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摘要：福林水库枢纽料场陈家磅砂岩料场位于右岸支沟小龙溪中后部的福林黄土村陈家磅，对陈家塝料场进行储量估算及质量评价，综合评价陈家磅砂岩块石料场为Ⅱ类块石料场。
关键词：输水工程料场； 储量估算；质量评价； 福林水库
福林水库水源工程位于綦江区綦江河左岸一级支流福林河下游，地处东溪镇境内，距綦江城区约56km，距渝黔高速公路东溪出口约6km。
福林水库枢纽料场陈家磅砂岩料场位于右岸支沟小龙溪中后部的福林黄土村陈家磅（见图1-1），小龙溪右侧。
料场地形为斜坡，地形总体北高南低，东面临空。料场顺小龙溪沟长约450m，宽400m，总面积约18000m2。料场顶部地面高程770～790m。料场区有十多户居民建筑，主要分布在料场的北东侧斜坡上（中部小冲沟有北东侧），料场的南西侧斜坡上（中部小冲沟有南西侧）有两排排柱式电杆（林黄线的10KV输变电线），南西侧小龙溪有一已建成的山坪塘，山坪塘大坝为条石拱坝。根据平面地质测绘，陈家磅料场顶部，南东侧为陡崖，为陈家磅病险小水库的右岸，砂岩裸，其余均分布第四系残坡积层粉质质粘土夹砂岩块碎石，厚薄略有差异。出露地层为侏罗系中统上沙溪庙上亚组第二段顶部（J2s2-2）地层，岩性为灰、灰紫、灰绿紫红色岩屑长石砂岩。根据勘探揭示，覆盖层厚1.2～7.9m，强风化层厚2.40～25.80m，覆盖层及强风化层分布差异较大，以料场中部的小冲沟为界，小冲沟左侧（临小龙溪一侧）明显较厚，无用层厚度17.60～33.70m，通过地表地质测绘和钻探分析厚强风层形成原因为小龙溪沟谷深切，靠近小龙溪侧岩体受卸荷和物理风化影响，强风化层较厚；小冲沟右侧（临山坡一侧）明显较薄，无用层厚度3.20～8.06m。因此按无用层的分布特征，分为A、B两个工程地质分区
料场处于中峰寺向斜南端翘起端偏北东翼，构造简单，岩层为单斜构造，岩层产状：走向N78°E，倾向NW，倾角14°。
该料场勘察主要采取地质钻探、地表调查及平、剖面地质测绘，根据天然建材勘察规程，本料场勘探点间距按100～120m左右控制，根据料场地形地貌，采取纵横两个方向控制，并布置勘探线7条，勘探钻孔10个。
本次料场勘察共取样17组，并分别送水利部长江科学院工程质量检测中心重庆试验室（简称长委试验室）（其试验成果见表1-1、表1-2）、重庆弘洋建筑工程质量检测有限公司（简称弘洋试验室）进行同精度平行试验比较。进行室内干、湿抗压及物理性质试验（其试验成果见表1-3）。
3）质量评价
根据表1-1、表1-2室内试验成果统计，长委试验室的试验资料中，强风化上部砂岩饱和抗压强度为7.3～15.2 Mpa，平均值为11.6Mpa，属软岩，强风化中下部砂岩饱和抗压强度为20.0～35.4 Mpa，平均值为28.3Mpa，属较软岩，弱风化砂岩饱和抗压强度为48.4～119.9 Mpa，平均值为86.02Mpa，属坚硬岩；根据表1-3室内试验成果统计，弘洋试验室的试验资料中弱风化砂岩饱和抗压强度为34.4～73.0 Mpa，平均值为51.8Mpa，属中硬岩。
坝区砂岩与料场砂岩抗压强度明显差异，分析原因，其一，坝区砂岩一般仅20～30m，其岩性为长石砂岩，而料场砂岩为巨厚层，整层厚度达到近80m，基岩性为岩屑长石砂岩，沉积厚度差异较大，岩石矿物成份存在差异，岩性也不完全一致，说明短期内沉积环境有差异，料场砂岩的沉积环境使砂岩的力学性能更好。其次，不排除不同试验室产生的之间因设备和人员的不同而产生的系统误差。
本料场两个试验室的抗压试验结果存在差异，两试验室的岩样取样深度虽然不完全一致，略有差异，但均为同一风化层位，取样深度及岩石矿物成分差异的因素，但都远大于30Mpa。软化系数平均值为0.88，大于0.8。干密度平均值2.42g/cm3，大于2.4g/cm3；因此，本料场的弱风化砂岩块石料质量满足建材规程质量技术要求。
根据本次试验的强度资料及其它类似工程经验，主堆石区、次堆石区砂岩（强风化中下部）堆石体物理力学指标建议值：天然：Φ/：33°，C/：0KPa；饱和：Φ/：30°，C/：0Kpa；
砂岩（弱风化）堆石体物理力学指标建议值：天然：Φ/：37°，C/：0KPa；饱和：Φ/：34°，C/：0Kpa。
