改革开放至今三十多年间,我国水利事业得到了长足发展.随着我国大型水利项目的开发和兴建,对天然建筑材料的要求也越来越高.天然建筑材料是水利项目施工的基础所在,因此必须从项目施工方案、地形地质勘察等各方面出发,勘察项目施工所需的天然材料的储量、质量、开采条件等,为水利工程建设提供实践基础.
1 料场选择
天然建筑材料料场选择一般应符合下列原则: ( 1) 在考虑环境保护、征地可行、经济合理、保证储量及质量的前提下,宜由近至远,先集中后分散,并注意各种料源的比较; ( 2) 应不影响建筑物布置及安全,避免或减少与工程施工相干扰; ( 3) 不占或尽量少占耕田、耕地、林地,确需占用时宜保留还耕土层; ( 4) 充分利用工程开挖料.
2 料场工程地质测绘
料场工程地质测绘过程中,我们应该注意以下几个方面的问题:
( 1) 对于基岩较大范围出露的料场不要产生麻痹思想,也应该进行工程地质测绘,查清有用层及无用层的空间展布,为勘探工作的布置提供指导性原则.由于部分岩石裂隙发育,可能会充填泥质,对人工骨料的质量影响亦较大.
( 2) 对于冲沟等负地形较发育的料场,要进行详细的工程地质测绘.负地形较发育的地方,往往构造发育,对此要进行测绘,查清构造及影响带的空间产状,避免因构造原因对料场的储量及质量产生影响.
( 3) 对于地层复杂的料场,要进行详细的工程地质测绘,基本查清料场中有用层与无用层的厚度及空间展布,为勘探工作的布置提供具体的有针对性的指导原则.
( 4) 应详细了解设计意图,根据不同勘察阶段、不同用途的料场进行工程地质测绘.对于有特殊要求的料场,应根据工程需要进行特殊的工程地质测绘.
3 料场勘察
天然建筑材料料场勘察应依据料场地形地貌特征,宜沿岩性、岩相变化大的方向布置勘探线.勘探网( 点) 间距应符合各勘察级别的要求,并可根据料场条件作适当调整.勘探点的布置应先疏后密,逐渐增加并形成网格状.《水利水电工程天然建筑材料勘察规程( SL -251 -2000) 》中将料场按地形地质条件分Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类.按勘察级别( 普查、初查和详查) 进行勘探网( 点) 的布置.对于不同料场的勘察应该注意以下问题.
3. 1 砂砾石料勘察应注意的问题
在砂砾石料场勘察中应注意的问题是勘探网( 点) 宜采用网格式布置,勘探横剖面线宜尽量垂直砂洲长轴方向,并且平行布置.砂砾石料场勘察最好采用探坑、探井并结合物探的方法,探抗、探井能直接观察地层有用层的颗粒成分、级配、含泥量等,但对于水下部分,由于沙洲密实度一般较疏松,易塌坑,有用层厚度则较难查清,这时利用物探的方法则能很好地查清有用层的下限.
3. 2 人工骨料勘察应注意的问题
人工骨料场勘察应注意以下问题: ( 1) 对于沟谷负地形较发育的料场,宜将勘探线加密,避免由于风化不均匀、构造等原因造成储量计算有误差.( 2) 勘探过程中应随时注意钻探过程中的情况,对于在钻进过程中出现进尺忽然变快或掉钻的情况,要注意分析具体情况,如存在无用夹层,应在有用层储量计算中将其剔除.( 3) 要注意分析岩芯的采取率和 RQD,准确划分风化程度,对于采取率和 RQD 偏低的地段. 即使采取上来的岩芯十分坚硬,也应将其列为无用层.( 4) 勘探方法应按料场特性和勘察级别确定,采用钻探、坑槽探、哃探和物探等.控制性钻孔应揭穿有用层或开采底板线以下 3 - 5m; ( 5) 对于裂隙发育的岩体,宜采用物探声波测井.准确划分风化界线,最好能对料场进行平哃勘探或利用钻孔进行钻孔电视成像,能直观对料场地层情况进行观察.( 6)勘探过程中,对于夹含薄层硅质条带或硅质成分的料场,在人工骨料场选择中应尽量避开,实在无法避免的,应取代表性样做碱活性试验,添加适当的附加材料降低骨料的碱活性,避免造成工程质量事故.
3. 3 土料勘察应注意的问题
土料勘察应注意以下问题: ( 1) 对于土料不厚,但全风化层、较厚的地层,应对全风化岩体和土料进行混合试验,判断其可用性.( 2) 土料场宜对不同季节分别取样,判断其不同季节的含水量.( 3) 钻机遇到较硬土层干钻不进,水钻对含水量影响较大时,建议采用坑、探井的方法,比较直观,且对土层扰动少.( 4) 对于含碎石不多的土层,可沿勘探剖面适当布置探坑,其余可采用洛阳铲或麻花钻等轻型勘探工具进行勘探,查明有用层厚度即可,利于节约成本.( 5) 料场勘察中,应尽量避免在一些特殊性土( 如膨胀土、红黏土等) 地区选取土料.
3. 4 块石料勘察应注意的问题
当所勘察的料场为岩层厚度和质量变化较大,无用夹层多,且风化层较厚的Ⅲ类料场时,在勘探时应合理布置勘探间距,注意钻机钻进速度、岩芯的采取率和 RQD 值,根据现场钻进及岩芯情况区分有、无用层厚度及所占比例.如有条件,还可采用钻孔电视成像或平哃勘探,能够直观、准确地对有用层、无用层进行区分.
4 料场取样试验
对于不同的料场取样应注意以下问题: ( 1) 对干砂砾石料场,由于上游和下游沉积的颗粒粒径大小不同,取样时应注意取样的代表性或分区取样.( 2) 对于土料场. 由于旱季和雨季、土层的不同深度含水量的不同会造成试验后土料的天然含水量不满足最优含水量的要求,且处理起来比较麻烦,应注意分季节、分层取样,保证土样的代表性.
5 料场储量计算
料场储量计算时应注意以下几点: ( 1) 应在有用区圈定范围内计算有用层的总储量和剥离层及夹层的体积,并按分区、分层、水上、水下进行储量计算; ( 2) 有用区周边界线应以勘探范围和试验资料为基础,结合地质地貌综合分析圈定,延伸至勘探范围以外的边界线距离,不得大于勘探坑孔间距的 1/2; ( 3) 储量计算中有用层上、下限应以顶、底板各扣除 0. 2 - 0. 3m 为界,未揭穿有用层其下限应以实际勘探深度为界;( 4) 水下储量计算下限应不超过最大开采深度.( 5) 河床漫滩料场水上、水下储量计算的水位选择,应以枯水期水位为标准; 严寒地区,宜以平水期水位为标准; 如确无水位资料,可采用勘探水位; ( 6) 对无用夹层,可按实际厚度划出; 对有害夹层,应按实际边界线多扣除 0. 2 - 0.3m.储量计算必须要注意的问题是计算剖面和剖面间距的选取,在沟谷发育的地方采用最小的剖面间距甚至加密,计算出料场剥离层和有用层.要避免计算出现较大的误差,对工程建设造成重大影响.
参考文献
[1]金泽. 对水利工程施工技术的几点思考[J]. 中国新技术新产品,2012( 05) .
[2]戴建龙,毛地卫. 浅析水利工程施工中土坝软土地基处理方法[J].价值工程,2010( 12) .
