09第九章料场开采及土石方调配计划

四川杂谷脑河狮子坪水电站大坝工程（ZGN/SZP/CⅡ）技术文件中国水利水电第十四工程局-134-第九章料场开采及土石方调配计划9.1概述9.1.1基本情况为满足本合同大坝填筑及砼砂石骨料加工的需要,发包人共提供了5个料场，其中土料场为小木厂粘土料场、长河坝碎石土料场及九架棚围堰碎石土料场；石料场为大丘地料场及狮子坪料场。各料场储量见表9-1所示。料场储量表表9-1料场碎石土料（万m3）粘土料（万m3）石料（万m3）备注长河坝料场250小木厂料场Ⅰ区15.1Ⅱ区8.6大丘地料场392.62以开采高程2650计算狮子坪料场1267.7以开采高程2600计算九架棚料场储量满足围堰施工要求9.1.2料场情况1、长河坝料场料场位于坝址区上游杂谷脑河左岸长河坝村，为大坝碎石土心墙防渗料场，距坝址17km，317国道从料场外侧通过，开采及运输条件较好，但运距较远。料场产地分布高程2670～2800m，面积约6.67万m2，产地范围内均为农田和民居。地形上为一缓坡地带，坡度一般10～15°。产地物质主要为冰碛碎石土（据2组ESR测龄，距今约12.1～17.1万年，为上更新世产物），后缘局部覆盖少量坡洪积碎石土，在低高程零星分布有Ⅰ级阶地的砂卵石层。据地质调查及竖井、钻孔勘探揭露，该料场纵、横方向上均较均一，仅局部有粗粒集中现象。该料场无用层主要为上覆耕植土，厚一般0.5m，勘探有用层平均厚度约42m，有用层总储量297.05万m3。剔除粒径大于80mm后，有用层总储量约250.0万m3，为需用量的3.2倍，可满足本标砂砾石土填筑用量需求。根据物性、力学性质试验成果，料场颗粒偏粗，细粒含量偏低，且粉粒含量四川杂谷脑河狮子坪水电站大坝工程（ZGN/SZP/CⅡ）技术文件中国水利水电第十四工程局-135-高于粘粒含量，属粘质土砾，分散性较好，粘性较差，该料不能满足直接上坝用作防渗料的技术要求。剔除粒径大于80mm的块体后，其试验成果表明，土料具有较高的抗剪强度和抗变形的能力，粗粒含量P5与塑性指数IP基本能满足用作防渗料的技术要求。2、小木厂料场料场位于坝址区上游杂谷脑河左岸的小木厂，为大坝高塑性接触带粘土料开采料场，距坝址18km，317国道从料场西侧通过，交通较为方便。料场产地高程2840～3000m，与公路垂直高差约150m，开采条件相对较差，料场地势宽阔，地面坡度25～30°。根据料场分布位置的不同可将其划分为两个区。Ⅰ区分布于料场南侧，表层厚约0.5m的耕植土为无用层，土料主要由黄色粘质粉土组成，结构较密实。该区上游侧勘探有用层厚度较下游稍厚，为4.0m，下游侧厚约3.0m，相应的面积分别为3.0万m2和1.5万m2，储量共15.1万m3。Ⅱ区分布于料场北侧，除去表层厚约0.5m的耕植土外，土料主要由黄色粘质粉土组成，结构较密实。产地面积为3.0万m2，勘探有用层平均厚度约3.0m，储量约8.6万m3。Ⅰ区和Ⅱ区勘探储量总计23.7万m3，是需用量的2.5倍。从勘探及试验资料分析，两区土料在质量上非常接近，仅局部粗粒含量相对较高。料场以粉粒为主，粘粒含量偏低，质量基本满足规范技术要求。3、狮子坪料场料场位于坝址区下游杂谷脑河左岸，距坝址3km，右岸有317国道通过，开采、运输较为方便。料场自然坡度40～50°，场地长约700m，宽约400～450m，分布高程2390～2770m。料场岩性主要为侏倭组(T3zh)的中厚层变质砂岩与砂质板岩互层，砂板岩比例约为3～4：1，变质砂岩单层厚80～120cm，砂质板岩单层厚5～10cm，岩层产状N10～30°W/NE∠70～80°，层面陡倾下游，节理裂隙发育，主要有三组，(1)N10～30°W/NE∠70～80°，层面；(2)N55～75°W/SW∠40～60°，延伸长度大于5m，面微起伏粗糙，间距100～200cm；(3)N20～30°E/SE∠16～30°，延伸短小，面微起伏粗糙；以上三组裂隙相互切割，将岩石切割成0.5～0.8m的块体。