4）储量计算
根据料场平面地质测绘及勘察揭示，料场覆盖层及强风化层等无用层存在明显的分区特征，本料场分为A、B两个工程地质分区，其储量按A、B两个分区计算。
由于A区强风化层厚度10.9～25.8m，总体较厚，根据取样试验资料，砂岩强风化中下部的饱和抗压强度平均值达28.3Mpa，如果水工设计针对面板坝的次堆石区利用较软岩筑坝方案，为充分利用强風化中下部砂岩，本次勘察及内业整理，对A区砂岩强风化分上部及中下部两层进行统计，中下部计入有用层储量（A区储量计算表见表1-4）。
由于B区强风化层厚度2.0～2.4m，总体较薄，将砂岩强风化层分上部及中下部进行统计就没有意义，因此B区强风化层全部计入无用层（B区储量计算表见表1-5）。
经计算，依据本次计算的开采范围开挖，陈家磅砂岩块石料场A区有用层（强风化中下部及以下砂岩）储量（自然方）为232万m3，无用层含量约67万m3，剥采比（开采范围内的无用层与有用层方量之比）约0.29；B区有用层（弱、微风化砂岩）储量（自然方）为285万m3，无用层含量约42万m3，剥采比（开采范围内的无用层与有用层方量之比）约0.15。
需要特别说明的是，A、B区剥采比，是分别按本次勘察A区、B区各拟开采范围内的无用层总量与有用层总量之比计算的，与施工时拟开采范围及有用层深度选择的不同而不同。根据施工组织设计，选择开采B区，拟实际开采范围内的剥采比为0.30。
根据料场平、剖面地质资料以及料场周边环境影响，A区覆盖层及强风化层较厚，即使利用了强风化中下部的砂岩，其剥采比约0.29，较B区大。设计还需要充分考虑强风化中下部砂岩的较软岩利用问题，其质量明显较B区差。同时，A区上部有两排排柱式电杆（林黄线的10KV输变电线），南西侧小龙溪有一已建成的山坪塘，山坪塘大坝为条石拱坝，开采A区将直接破坏输变电线路及山坪塘。虽然居民建筑主要分布于B区，但A区开采时基本上同样会影响到这些居民建筑。B区包括覆盖层及强风化层的无用层厚度较薄，剥采比约0.15，较A区小，下部砂岩质量好。
B区范围的砂岩块石储量、质量满足福林水库枢纽区及灌区天然建材的需要，因此建议开采B区范围砂岩块石。
综合评价陈家磅砂岩块石料场为Ⅱ类块石料场。
关键词：输水工程料场； 储量估算；质量评价； 福林水库
福林水库水源工程位于綦江区綦江河左岸一级支流福林河下游，地处东溪镇境内，距綦江城区约56km，距渝黔高速公路东溪出口约6km。
福林水库枢纽料场陈家磅砂岩料场位于右岸支沟小龙溪中后部的福林黄土村陈家磅（见图1-1），小龙溪右侧。
料场地形为斜坡，地形总体北高南低，东面临空。料场顺小龙溪沟长约450m，宽400m，总面积约18000m2。料场顶部地面高程770～790m。料场区有十多户居民建筑，主要分布在料场的北东侧斜坡上（中部小冲沟有北东侧），料场的南西侧斜坡上（中部小冲沟有南西侧）有两排排柱式电杆（林黄线的10KV输变电线），南西侧小龙溪有一已建成的山坪塘，山坪塘大坝为条石拱坝。根据平面地质测绘，陈家磅料场顶部，南东侧为陡崖，为陈家磅病险小水库的右岸，砂岩裸，其余均分布第四系残坡积层粉质质粘土夹砂岩块碎石，厚薄略有差异。出露地层为侏罗系中统上沙溪庙上亚组第二段顶部（J2s2-2）地层，岩性为灰、灰紫、灰绿紫红色岩屑长石砂岩。根据勘探揭示，覆盖层厚1.2～7.9m，强风化层厚2.40～25.80m，覆盖层及强风化层分布差异较大，以料场中部的小冲沟为界，小冲沟左侧（临小龙溪一侧）明显较厚，无用层厚度17.60～33.70m，通过地表地质测绘和钻探分析厚强风层形成原因为小龙溪沟谷深切，靠近小龙溪侧岩体受卸荷和物理风化影响，强风化层较厚；小冲沟右侧（临山坡一侧）明显较薄，无用层厚度3.20～8.06m。因此按无用层的分布特征，分为A、B两个工程地质分区
料场处于中峰寺向斜南端翘起端偏北东翼，构造简单，岩层为单斜构造，岩层产状：走向N78°E，倾向NW，倾角14°。
该料场勘察主要采取地质钻探、地表调查及平、剖面地质测绘，根据天然建材勘察规程，本料场勘探点间距按100～120m左右控制，根据料场地形地貌，采取纵横两个方向控制，并布置勘探线7条，勘探钻孔10个。
