王美多

(法庫縣水土保持監(jiān)督管理辦公室，沈陽110400)

0 前言

錦凌水庫工程位于錦州市境內(nèi)的小凌河干流上，壩址位于錦州市近郊區(qū)的后山河營子村，距錦州市中心9.5 km，水庫總庫容8.08×108m3。

水庫任務(wù)是以承擔(dān)錦州市的防洪和供水為主，并兼顧改善地下水環(huán)境。

工程等別為II等，工程規(guī)模為大(2)型，永久性主要建筑物(擋水壩段、溢流壩段、底孔壩段、引水壩段及連接建筑物)為2級，右岸下游導(dǎo)墻等次要建筑物為3級，臨時(shí)性建筑物為4級。

錦凌水庫樞紐是以土壩為基本壩型的混合壩。大壩壩頂高程64.80 m，最大壩高48.3 m，壩長1 148.0 m。

土壩分左右岸布置，主河槽混凝土壩段布置有右連接段、引水壩段、底孔壩段、溢流壩段、擋水壩段、左連接段。

其中左岸土壩長499.0 m，右岸土壩長351.5 m，引水壩段長20.0 m;底孔壩段長40.0 m，溢流壩段長177.5 m，擋水壩段總長54.0 m，左、右岸連接段壩頂均為3.0 m。

1 料場概述

根據(jù)對招標(biāo)文件提供資料的認(rèn)真分析，壩殼填筑砂礫石料選擇上游Ⅱ號料場及下游Ⅲ號料場。

1.1 Ⅱ號料場

Ⅱ號砂礫石料場位于壩址上游，距壩址1.5 km，料場面積約為280 467 m2，料場內(nèi)有用層儲量為251.54萬 m3。

1.2 Ⅲ號料場

Ⅲ號砂礫石料場位于壩址下游，距壩址4.5 km，料場面積約為423 600 m2，料場內(nèi)有用層儲量為296.4萬 m3。

砂卵(礫)石料場大部分為水下開采。進(jìn)行砂礫石填筑料開采前，需對以上料場進(jìn)行復(fù)查。

認(rèn)真核實(shí)壩料的有效儲量、壩體所需各種壩料的數(shù)量和質(zhì)量、開采條件與運(yùn)輸條件。復(fù)核后方可進(jìn)行砂礫石料的開采[1]。

2 料場復(fù)查

2.1 復(fù)查內(nèi)容

復(fù)查內(nèi)容包括以下5點(diǎn):

1)體填筑采用的砂礫料開采范圍和數(shù)量。

2)砂礫料場開采區(qū)表土開挖厚度及有效開采層厚度。

3)根據(jù)施工圖紙要求對上述(1)項(xiàng)所列各種土料進(jìn)行物理力學(xué)性能復(fù)核試驗(yàn)。

4)砂礫料場的開采、加工、儲存和裝運(yùn)條件。

5)砂礫料場的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件[2－3]。

2.2 復(fù)查的方法

2.2.1 網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)

勘探網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)采取逐漸加密原則，間距100～200 m?？碧讲捎锰娇臃椒ㄟM(jìn)行:水上部分采用坑槽，水下部分以鉆探為主，必要時(shí)布置少量沉井[4]。各勘探點(diǎn)均揭穿有用層。

水下層過厚情況下，坑孔深度達(dá)到最大開采深度以下1 m左右。主要描述顆粒組成及泥、砂、礫石的大致含量，砂的礦物成分及礫石的密實(shí)度、夾層。記錄勘探時(shí)地下水位與相應(yīng)的河水位、取樣地點(diǎn)和深度等。

2.2.2 勘探試驗(yàn)

