2.5 料场及渣场规划

2.5.1 料场规划

料场规划是根据建(构)筑物各部位不同高程用料的数量和技术要求,各料场的分布高程、数量和质量、开采运输和加工条件、受洪水与冰冻等影响情况、拦洪蓄水和环境保护、占地迁移赔款以及施工强度与施工方法、施工进度及造价等条件,对选定料场提出综合平衡开采规划。

2.5.1.1 料场规划原则及内容

(1)料场规划原则。

1)主堆石料场、主土料场的储量和质量应满足工程施工要求,开采运输条件好,剥采比小,弃料少,开采强度满足高峰期需要。

2)料场应避开自然、文物、重要水源等保护区,不占或少占耕地,少毁林木。

3)对于高塑性黏土、反滤料、垫层料、过渡料等有特别质量、特殊级配要求的坝料,必要时可分别设置专用料场。

4)优先利用枢纽建(构)筑物的开挖料。爆破开挖宜进行控制,以获得满足设计级配要求的坝料,做到“计划开挖、分类堆存、优先直用”。

5)多料场时一般宜先近后远、先水上后水下、先库区内后库区外,力求低料低用、高料高用,避免或减少上游、下游物料交叉使用。

6)料场的工作面开采规划应与料场道路规划结合进行,并应满足不同施工时段填筑强度需要。

7)土料场开采应根据土料特性、土层厚度及地下水分布规律、天然含水量变化规律等因素,结合施工特点确定分区开采规划和开采方案。土料的天然含水量偏高或偏低时,应研究其调整控制措施。

8)天然砂砾料场开采应根据水文特性、地形条件、天然级配分布状况、料场级配平衡要求等因素,确定料场开采时段、开采分层、开采程序和开采设备。

9)石料场开采应分区开采,爆破开采的石料应符合建筑物不同填筑区域最大粒度和级配的要求。

10)料场边坡应保持稳定,开采应做好排水、防洪等规划和无用料弃渣堆存规划,防止水土流失及坍塌、滑坡、泥石流灾害。料场用完后应进行必要的复垦、造地或绿化。

(2)料场规划内容。

1)空间规划。空间规划是指对料场位置、高程进行恰当选择、合理布置。土石料场的上坝运距要尽可能短,选择的高程有利于重车下坡,减少运输车辆的油料消耗。近坝料场不应因取料而影响大坝的防渗稳定和上坝运输道路布置;道路坡度不应过陡以免引起运输事故。坝的上下游、左右岸最好都选有料场,能有利于同时供料,减少施工干扰,保证坝体均衡上升。料场的位置应有利于布置开采设备,且交通及排水通畅。用料原则应高料高用,低料低用;当高料场储量有富裕时,亦可高料低用;尽可能避免低料高用。同时,应考虑料场爆破的震动影响,以及料场应具有足够空间面积。

2)时间规划。时间规划是根据施工强度和坝体填筑部位变化选择料场使用时机和填料的数量。随着季节及坝前蓄水情况的变化,料场的工作条件也在变化。在用料规划上应力求做到上坝强度高时用近料场,低时用较远的料场,使运输任务比较均衡。对近料和上游的料场应先用,远料和下游的料场后用;上游易淹的料场先用,下游不易淹的料场后用;含水量高的料场旱季用,含水量低的料场雨季用;天然砂砾料场应避免洪水期水位的影响。

3)料场质与量的规划。即质量要满足设计要求,数量要满足填筑的要求。在选择和规划使用料场时,应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学指标进行全面勘探和试验。在施工组织设计中,进行用料规划,不仅应使料场的总储量满足坝体总方量的要求,而且要满足施工各阶段最大上坝强度的要求。

料场用量规划时应考虑料场可开采量(自然方)与坝体填筑量(压实方)的比值:堆石料为1.1~1.4;砂砾石料,水上为1.5~2.0,水下为2.0~2.5。

2.5.1.2 料场规划步骤及成果

(1)料场规划步骤。

1)场地划分及料质、储量复查。土料场、堆石料场、砂石料场各料场的剥采比的计算和主料场的确定,选择主料场和备用料场。

2)料场防洪及排水设施。

3)坝料填筑平衡。

4)填筑料开采、制备,土料、反滤料、垫层料、过渡料、堆石料、砂砾料、砌石料等不同料的不同质量要求,需要制定不同的开采工艺或制备工艺。

5)料场边坡安全及环境保护。料场规划时应考虑料场开采后的边坡稳定,尤其是卸载后的后边坡和具有断层、裂隙或有水作用的高深边坡。天然砂石料场应考虑洪水高程对开采的影响,必要时可旱季开采堆存,雨季回采利用。

