水利工程料場選擇開采規(guī)劃

張元龍,張 偉，李映平，班章雨

(成都市李家?guī)r開發(fā)有限公司，四川 成都 610000)

水利工程初步設(shè)計階段雖經(jīng)過了大量的調(diào)查、初勘和詳勘工作，但在項目實施過程中出現(xiàn)了諸多問題，本文結(jié)合實際情況，對水利建設(shè)工程料場選擇與料源開采規(guī)劃提出了相關(guān)處理方案。

1 料場選擇原則

工程項目的前期工作對工程的整個壽命期起著決定性影響，而其中的料場選擇尤為關(guān)鍵，直接決定著工程成敗。為保證后續(xù)施工順利進(jìn)行，料場選擇時應(yīng)從石料儲量、技術(shù)質(zhì)量要求、開采運(yùn)輸條件，剝采比等因素著手，同時要避開風(fēng)景名勝區(qū)、國家大熊貓公園、遺產(chǎn)地、基本農(nóng)田、文物等區(qū)域。本著為建設(shè)單位降低工程造價和減小環(huán)境影響的原則，優(yōu)先考慮利用前期建筑物開挖料。在布置料場時，應(yīng)充分考慮不影響建筑物布置及安全，避免與工程施工相互干擾；在料場取料時，根據(jù)地形、巖性和地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析，確定開挖邊坡，并考慮環(huán)境保護(hù)要求，恢復(fù)生態(tài)，不留后患。

料場選用順序宜先近后遠(yuǎn)，先水上后水下，先庫區(qū)內(nèi)后庫區(qū)外，力求高料高用，低料低用，避免或減少上、下游料物交叉使用。

2 料場地質(zhì)勘探

料場勘察首先要明確勘察目的及任務(wù)，要查明料場范圍內(nèi)巖性的成因、結(jié)構(gòu)、層次、夾層空間的分布與性質(zhì)、地下水位等，同時要進(jìn)一步查明料源的顆粒級配情況，確定料場的有用層和無用層厚度及埋深、質(zhì)量和儲量，為后期料場開采提供依據(jù)。

嚴(yán)格按照勘探規(guī)范依據(jù)，進(jìn)行料場勘探范圍施工作業(yè)。首先應(yīng)安排測量工程師對料場勘探面積進(jìn)行勘測，并由專業(yè)工程師繪制料場勘探孔位布置圖，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，合理布設(shè)勘探孔。其次根據(jù)勘探范圍選擇好勘探、試驗設(shè)備，按照勘探要求，對每層可利用料物進(jìn)行取樣，并按勘探深度要求開展相應(yīng)的地質(zhì)勘探工作，進(jìn)一步了解地下水位、巖層結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行相應(yīng)的物理力學(xué)全項試驗，根據(jù)試驗結(jié)果最終判斷是否適用于建設(shè)項目中。

3 與環(huán)境敏感區(qū)關(guān)系

黨中央、國務(wù)院高度重視生態(tài)文明建設(shè)，根據(jù)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)國家級風(fēng)景名勝區(qū)和世界遺產(chǎn)保護(hù)管理工作的通知》(建城[2017]168號)的文件精神，為推進(jìn)風(fēng)景名勝區(qū)和世界遺產(chǎn)事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，對風(fēng)景名勝區(qū)和世界遺產(chǎn)地保護(hù)等工作全面深入貫徹生態(tài)文明建設(shè)提出了諸多要求。為確保水利建設(shè)工程料場選擇經(jīng)濟(jì)性和適用性，盡可能減小工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的擾動。建設(shè)單位首先應(yīng)委托具有相應(yīng)能力的環(huán)境評價單位對水庫建設(shè)料場區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，密切聯(lián)系相關(guān)職能管理部門，并提供擬選址范圍坐標(biāo)，確定選址是否存在法律層面制約性因素，如國家級風(fēng)景名勝區(qū)和世界自然遺產(chǎn)、基本農(nóng)田、大熊貓國家公園、國家級森林公園、生態(tài)紅線、壓覆礦等，及時排除各種制約范圍，為后期大壩建設(shè)創(chuàng)造有利條件。