采用混合取樣法進(jìn)行取樣。試驗(yàn)項(xiàng)目包括天然含水量、容重、比重、顆粒分析、擊實(shí)、相對密度、滲透、含泥量、自然休止角等。

2.2.3 儲量計(jì)算

計(jì)算料場有用層總儲量和上覆無用層及夾層的體積，并分區(qū)、分層、水上、水下和分級進(jìn)行計(jì)算。

3 料場規(guī)劃

依據(jù)對各料場復(fù)查的資料，通過比較選擇合理的開采、運(yùn)輸、加工、堆存方式，配置相應(yīng)的施工設(shè)備[5]。確定不同料場的開采程序、數(shù)量和填筑部位，作出料場全面而具體的布置和安排。

大壩填筑工程共需從料場開采砂礫石料1 261 206 m3(其中包括壩殼料及過渡料均為壓實(shí)方)，相應(yīng)的開采方為1 248 719 m3(自然方)。

分別從Ⅱ號砂礫石料場取料383 121 m3(自然方)，Ⅲ號砂礫石料場取料865 598 m3(自然方)。

其中Ⅱ號砂礫石料場主要為壩體左岸灘地149 m段及明渠及縱向圍堰占壓段底部填筑提供料源，Ⅲ號砂礫石料場主要為明渠及縱向圍堰占壓段填筑提供料源。

根據(jù)施工總計(jì)劃中各年度各部位砂礫料的需要量，按計(jì)劃進(jìn)行開采，并考慮瀝水時(shí)間。同時(shí)為下一年開采出一定數(shù)量的備用料。

Ⅱ號砂礫料料場主要開采時(shí)間為2010年4月末—2011年6月末，有效開采時(shí)間為10個(gè)月。

Ⅲ號砂礫料料場主要開采時(shí)間為2010年3月中旬—2012年6月末，有效開采時(shí)間為20個(gè)月。

4 壩料的開采

4.1 料場各儲量

Ⅱ號砂礫料場表層需剝離的覆蓋層系數(shù)為10.3%，根據(jù)Ⅱ號砂礫料場開采383 121 m3計(jì)算需剝離覆蓋層39 462 m3。

Ⅲ號砂礫料場表層需剝離的覆蓋層系數(shù)為16.7%，根據(jù)Ⅲ號砂礫料場開采865 598 m3計(jì)算需剝離覆蓋層144 555 m3，則表層剝離總量約為184 017 m3。

4.2 施工方法

表層剝離根據(jù)開采規(guī)劃采用分期剝離的方法進(jìn)行，采用2 m3液壓挖掘機(jī)配合162 kW推土機(jī)裝20 t自卸車，先期剝離料用于料場靠河一側(cè)填筑形成擋水臨時(shí)圍堰及修筑與施工主道的連接路[6]。

第Ⅱ、第Ⅲ砂礫石料場有用層砂礫料大都處于水下，因此砂礫石料以水下開采為主，采用立采的開挖方式進(jìn)行。

開挖設(shè)備采用3 m3索式挖掘機(jī)，采用3 m3裝載機(jī)裝車配合20 t自卸車運(yùn)輸上壩。

水面以上部位直接利用2 m3挖掘機(jī)，裝20 t自卸車運(yùn)輸上壩。

根據(jù)砂礫石料的高峰需量，配置索式挖掘機(jī)的數(shù)量，將砂礫石料場按縱向平均分作幾個(gè)作業(yè)區(qū)，橫向方面先剝離寬度≥60 m的表層覆蓋土和廢料，以便于索式挖掘機(jī)展開工作和砂礫料的裝載、運(yùn)輸。

每臺索式挖掘機(jī)在自己的作業(yè)區(qū)的起點(diǎn)同方向作業(yè)，采用“條帶開采法”[7]。

根據(jù)索式挖掘機(jī)的有效旋轉(zhuǎn)半徑，確定索式挖掘機(jī)每條開挖寬度在10 m左右，將抓出來的料堆放在與開挖條帶平行的索式挖掘機(jī)運(yùn)行方向的鏡像位置，即另外一側(cè)進(jìn)行堆放。

開采后的砂礫料經(jīng)瀝水后(瀝水時(shí)間依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)而確定)運(yùn)輸上壩進(jìn)行填筑。壩料由3 m3裝載機(jī)裝車，20 t自卸車運(yùn)輸上壩。

