御河某段綜合治理工程天然建筑材料分析評價(jià)

李 嶸

（山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院 山西太原030024）

1 工程概況

桑干河為工程區(qū)的主要河流，屬于海河流域。御河是桑干河的一級支流，發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)豐鎮(zhèn)市西北部的三義泉鄉(xiāng)宋家溝村，上游干流稱飲馬河，由北向南流經(jīng)豐鎮(zhèn)市，于新榮區(qū)堡子灣鄉(xiāng)鎮(zhèn)姜村流入大同市境內(nèi)，從大同市南部的吉家莊村匯入桑干河。御河全長155 km，其中大同市境內(nèi)長78.3 km。

御河某河段河道綜合治理的主要內(nèi)容為河道防洪、蓄水、生態(tài)綠化等，主要建筑物有河道蓄水區(qū)、溢流壩及其補(bǔ)水泵站、河道兩側(cè)防洪堤等。工程所需塊石料42.6×104m3，土料34.0×104m3，混凝土粗42.0×104m3，混凝土細(xì)骨料51.0×104m3。

2 塊石料

2.1 地質(zhì)概述

塊石料選自口泉石料場，該料場位于大同市口泉鎮(zhèn)西南部1 km 處的邊山基巖區(qū)，與大同水泥廠相鄰，距離工程區(qū)約15 km，距大同市約20 km，有柏油公路相通，交通便利。本料場調(diào)查范圍約1.77 km2，料場范圍內(nèi)地形起伏較大，最高相對高程為400.0 m，最低相對高程為135.0 m。

料場范圍內(nèi)出露的地層為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x），巖性為青灰色中厚層狀灰?guī)r夾豹皮狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r?；?guī)r夾豹皮狀灰?guī)r為有用層。巖層產(chǎn)狀走向N70°E，傾向SE，傾角13～18°。

2.2 質(zhì)量評價(jià)

口泉石料場巖石經(jīng)試驗(yàn)，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度為44.4～67.1 MPa，平均值為57.8 MPa，大于30 MPa；軟化系數(shù)為0.76～0.86，平均值為0.81，大于0.75；凍融損失率為0.01%～0.04%，平均值為0.02%，小于1%；硫酸鹽及硫化物含量為0.07%～0.16%，平均值為0.10%，小于1%；干密度為2.70～2.71 g/cm3，大于2.40 g/cm3；巖樣最大膨脹率在0～0.016%之間，均小于0.1%，表明口泉石料場灰?guī)r為非堿活性石料。

料場塊石料的物理力學(xué)指標(biāo)符合《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL251-2000）（以下簡稱《規(guī)程》）的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求（見表1），可作為塊石料，也可用來加工混凝土粗、細(xì)骨料。

表1 砌石料原巖質(zhì)量評價(jià)結(jié)果表

2.3 儲量評價(jià)

料場可采相對高程下限150～300 m，計(jì)算的總儲量為1 799.9×104m3。其中，無用層體積為161.5×104m3，有用層儲量為1 638.4×104m3。

3 混凝土粗骨料

混凝土粗骨料選用口泉石料場骨料，該場距離工程區(qū)約15 km，巖性為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組（O2x），儲量豐富。經(jīng)調(diào)查，口泉石料場可生產(chǎn)各級粒徑的混凝土粗骨料，其質(zhì)量符合《規(guī)程》的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求，可作為本工程的粗骨料料場。另外，也可根據(jù)當(dāng)?shù)亟ú那闆r進(jìn)行外購。

4 混凝土細(xì)骨料

4.1 地質(zhì)概述

工程區(qū)御河?xùn)|岸的馬家小村細(xì)骨料儲量豐富，目前為當(dāng)?shù)孛裼媒ㄖ蒙皥?，?jù)了解砂中含泥量較大，均為中細(xì)砂，質(zhì)量較好，目前已進(jìn)行大量開采，交通便利。初選定為混凝土細(xì)骨料場。

4.2 質(zhì)量評價(jià)

經(jīng)在該砂料場取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，其表觀密度2 530～2 660 kg/m3，堆積密度1 660～1 680 kg/m3，含泥量15.8%～26.5%，硫酸鹽及硫化物含量（換算成SO3）0.12%～0.14%，細(xì)度模數(shù)1.85～2.40，平均粒徑0.35～0.40 mm。對試驗(yàn)指標(biāo)與砂料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)相比較（見表2），該料場的細(xì)骨料質(zhì)量指標(biāo)除含泥量、堿活性不符合要求外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合《規(guī)程》中的技術(shù)要求，在使用時(shí)可水洗減少含泥量。

表2 混凝土細(xì)骨料質(zhì)量評價(jià)成果表

4.3 儲量評價(jià)

砂料場根據(jù)其分布面積和設(shè)計(jì)開采厚度，儲量有限，經(jīng)估算，儲量為62.4×104m3，不能滿足初設(shè)階段工程用量的1.5 倍要求。

另外，還可選用位于大同市北的古店砂料場，距離本工程約20 km，該砂料場屬于商用砂料場，質(zhì)量和儲量均能滿足設(shè)計(jì)要求。也可根據(jù)當(dāng)?shù)亟ú那闆r進(jìn)行外購。

5 土料

5.1 地質(zhì)概述

在大同市城西廣泛分布有第四系上更新統(tǒng)低液限黏土，北宋莊土料場位于大同市西北，距御河約3.5 km，交通便利，運(yùn)距較短。

本區(qū)土層分布范圍較廣，區(qū)內(nèi)地形起伏較大，地層巖性為第四系上更新統(tǒng)洪沖積（Q3pal）淡黃色低液限黏土，結(jié)構(gòu)較松散。

5.2 質(zhì)量評價(jià)

選取具代表性的土樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)，其粘粒含量21.4%～23.2%，滲透系數(shù)在4.35×10-7～6.23×10-7cm/s之間，平均值5.41×10-7cm/s，天然含水率8.4%～8.6%，最優(yōu)含水率在12.9%～13.3%之間，平均值13.1%，最大干密度1.9 g/cm3，對試驗(yàn)指標(biāo)與填筑土料及防滲土料質(zhì)量技術(shù)要求相比較（見表3），可知作為填筑土料、防滲土料，該土料場的土料除天然含水率不符合外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合《規(guī)程》中土料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求，在使用時(shí)可適當(dāng)加水。

5.3 儲量評價(jià)

土料場根據(jù)其分布面積和設(shè)計(jì)開采厚度，儲量相當(dāng)豐富，經(jīng)估算，儲量為451.2×104m3，滿足工程填筑及防滲土料所需要求。

6 結(jié)語

塊石料及混凝土粗骨料選在大同市南郊口泉石料場，其質(zhì)量與儲量均符合要求?；炷良?xì)骨料選在工程區(qū)附近的馬家小村料場，經(jīng)水洗后其質(zhì)量基本滿足要求，其儲量有限，不足部分進(jìn)行外購；土料選在城區(qū)以西的北宋莊村附近，加適量水后可以使用，其儲量符合要求。

表3 填筑土料質(zhì)量評價(jià)結(jié)果表