天然砂礫料開(kāi)采平衡分析

程 富

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

1 工程概況

西山水庫(kù)位于黑龍江省伊春市翠巒區(qū)西北2 km尹春河干流上，是一座以防洪和供水為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合利用的大型水利樞紐工程，由攔河壩、溢洪道、隧洞及電站組成。水庫(kù)總庫(kù)容1.45×108m3，裝機(jī)10 MW。土、石、混凝土總量179.10×104m3，其中混凝土澆筑約6.19×104m3。2006年10月主體工程開(kāi)工興建，2010年9月竣工。2007年3月進(jìn)行砂石備料工程招標(biāo)。

2 砂礫料場(chǎng)基本資料

砂礫料場(chǎng)位于西山水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)么河經(jīng)營(yíng)所附近，么河左側(cè)漫攤上，為粗、細(xì)混合料。料場(chǎng)勘查面積20.5×104m2，有用層儲(chǔ)量60.23×104m3，其中水下開(kāi)采46.89×104m3。剝離層方量32.0×104m3，攤銷(xiāo)比例較大，達(dá)50%左右。砂礫料多位于水下，但分布連續(xù)，厚度穩(wěn)定，有利于機(jī)械開(kāi)采。運(yùn)輸條件較好，有混凝土路及砂石路通至壩址，運(yùn)距約8.0 km。砂礫石天然混合級(jí)配見(jiàn)表1。

表1 砂礫石天然混合級(jí)配

3 設(shè)計(jì)選用的骨料級(jí)配

3.1 確定設(shè)計(jì)需要的各種級(jí)配混凝土量

根據(jù)工程部位、結(jié)構(gòu)尺寸和配筋要求擬定混凝土級(jí)配，本工程確定為3種級(jí)配。依據(jù)水工設(shè)計(jì)，分析統(tǒng)計(jì)不同強(qiáng)度等級(jí)、不同級(jí)配的混凝土用量，見(jiàn)表2。

表2 各種強(qiáng)度等級(jí)、各級(jí)配混凝土量

3.2 確定不同級(jí)配粗骨料各粒徑百分比

參照《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè)》第3卷表7-5-13推薦的不同級(jí)配粗骨料所占比例，并與地質(zhì)資料提供的砂礫料篩分曲線(xiàn)對(duì)照比較，擬定不同級(jí)配粗骨料各粒徑百分比，見(jiàn)表3。

表3 不同級(jí)配粗骨料各粒徑百分比

3.3 確定設(shè)計(jì)選用的骨料級(jí)配

首先按照現(xiàn)行《水利建筑工程概算定額》附錄七混凝土配合比表，計(jì)算出各種性能混凝土所需粗、細(xì)骨料數(shù)量，然后計(jì)算出設(shè)計(jì)需要的骨料級(jí)配。見(jiàn)表4。

表4 設(shè)計(jì)選用的骨料級(jí)配

4 砂石料開(kāi)采平衡分析

4.1 初步平衡分析

比較表1與表4可知，控制平衡的是砂、小石和中石，進(jìn)一步分析控制平衡的只是中石。這種情況下，＞80 mm的礫石均作為超徑棄掉，且40～80 mm的大石剩余量也很多，砂礫料開(kāi)采量大。為此，將一部分40～80 mm礫石進(jìn)行中間破碎，用于補(bǔ)充小石和中石，調(diào)整后天然混合級(jí)配，見(jiàn)表5。

4.2 骨料平衡計(jì)算

根據(jù)表4與表5有關(guān)數(shù)據(jù)，便可進(jìn)行骨料平衡計(jì)算，成果見(jiàn)表6。

表5 調(diào)整后天然混合級(jí)配

表6 骨料平衡計(jì)算表

在平衡計(jì)算過(guò)程中，通過(guò)骨料盈虧、超徑棄料等數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步優(yōu)化開(kāi)采加工工藝流程，采取超徑石處理、礫石中間破碎或人工制砂等措施，調(diào)整砂礫料顆粒組成，在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)骨料需求的同時(shí)，力求經(jīng)濟(jì)合理，使砂礫料開(kāi)采量和成品骨料單價(jià)控制在合理的范圍內(nèi)。在平衡計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意2種損耗:①開(kāi)采、加工損耗，已計(jì)入相應(yīng)定額中;②施工過(guò)程中的運(yùn)輸、堆存損耗及工程竣工后的殘余量在平衡中應(yīng)給予考慮，損耗率一般為5% ～8%。

本文是筆者在工作中積累的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，希望起到拋磚引玉的作用。

［1］紀(jì)云生，康世榮，陳東山，等.水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊(cè)［S］.北京:水利電力出版社，1987.

［2］李志平，黃谷生，王開(kāi)祥，等.水利建筑工程概算定額［M］.鄭州:黃河水利出版社，2002.