本次料场勘察共取样17组，并分别送水利部长江科学院工程质量检测中心重庆试验室（简称长委试验室）（其试验成果见表1-1、表1-2）、重庆弘洋建筑工程质量检测有限公司（简称弘洋试验室）进行同精度平行试验比较。进行室内干、湿抗压及物理性质试验（其试验成果见表1-3）。
3）质量评价
根据表1-1、表1-2室内试验成果统计，长委试验室的试验资料中，强风化上部砂岩饱和抗压强度为7.3～15.2 Mpa，平均值为11.6Mpa，属软岩，强风化中下部砂岩饱和抗压强度为20.0～35.4 Mpa，平均值为28.3Mpa，属较软岩，弱风化砂岩饱和抗压强度为48.4～119.9 Mpa，平均值为86.02Mpa，属坚硬岩；根据表1-3室内试验成果统计，弘洋试验室的试验资料中弱风化砂岩饱和抗压强度为34.4～73.0 Mpa，平均值为51.8Mpa，属中硬岩。
坝区砂岩与料场砂岩抗压强度明显差异，分析原因，其一，坝区砂岩一般仅20～30m，其岩性为长石砂岩，而料场砂岩为巨厚层，整层厚度达到近80m，基岩性为岩屑长石砂岩，沉积厚度差异较大，岩石矿物成份存在差异，岩性也不完全一致，说明短期内沉积环境有差异，料场砂岩的沉积环境使砂岩的力学性能更好。其次，不排除不同试验室产生的之间因设备和人员的不同而产生的系统误差。
本料场两个试验室的抗压试验结果存在差异，两试验室的岩样取样深度虽然不完全一致，略有差异，但均为同一风化层位，取样深度及岩石矿物成分差异的因素，但都远大于30Mpa。软化系数平均值为0.88，大于0.8。干密度平均值2.42g/cm3，大于2.4g/cm3；因此，本料场的弱风化砂岩块石料质量满足建材规程质量技术要求。
根据本次试验的强度资料及其它类似工程经验，主堆石区、次堆石区砂岩（强风化中下部）堆石体物理力学指标建议值：天然：Φ/：33°，C/：0KPa；饱和：Φ/：30°，C/：0Kpa；
砂岩（弱风化）堆石体物理力学指标建议值：天然：Φ/：37°，C/：0KPa；饱和：Φ/：34°，C/：0Kpa。
4）储量计算
根据料场平面地质测绘及勘察揭示，料场覆盖层及强风化层等无用层存在明显的分区特征，本料场分为A、B两个工程地质分区，其储量按A、B两个分区计算。
由于A区强风化层厚度10.9～25.8m，总体较厚，根据取样试验资料，砂岩强风化中下部的饱和抗压强度平均值达28.3Mpa，如果水工设计针对面板坝的次堆石区利用较软岩筑坝方案，为充分利用强風化中下部砂岩，本次勘察及内业整理，对A区砂岩强风化分上部及中下部两层进行统计，中下部计入有用层储量（A区储量计算表见表1-4）。
由于B区强风化层厚度2.0～2.4m，总体较薄，将砂岩强风化层分上部及中下部进行统计就没有意义，因此B区强风化层全部计入无用层（B区储量计算表见表1-5）。
经计算，依据本次计算的开采范围开挖，陈家磅砂岩块石料场A区有用层（强风化中下部及以下砂岩）储量（自然方）为232万m3，无用层含量约67万m3，剥采比（开采范围内的无用层与有用层方量之比）约0.29；B区有用层（弱、微风化砂岩）储量（自然方）为285万m3，无用层含量约42万m3，剥采比（开采范围内的无用层与有用层方量之比）约0.15。
需要特别说明的是，A、B区剥采比，是分别按本次勘察A区、B区各拟开采范围内的无用层总量与有用层总量之比计算的，与施工时拟开采范围及有用层深度选择的不同而不同。根据施工组织设计，选择开采B区，拟实际开采范围内的剥采比为0.30。
根据料场平、剖面地质资料以及料场周边环境影响，A区覆盖层及强风化层较厚，即使利用了强风化中下部的砂岩，其剥采比约0.29，较B区大。设计还需要充分考虑强风化中下部砂岩的较软岩利用问题，其质量明显较B区差。同时，A区上部有两排排柱式电杆（林黄线的10KV输变电线），南西侧小龙溪有一已建成的山坪塘，山坪塘大坝为条石拱坝，开采A区将直接破坏输变电线路及山坪塘。虽然居民建筑主要分布于B区，但A区开采时基本上同样会影响到这些居民建筑。B区包括覆盖层及强风化层的无用层厚度较薄，剥采比约0.15，较A区小，下部砂岩质量好。
B区范围的砂岩块石储量、质量满足福林水库枢纽区及灌区天然建材的需要，因此建议开采B区范围砂岩块石。
综合评价陈家磅砂岩块石料场为Ⅱ类块石料场。