4 料場開采規(guī)劃

優(yōu)先利用建筑物開挖料作為壩體填筑的料源，將符合設(shè)計要求的各種壩料按不同施工階段分別確定其填筑部位。在壩料使用程序上，考慮建筑物開挖料、料場開采料與壩體填筑之間的相互關(guān)系，并考慮施工期間河水位與流量的變化以及由于導(dǎo)流而使上游水位升高的影響。根據(jù)料場地形、地質(zhì)、水文、氣象、交通、開采條件和各個時期的填筑需要量等因素，劃定采區(qū)，分區(qū)使用。規(guī)劃供應(yīng)過程中充分考慮留有備用開采工作場地，以供調(diào)節(jié)使用。根據(jù)勘察棄料量結(jié)果，做好棄渣場規(guī)劃工作，避免后期實施時帶來困難。

結(jié)合料場開采實踐，料場開采實施方案予以分享。一般水利工程大壩的料源主要有堆石料、墊層料、過渡料及護(hù)坡塊石料等，應(yīng)根據(jù)壩料設(shè)計要求及料源分析。

4.1 料場開采施工的主要任務(wù)

結(jié)合前期經(jīng)驗分析，料場開采施工的主要任務(wù)有：料場開采規(guī)劃設(shè)計、料場開采施工組織設(shè)計、料場爆破試驗、形成臺階開采和指導(dǎo)鉆孔和組織進(jìn)行爆破作業(yè)等。

4.2 料場規(guī)劃

大壩填筑前，建設(shè)單位會同參建各方對料場進(jìn)行統(tǒng)一布署。安排施工單位對初設(shè)階段所選擇的料源技術(shù)質(zhì)量進(jìn)行全面復(fù)查，進(jìn)一步驗證其級配是否能達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，同時安排測量工程師對料場進(jìn)行測量勘察，復(fù)核其儲量能否滿足工程需求，發(fā)現(xiàn)問題及時報告建設(shè)單位，有必要時可提出優(yōu)化料場的意見。并全面規(guī)劃料場至大壩填筑面交通運(yùn)輸?shù)缆罚员ＷC能滿足不同施工時段的填筑強(qiáng)度要求。

4.3 石料運(yùn)輸?shù)缆凡贾?/h3>

施工現(xiàn)場的運(yùn)輸?shù)缆窇?yīng)根據(jù)壩體工程量、上壩強(qiáng)度及地形、運(yùn)距、運(yùn)輸機(jī)械類型及行車密度等要素合理布置，并在各施工階段根據(jù)填筑區(qū)和料場開采區(qū)的變化及時調(diào)整。建議施工運(yùn)輸?shù)缆放c永久道路相鏈接。運(yùn)輸?shù)缆繁M量避開居民居住點，也不主張與居民鄉(xiāng)村道路融為一體，其道路和橋涵的等級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足施工車輛及機(jī)械通行的需要。同時在運(yùn)行過程中加強(qiáng)施工道路的維護(hù)和保養(yǎng)，保持路面平整，不影響石料運(yùn)輸為原則。

4.4 覆蓋剝離和料場揭頂開采

為保證開采料的質(zhì)量，必須先把剝離層剝離干凈后才能進(jìn)行有用料開采作業(yè)。料場頂部第一級平臺的剝離層采用揭頂剝離，一次性完成，一級平臺以下的剝離層采取邊邦剝離，隨各梯段的開采而進(jìn)行。

4.5 料場開采程序及質(zhì)量安全措施

一般料場的開采的作業(yè)程序為：作業(yè)面平整清理→覆蓋層剝離→機(jī)械開挖→裝車→運(yùn)輸至作業(yè)面→料場恢復(fù)平整→完工清場。覆蓋剝離施工的主要安全隱患是揭頂時石渣滾落威脅料場下部的設(shè)備和人員安全。因此應(yīng)加強(qiáng)施工管理，以避免相互干擾，影響工程進(jìn)度。在料場施工中嚴(yán)格控制石料開采質(zhì)量，重點控制石料開采過程發(fā)生混料現(xiàn)象，同時嚴(yán)格按照設(shè)計要求控制好塊徑。