為了取得良好的循環(huán)施工，提高功效，裝載運(yùn)料同樣從各作業(yè)區(qū)的起點(diǎn)開始，以便為完成第一條帶開挖的索式挖掘機(jī)提供作業(yè)位置。

采用此法施工，可以盡可能地減少砂礫料開采的損耗，保證有用料的的全面開采。

表層被污染的砂礫料直接由推土機(jī)推入已經(jīng)開采過的帶溝中，其余部分的表層剝離物除監(jiān)理制定和工程另有需要外，也將棄入已經(jīng)開采過的條帶溝中[8]。

第Ⅱ、第Ⅲ料場開采方法相同，作業(yè)區(qū)劃分根據(jù)實(shí)際開采區(qū)進(jìn)行局部

調(diào)整。

5 砂礫料場開采進(jìn)度計(jì)劃

根據(jù)施工需要及施工總進(jìn)度計(jì)劃的安排，料場施工進(jìn)度安排如下:2010年進(jìn)場后，在施工準(zhǔn)備階段就首先進(jìn)行Ⅱ、Ⅲ號砂礫石料場的表層剝離開采工作，為壩體填筑作準(zhǔn)備工作。

兩個(gè)料場的調(diào)配如下:

1)2010年4月末—2011年6月末，上壩料主要為Ⅱ號料場，計(jì)劃在Ⅱ號砂礫石料場取料383 121 m3(自然方)。

2)2010年3月末—2011年6月末Ⅲ號料場主要為開采備料工作，待2011年大汛及大汛以后，Ⅱ號料場被淹沒，壩體填筑料源將改為Ⅲ號料場，計(jì)劃在Ⅲ號料場取料865 598 m3(自然方)。

主壩填筑砂礫石料年度需用量計(jì)劃見表1。

表1 主壩砂礫石料年度需用量計(jì)劃表 m3

6 開采機(jī)械設(shè)備與人員配置

6.1 機(jī)械設(shè)備

2 m3索式挖掘機(jī)10臺，2 m3液壓挖掘機(jī)6臺，3 m3裝載機(jī)6臺，162 kW推土機(jī)3臺，20 t自卸車30臺。

6.2 人員配置

司機(jī)100人，修理工20人，管理人員10人，技術(shù)人員5人，力工15人。

7 結(jié)語

錦凌水庫是遼寧省重點(diǎn)水利工程建設(shè)項(xiàng)目，它是兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的大Ⅱ型水庫樞紐工程。

砂礫料的質(zhì)量和生產(chǎn)是保證大壩安全和工期的關(guān)鍵，通過對水庫砂礫料料場選擇、復(fù)核和規(guī)劃與開采的研究與分析，以確保水庫的砂礫料的供應(yīng)，為水庫修建提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。

[1]閆電紅.張峰水庫砂礫料場規(guī)劃[J].山西水利，2006(04):87.

[2]史碧娟，姚玉廣.云南大水溝水庫石料場規(guī)劃及開采[J].西北水力發(fā)電，2004(01):49 －50.

[3]穆慶華，王美多.錦凌水庫土料料場規(guī)劃及開采分析[J].黑龍江水利科技，2013，41(10):81 －83.

[4]趙世隆.烏江思林水電站料場選擇與開采規(guī)劃[J].貴州水力發(fā)電，1997(03):27－30.

[5]陳明波，吳年超.淺談料場規(guī)劃管理與控制[J].公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版，2010(05):26－28.

[6]趙世隆.烏江思林水電站料場選擇與開采規(guī)劃[J].貴州水力發(fā)電，1997(03):27－30.

[7]趙世隆，劉淑芳，路文珍.錦屏一級水電站料場規(guī)劃及砂石加工系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J].水力發(fā)電，2008(07):67－70.

[8]程富.天然砂礫料開采平衡分析[J].黑龍江水利科技，2012，40(10):183 －184.