四川杂谷脑河狮子坪水电站大坝工程（ZGN/SZP/CⅡ）技术文件中国水利水电第十四工程局-136-料场地表基岩裸露，仅个别地方表层覆盖0.5～1m的碎石土，据PDJ01平硐勘探揭示，岩体呈弱～微风化，强卸荷水平深度36m，弱风化、弱卸荷深度68.5m。以开采高程2550m计算，料场总储量约752.88万m3，有用储量658.62万m3，以开采高程2600m计算，料场总储量约1379.95万m3，有用储量1267.7万m3。总体上储量满足设计用量的要求。此外，该料场坡脚为Ⅰ级阶地，阶地长约200m，宽60～100m，加工场地开阔，开采运输较方便。料场骨料为坚硬岩石，抗剪强度较高，透水性较好，能满足坝壳料、过渡料和反滤料的质量要求。4、大丘地料场料场位于坝址区上游杂谷脑河左岸大丘地村，距坝址约2km，有317国道通过，交通较方便，料场自然坡度50～60°,场地长约2750m，宽约220～250m,分布高程2440～2650m。料场岩性为侏倭组(T3zh)的中厚层状变质细砂岩与薄层状板岩互层，砂板岩比例约为3：2，变质岩层产状N10～10°W/NE∠75～85°，层面陡倾下游，岩体为见大断层通过，节理裂隙发育，主要有三组，(1)N0～10°W/NE∠75～85°，层面；(2)N50～75°W/SW∠30～50°，延伸长度大于5m，面微起伏粗糙，间距60～100cm；(3)N20～30°E/SE∠1530°，延伸短小，面微起伏粗糙；以上三组裂隙相互切割，将岩石切割成0.2～0.8m的块体。料场地表基岩裸露，仅局部地方表层覆盖块碎石土，据坝址区平硐勘探揭示，强卸荷深一般30～40m，弱风化、弱卸荷深一般50～70m。以开采高程2650m计算，料场总储量约426.33万m3，有用储量392.62万m3，储量满足设计用量的要求。此外，该料场坡脚为冲洪积扇，加工场地开阔，开采运输较方便。料场骨料为坚硬岩石，抗剪强度较高，透水性较好，能满足坝壳料的质量要求。9.2土石方调配计划9.2.1土石方调配原则在满足招标文件规定的关键施工进度的条件下，结合大坝填筑工期要求，尽量利用开采料直接上坝，减少中转上坝和开采利用料的损失，提高利用率，控制开采量，促进施工效率的提高。土石方调配原则如下：四川杂谷脑河狮子坪水电站大坝工程（ZGN/SZP/CⅡ）技术文件中国水利水电第十四工程局-137-1、各种料源满足坝体填筑各料区坝料的技术指标要求；2、大坝填筑进度和料源开采相适应，以最大限度地利用开采料直接上坝，降低中转上坝填筑量；3、根据大坝填筑的分期和道路布置情况，合理进行各料场的开采规划，并尽早确定各料场的开采规模，以满足大坝填筑施工强度；4、在石料场开采施工中，依据坝体各料区技术指标不同，有选择地进行爆破和挖装，减少利用料的损失。9.2.2土石方调配依据1、招标文件及有关通知；2、招标文件第一卷《商务文件》中工程量清单所提供的有关工程量；3、招标文件第二卷《技术条款》中对各填筑量的技术要求；4、大坝工程施工工期要求及其它标段的施工进度安排等。9.2.3土石方填筑及石料加工工程量本合同坝体填筑需高塑性粘土料4.83万m3（压实方）、碎石土心墙料77.03万m3（压实方）、上下游反滤料293.7万m+（压实方）、过渡料62万m3（压实方）、堆石料409.4万m3（压实方）、垫层料2.508万m3（压实方）。另外，按招标文件要求，本标的砂石加工系统除承担本合同工程所需的砂石骨料和坝体反滤料生产外，还需在2005年7月以后，供应其他标段施工所需的砂石骨料。9.2.4料源规划1、料源利用规划根据招标文件提供的料源以及本工程大坝填筑分期情况、施工进度安排，本工程的料源利用规划为：上游围堰坝壳堆石料、蓄水前坝体上游堆石料、坝体上游护坡块石取自大丘地石料场；下游围堰坝壳堆石料、坝体下游堆石料、蓄水后坝体上游堆石料、坝体下游护坡块石取自狮子坪石料场；过渡料取自狮子坪石料场及其它标段洞挖碴料；反滤料、垫层料及砼砂石骨料全部取自狮子坪砂石加工系统成品料，狮子坪砂石加工系统加工料源全部从狮子坪石料场开采；碎石土心墙防渗料取自长河坝冰碛碎石土料场；心墙高塑性粘土防渗料取自小木厂料场；围堰碎石土防渗料取自九架棚围堰碎石土料场。