天然砂砾料开采平衡分析

程 富

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 工程概况

西山水库位于黑龙江省伊春市翠峦区西北2 km尹春河干流上，是一座以防洪和供水为主，兼顾发电、灌溉等综合利用的大型水利枢纽工程，由拦河坝、溢洪道、隧洞及电站组成。水库总库容1.45×108m3，装机10 MW。土、石、混凝土总量179.10×104m3，其中混凝土浇筑约6.19×104m3。2006年10月主体工程开工兴建，2010年9月竣工。2007年3月进行砂石备料工程招标。

2 砂砾料场基本资料

砂砾料场位于西山水库库区内么河经营所附近，么河左侧漫摊上，为粗、细混合料。料场勘查面积20.5×104m2，有用层储量60.23×104m3，其中水下开采46.89×104m3。剥离层方量32.0×104m3，摊销比例较大，达50%左右。砂砾料多位于水下，但分布连续，厚度稳定，有利于机械开采。运输条件较好，有混凝土路及砂石路通至坝址，运距约8.0 km。砂砾石天然混合级配见表1。

表1 砂砾石天然混合级配

3 设计选用的骨料级配

3.1 确定设计需要的各种级配混凝土量

根据工程部位、结构尺寸和配筋要求拟定混凝土级配，本工程确定为3种级配。依据水工设计，分析统计不同强度等级、不同级配的混凝土用量，见表2。

表2 各种强度等级、各级配混凝土量

3.2 确定不同级配粗骨料各粒径百分比

参照《水利水电工程施工组织设计手册》第3卷表7-5-13推荐的不同级配粗骨料所占比例，并与地质资料提供的砂砾料筛分曲线对照比较，拟定不同级配粗骨料各粒径百分比，见表3。

表3 不同级配粗骨料各粒径百分比

3.3 确定设计选用的骨料级配

首先按照现行《水利建筑工程概算定额》附录七混凝土配合比表，计算出各种性能混凝土所需粗、细骨料数量，然后计算出设计需要的骨料级配。见表4。

表4 设计选用的骨料级配

4 砂石料开采平衡分析

4.1 初步平衡分析

比较表1与表4可知，控制平衡的是砂、小石和中石，进一步分析控制平衡的只是中石。这种情况下，＞80 mm的砾石均作为超径弃掉，且40～80 mm的大石剩余量也很多，砂砾料开采量大。为此，将一部分40～80 mm砾石进行中间破碎，用于补充小石和中石，调整后天然混合级配，见表5。

4.2 骨料平衡计算

根据表4与表5有关数据，便可进行骨料平衡计算，成果见表6。

表5 调整后天然混合级配

表6 骨料平衡计算表

在平衡计算过程中，通过骨料盈亏、超径弃料等数据分析，进一步优化开采加工工艺流程，采取超径石处理、砾石中间破碎或人工制砂等措施，调整砂砾料颗粒组成，在满足设计骨料需求的同时，力求经济合理，使砂砾料开采量和成品骨料单价控制在合理的范围内。在平衡计算时，应注意2种损耗:①开采、加工损耗，已计入相应定额中;②施工过程中的运输、堆存损耗及工程竣工后的残余量在平衡中应给予考虑，损耗率一般为5% ～8%。

本文是笔者在工作中积累的一点经验和体会，希望起到抛砖引玉的作用。

［1］纪云生，康世荣，陈东山，等.水利水电工程施工组织设计手册［S］.北京:水利电力出版社，1987.

［2］李志平，黄谷生，王开祥，等.水利建筑工程概算定额［M］.郑州:黄河水利出版社，2002.