4.6 棄渣場、有用料堆存場管理措施

棄渣場可利用初設(shè)階段選擇的棄渣場。開挖渣料，除安排直接運(yùn)往使用地點的渣料外，其余渣料(包括棄渣料)均按要求分類堆放在指定的存、棄渣場。杜絕將可利用渣料與棄渣混雜裝運(yùn)和堆存，并嚴(yán)格控制堆渣位置、范圍和高程；存渣場的石料分層堆存，分層取用，堆層高度不大于5m，回采高度不大于8m。開挖料中有用料和無用料分別采用有明顯標(biāo)識運(yùn)輸車輛運(yùn)輸，認(rèn)真做好渣場相關(guān)管理，包括：渣場指揮、照明、渣場內(nèi)道路維護(hù)、灑水降塵等，堆渣及時采用推土機(jī)推平，同時作好堆渣體的邊坡保護(hù)和排水工作，保證渣料堆體的邊坡穩(wěn)定。

5 料場邊坡支護(hù)

料場開挖過程中，應(yīng)保持邊坡穩(wěn)定(邊坡包括開采過程中與開采完成后所形成的邊坡)，在料場開采前應(yīng)建設(shè)方應(yīng)督促承包方根據(jù)設(shè)計要求提出對邊坡施工安全穩(wěn)定的保證措施。總體原則是分臺階開挖，及時支護(hù)和加固。支護(hù)所采用的方式有：料場頂部設(shè)置排水溝，邊坡采用抗滑樁、錨桿、錨噴護(hù)面、排水降壓、地面防滲、麻面爆破等方式。具體支護(hù)方式結(jié)合邊坡環(huán)境條件、邊坡高度、邊坡工程安全等級來確定。同時，要加強(qiáng)邊坡變形的控制與安全監(jiān)測，邊坡變形控制應(yīng)采取設(shè)計、施工及監(jiān)測等綜合措施，并根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗采用類比法實施。

6 環(huán)境保護(hù)及水土保持

在料場開采過程中要注意生態(tài)環(huán)境保護(hù)及水土保持工作，結(jié)合現(xiàn)狀，提出以下建議。

(1)料場開采過程中，承包人應(yīng)做好開采作業(yè)人員對環(huán)境保護(hù)宣傳、培訓(xùn)和教育工作，如在施工作業(yè)中發(fā)現(xiàn)珍稀保護(hù)野生動物和野生植物，應(yīng)做好保護(hù)，嚴(yán)禁獵殺和濫采濫伐。

(2)做好水土保持工作。料場邊坡開挖時及時采取有效支護(hù)和攔擋措施，避免發(fā)生崩塌造成水土流失或堵塞河流。嚴(yán)格監(jiān)督表土的剝離與堆存。在料場施工前建設(shè)配套完成必要的截排水設(shè)施。

(3)保證開采料場場地整潔衛(wèi)生，施工結(jié)束后做好跡地恢復(fù)，保證場容。

(4)根據(jù)環(huán)境保護(hù)“三同時”制度要求。在料場投入使用時，嚴(yán)格要求施工單位做好生產(chǎn)廢水、廢油、固體廢棄物的收集處理設(shè)施。并要求施工單位提供試運(yùn)行報告，確保料場產(chǎn)生的廢水、廢油、固廢處理滿足項目環(huán)境影響報告書及其批復(fù)要求。特別是混凝土骨料的加工過程會產(chǎn)生大量的沖洗廢水，廢水中SS含量嚴(yán)重超出污水排水標(biāo)準(zhǔn)中的要求。

(5)加強(qiáng)運(yùn)輸?shù)缆返酿B(yǎng)護(hù)，定期清掃并灑水降塵，減少環(huán)境空氣污染。

7 結(jié)論

混凝土面板堆石壩料場選擇受料場儲量、巖性技術(shù)質(zhì)量、法律制約、運(yùn)距、運(yùn)輸?shù)缆芬?guī)劃等多種因素的影響。綜合考慮各種影響因素之間的關(guān)系，優(yōu)化料場選擇和規(guī)劃料場開采方案。料源選擇與料場開采規(guī)劃中重點應(yīng)加強(qiáng)對設(shè)計工程量的理解，以使料源選擇和料場開采規(guī)劃設(shè)計做到符合規(guī)程規(guī)范要求，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，并能適應(yīng)地質(zhì)不確定因素的風(fēng)險，確保工程順利實施。