料源具体规划及各种填筑料的质量要求见表9-2。四川杂谷脑河狮子坪水电站大坝工程（ZGN/SZP/CⅡ）技术文件中国水利水电第十四工程局-138-料源利用规划及质量要求表表9-2序号项目数量(万m3)最大粒径(mm)孔隙率(%)压实度料场1心墙防渗土料77.03≤80≥0.98长河坝冰碛砾石土料场2高塑性粘土料4.83≤2mm≥0.98小木厂料场3反滤料29.37上游：≤80下游：≤40狮子坪石料场开采由砂石加工系统生产4过渡料37≤300≤0.22狮子坪石料场252#、3#碴场回采5上游下部坝壳堆石料190.0≤800≤25大丘地石料场上游上部坝壳堆石料及下游坝壳堆石料219.4≤800≤25狮子坪石料场6垫层料2.508≤4020～25狮子坪石料场开采由砂石加工系统生产7护坡块石6.6大丘地石料场8上游围堰坝壳料7.47≤800≤25大丘地石料场下游围堰坝壳料0.27≤800≤25狮子坪石料场围堰防渗土料3.502九架棚围堰碎石土料场砼砂石骨料20.387狮子坪石料场开采由砂石加工系统生产2、料源平衡根据以上料源利用规划及各料场地质资料，进行各料场开采量的确定。（1）堆石料及砂石系统加工料①本工程需护坡块石料6.6万m3，根据自然方与压实方转换系数按1.63（2.72/1.67=1.63）计，考虑5％的损耗，共需开采石料自然方4.15万m3，由大丘地石料场开采供给。②本工程需坝壳堆石料417.142万m3，根据地质资料及设计参数，坝壳堆石料自然方与坝上压实方转换系数按1.31计，考虑5％的损耗，需开采石料自然方334.35万m3。本工程坝壳堆石料（含围堰坝壳堆石料）拟从狮子坪石料场开采自然方176.0745万m3,从大丘地石料场开采坝壳堆石料（含围堰坝壳堆石料）自然方158.2758万m3。③本工程需过渡料62万m3，其中，需从料场开采37万m3，根据地质资料及四川杂谷脑河狮子坪水电站大坝工程（ZGN/SZP/CⅡ）技术文件中国水利水电第十四工程局-139-设计参数，过渡料自然方与坝上压实方转换系数按1.282计，考虑5％的损耗，需从狮子坪石料场开采自然方30.3万m3。另从2#、3#碴场回采洞挖合格石料25万m3（压实方）。④本工程砂石系统生产加工反滤料、垫层料及砂石骨料共需石料自然方52.265万m3，由狮子坪石料场开采供给。本工程需反滤料29.37万m3，根据地质资料及设计参数，反滤料自然方与坝上压实方转换系数按1.25计，考虑25％的损耗，需开采反滤料自然方29.37万m3；本工程需垫层料2.508万m3，根据地质资料及设计参数，垫层料自然方与坝上压实方转换系数按1.25计，考虑25％的损耗，需开采垫层料自然方2.508万m3；用于本标及其它标段的砼砂石骨料生产需石料自然方20.3874万m3。根据表9-3计算狮子坪石料场合计需开采石料自然方258.64万m3，该采区储量为288.676万m3，采区有用料储量为275.32万m3，能满足施工需要并略有富余。大丘地石料场合计需开采石料自然方162.53万m3，该采区储量为184.77万m3，采区有用料储量为170.731万m3，能满足施工需要并略有富余。（2）土料本工程需碎石土心墙料填筑77.03万m3，自然方与坝上压实方转换系数按1：1.105计，考虑转料、筛分（含剔除≥80mm以上块体）、运输、备料及削坡等的损耗，共需开采土料138.6万m3（自然方），长河坝料场贮量满足需要。本工程需高塑性粘土料填筑4.83万m3，自然方与坝上压实方转换系数按1.15计，考虑备料、运输及削坡等损耗，共需开采粘土料7.2万m3（自然方），小木厂Ⅰ区料场贮量满足需要。本工程需围堰碎石土心墙料填筑3.502万m3（压实方），自然方与坝上压实