必要时料场规划应考虑用完后的复垦及绿化。

(2)料场规划成果。料场规划成果包括规划报告、规划布置图等。

2.5.2 渣场规划

合理地进行渣场规划,不仅是控制工程成本的需要,而且是控制工程建设水土流失、减轻生态环境的重要环节,还可以节约水土流失治理费用,节省投资。渣场分为可用料临时堆存的存渣场(中转料场)和废弃料永久堆存的弃渣场,渣场选址及各渣场的堆存量应结合土石方平衡进行。弃渣可分为填洼(塘)弃渣、沟道弃渣、坡面弃渣和平地弃渣四大类。

2.5.2.1 渣场规划原则及内容

(1)渣场规划原则。

1)渣场宜靠近开挖作业区的山沟、山坡、荒地、河滩等地段,不占或少占耕(林)地。渣场选址应满足环境保护、水土保持和当地建设规划的要求。

2)渣场应布置在无天然滑坡、泥石流、岩溶、涌水等地质灾害地区,地基承载力满足堆渣要求。渣场堆存不应影响河道、沟渠的排洪能力。

3)渣场位置应与场内交通、渣料来源相适应。存渣场应便于渣料回采,尽量避免或减少反向运输。

4)存渣与废渣应分开堆存,不得混堆,堆弃渣场容积应略大于堆弃料的堆存量。

5)有条件时弃渣场可选在水库死库容以下,但不得妨碍永久建筑物的正常运行。

6)利用下游河滩地作堆弃渣场时,不得影响河道正常行洪、航运和抬高下游水位。防洪标准内,渣料不应被水流冲蚀,以免引起水土流失。

7)按堆存物料的性状确定分层堆置的台阶高度和稳定边坡,保持堆存料的形体稳定,必要时提前做好堆场基底平整清理和设置挡渣墙、挡渣坝。

8)渣场周边应设置导水、排水、挡(截)水设施。

(2)渣场规划内容。

1)渣场选址应按“就近集中堆放”的原则进行,渣场应规划在施工区各出渣点附近,满足交通便利、地势平缓、容渣量大和防护工程量相对较小的要求。

2)渣场规划应考虑渣料来源、用途及容渣量等。渣料的来源、用途,涉及渣场的性质及分区规划,存渣场应方便后期渣料回采。存、弃同场要求存渣、弃渣分别堆存。

3)渣场时段及区域划分。受开挖施工时段、回采填筑时段及季节水位等影响,存渣场也应有相应的存渣、回采时段及弃、存区域划分。如水库死水位弃渣应在前期弃渣时段利用;需要回采的渣料应临时存放在距填筑作业面较近的渣场。

4)有用料临时堆渣场的防洪标准应根据渣场位置、规模及渣料回采要求等因素,在5~20年重现期内选用;水库死水位弃渣防洪标准应根据渣场规模、河道地形与水位变化及失事后果等因素,在5~20年重现期内选用;永久性弃渣场防洪标准应在20~50年重现期内选用。

5)渣场道路规划的道路设计指标(路宽、纵坡、曲线半径等)应满足工程项目的弃渣要求,桥隧结构应满足弃渣行车要求。

6)土石方流向规划是土石方施工现场协调指挥的依据,应使弃渣按照土石方流向规划进行,避免反向运输和增加不必要的回采工作。

7)渣场防护治理应根据不同的弃渣类型进行,确保渣场稳定性、排水泄洪能力和水土保持满足要求。

8)渣场管理不仅要对存渣、弃渣分别堆放和渣料回采进行管理,还要对渣场稳定性、排水系统、变形观测进行管理,防止不安全影响的出现。特别情况下,还应对有放射性的渣料按专门规定进行管理。

2.5.2.2 渣场规划步骤及成果

(1)渣场规划步骤。

1)选址及容渣量计算。

2)道路规划布置。

3)渣场时段及区域划分。

4)渣场防护(防洪设施、挡渣墙、排水系统等)设计。

5)渣场管理。

6)复耕及绿化环境。

(2)渣场规划成果。渣场规划成果包括:规划报告、渣场规划布置图等。

荒坡弃渣场应分析荒坡上加载弃渣后的稳定状态;荒沟弃渣场应分析排水沟的泄洪能力;沟台地弃渣场挡渣墙与河滩弃渣场挡渣墙的设计应分析墙前冲刷深度。

河漫滩弃渣场具有施工便利、投资省、征地少、弃渣量大等优点,但河漫滩是河道行洪断面的组成部分,弃渣场规划设计时,应进行详细的防洪计算,以满足河道防洪规划要求。

弃渣场是常规采用的工程措施,经理论分析,临时堆放的挖方,在坡度β小于土壤内摩擦角、无暴雨大风的情况下,能处于稳定的状态;但事实上,渣场在漫长的堆渣过程中,常常会受到水渗、振动等作用处在稳定不利的状况下,弃渣场一般需修建挡渣墙。挡渣墙的稳定性涉及抗滑、抗倾覆和抗塌陷三个方面,满足以上三方面的稳定性要求,挡渣墙才能达到稳定状态。

土料暂存场、反滤料暂存场等还应进行临时覆盖防护。