2.5 天然建筑材料
2.5.1 枢纽区天然建筑材料
1.块石料
初设阶段勘察调查了左岸蒋沙、秧坑与右岸张公石三个石料场,合计石料储量为467万m3,其质量及储量均满足设计要求。施工阶段,左岸启用了蒋沙块石料场,储量已满足工程需要。右岸围堰石方填筑利用了厂房基坑开挖料;护岸块石料采用张公石块石料场。
(1)左岸蒋沙块石料场:位于坝址左岸上游约1.5km处,石料岩性为泥盆系石英砂岩、含砾石英砂岩夹粉砂质泥岩。弱风化石英砂岩、含砾石英砂岩饱和抗压为57.4MPa,软化系数为0.61,干密度为2.71g/cm3,石料质量满足设计要求。
(2)右岸张公石块石料场:位于坝址下游右岸张公石村北东侧,距坝址约3km。石料岩性为泥盆系含砾石英砂岩、石英砂岩和紫红色粉砂岩。弱风化岩属中硬—坚硬岩,饱和抗压在72.7MPa以上,软化系数为0.55~0.70,干密度大于2.60g/cm3,石料质量满足要求。
2.砂料和砾石料
初设阶段勘察料场为坝址上游蒋沙至江口赣江河段砂石料场和下游张公石赣江河段砂料场。施工阶段对上游蒋沙至江口砂石料场进行了开采。
蒋沙至江口砂石混合料场位于坝址上游1~7km处,料场上部1.2~4m一般为中砂、细砂,下部为砂卵砾石混合层,厚度一般2~5m,均为非活性骨料。砂料、砾石料总体质量较优,仅砂料局部含泥量偏高,局部砾石料软弱颗粒含量和含泥量偏高,其余主要质量指标基本满足规程要求。
施工阶段不同标段,砂料和砾石料有自采和购买两种情况。
2.5.2 库区防护天然建筑材料
峡江水利枢纽库区防护工程点多面广,天然建筑材料需要量巨大,特别是黏土料和抬田基础料,除7个防护区14条防护堤采用土堤需要大量的黏土料外,防护区内抬田和防护区外15个抬田区也需要大量的黏土料和抬田基础料。其中同江防护区天然建筑材料设计需要量如下:筑堤土料180万m3,抬田土料570万m3,抬田基础料420万m3;吉水城防、陇洲、柘塘、金滩、樟山、槎滩防护区需用筑堤土料约540万m3。防护区外15个抬田区需要抬田土料约1000万m3,抬田基础料约1900万m3。
保证库区防护各工程区各种不同料源的需求,对不同的工程区结合工程实际因地制宜地开展工作,重点是黏土料和抬田基础料;砂砾石场地大部分河段被拍卖、块石料的开采审批程序复杂,为减少开采手续和程序,在控制成本的前提下尽量采用商购形式进行,具备条件的情况下方可自采。目前,尚未出台国家层面抬田规程规范的情况下,库区防护天然建筑材料主要依据《堤防工程地质勘察规程》(SL 188—2005)和《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL 251—2000)开展工作,结合工程实际确定料场选择原则:①在考虑环境保护、经济合理、保证质量的前提下,由近及远,先集中后分散,并考虑各种料源的比较;②不影响建筑物、厂矿村镇、交通、通信及高压线布置及安全,避免或减少与工程施工相干扰;③不占或少占耕地、林地,确需占用时保留还田土层;④充分利用建筑物开挖料、移民点开挖弃料、水库淹没区料;⑤为减少田地征用、降低征地难度、控制项目成本,充分考虑利用软弱岩石的全强风化层作为抬田基础料,料场的开采尽量结合新农村建设和造地进行,场地适当开挖整平,但严格控制开挖厚度和坚硬岩石的使用以便控制工程造价。各防护区和抬田区料场均采取料场勘探和取样试验,查明了各类天然建筑材料料场的分布、位置、储量、质量、开采和运输条件,为工程设计提供了依据。
在峡江水利枢纽自2003年开展项目建议书至招标施工图阶段的十余年内,各种建设如火如荼,不断地改变着峡江水库范围及其周边的面貌,导致库区防护料场在长时间跨度内料源不断进行调整。至招标阶段,峡江水库库区防护提交了35个黏土料场(其中只用于筑堤黏土料场9个,抬田和筑堤共用黏土料场6个、抬田黏土料场20个)、31个抬田基础料场(25个风化料场、6个吹填料场);招标设计方案中规划使用了31个黏土料场和27个基础料场,有4个抬田土料场和4个基础料场作为备用料场。料场勘察查明了料场的分布、位置、储量、质量、开挖厚度、开采和运输条件,为工程设计提供了依据;招标施工方案也结合现场实际、方案合理、技术可行。但在施工过程中仍有部分料场受征地和补偿情况影响而造成施工停滞。工程指挥部多次协调,利用各方力量,为了减少征地纠纷、避免工期延长、加快施工进度、减少因交田滞后而产生的误季补偿等额外费用,最终对料场进行了临时变更。
峡江水利枢纽库区防护料源使用及变更主要有以下三个方面:①同江防护区筑堤和防护区内抬田主要使用同南新开河和同北渠开挖料,基本可以做到土石方平衡;②吉水城防、陇洲、柘塘、金滩、樟山、槎滩防护区6个防护区筑堤土料主要使用非淹没区的丘岗坡地第四系中更新统黏土,由于筑堤土料对黏土的质量要求较高,不同勘察阶段基本把各工程区周边满足要求的土料场包含进来,明确了备用土料场,料场变更程序少,基本不存在费用的增加;③库区15个抬田区料源主要使用水库淹没区赣江一级阶地及漫滩黏土、砂砾石和非淹没区的黏土、风化料,黏土主要做抬田区保水层,吹填砂砾石料、风化料和部分黏土做抬田基础料,此类料源在使用过程中往往由于淹没区料源征地滞后、水库蓄水之前尚在耕种(造成料场变更达10个),而非淹没区料源变更则存在村民因诉求无法满足而阻工、料源场地产权存在纠纷造成变更(计黏土料场5个、风化料场3个)等原因,部分造成工期延长、额外费用增加。淹没区料源变更较多的现象和非淹没区料源使用滞后的情况是工程勘察设计人员所始料不及的,需要引以为戒,如何更多地考虑当地风俗、土地产权、村民诉求、地方建设等人文因素影响是所有工程天然建筑材料勘察设计及其施工过程中需要特别注意的因素。