.1%，可判為非堿活性骨料，因此該石料為非堿活性人工骨料，除軟化系數(shù)接近規(guī)定指標(biāo)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均滿足SL 251—2015水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程中混凝土人工骨料原巖料的質(zhì)量指標(biāo)要求。

5.2 儲(chǔ)量分析

根據(jù)勘察，料場(chǎng)剝離層主要為未開(kāi)采范圍內(nèi)上部碎石土層，該層厚3 m～5 m，局部稍薄，結(jié)構(gòu)稍密，局部具架空結(jié)構(gòu)，含泥量約40%。未開(kāi)采部分碎石土下部為基巖強(qiáng)風(fēng)化體，根據(jù)開(kāi)挖斷面顯示，強(qiáng)風(fēng)化層厚度受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響較大，一般強(qiáng)風(fēng)化層厚度5 m～10 m，巖體破碎，多呈碎塊狀，少部分為碎屑狀，該層巖體強(qiáng)度較低，內(nèi)部填充細(xì)粒含量較高，無(wú)法直接利用，為無(wú)用層。強(qiáng)風(fēng)化下部弱風(fēng)化～微風(fēng)化巖體結(jié)構(gòu)較完整，節(jié)理裂隙發(fā)育較少，總體塊體較大，為有用層。該石料場(chǎng)范圍內(nèi)相對(duì)高度達(dá)100 m～150 m，其中未開(kāi)采部分自地面15 m以下均為有用層，已開(kāi)采部分自現(xiàn)狀地面以下均為有用層，總體有用層厚度達(dá)80 m～130 m。該料場(chǎng)地形起伏較小，有用層厚度變化較小，該石料場(chǎng)內(nèi)大部分現(xiàn)已開(kāi)挖，基巖裸露，開(kāi)挖深度5.0 m～15.0 m，基本沿巖體產(chǎn)狀開(kāi)挖。本次對(duì)料場(chǎng)儲(chǔ)量計(jì)算采用平行斷面法，在料場(chǎng)范圍內(nèi)布置順坡向斷面9條。經(jīng)計(jì)算有用層方量為115.6×104m3，無(wú)用層方量為32.8×104m3。

6 結(jié)語(yǔ)

1)大壩石料總需求量為67.8×104m3，料場(chǎng)總有用層方量為115.6×104m3。作為堆石料及砌石料，質(zhì)量與儲(chǔ)量均滿足規(guī)范要求及工程需求；混凝土骨料采用大西溝石料場(chǎng)人工制備，其原巖儲(chǔ)量、質(zhì)量滿足規(guī)范指標(biāo)。

2)結(jié)合料場(chǎng)場(chǎng)地條件，選用了平行斷面法計(jì)算儲(chǔ)量，經(jīng)后期驗(yàn)證，計(jì)算誤差較小，為類似工程提供參考。