2024年5月27日发(作者：厉泓)
浅谈某水利枢纽工程砂砾石料场复查
摘要：沥青混凝土心墙砂砾石坝，砂砾石作为坝体主要筑坝材料和主要组成
部分，在土石坝中应用广泛。作为主要筑坝材料，砂砾石料源产地的复查尤为重
要，该工程所属产地河床砂砾石料资源丰富，但常年河道冲刷，淤积层厚复杂，
砂砾石料场不均匀性等都为以后填筑开采取料造成质量隐患。
关键词：沥青混凝土心墙砂砾石坝；砂砾料；料场复查
0引言
砂砾石料已被广泛作为大坝填筑料。具有造价低，适用性高的特点。本工程
砂砾石料场布置于上坝址上游左岸一级阶地，是业主、设计、监理指定的B1砂
砾石料场范围。距上坝址约3.0公里，地势较为平坦。高出河水面1m～3m。料场
勘察范围长3.2km，宽1.8km，面积2.16 km
2
，有稀疏的榆树和柳树，运输距离
近，河汊发育，交通不甚便利。料场地形高程337m～343.5m。该料场表部为
0.5m～3m厚的腐殖土、低液限粘土，下面是厚达7米以上的砂砾层。设计初步勘
探无用层厚度1.66m，有用层厚度水上0.2m，水下7.78m，无用层体积358万方，
在水上432万方的有用层储量。水下1080万方，该料场有用层总储量1512万方，
大部分在水下。本文依托该水利枢纽工程砂砾石料料场复查结果，探究为保证水
下砂砾石料料源复查过程，确保料场复查结果准确性。
1 碾压试验
1.1料场复查的目的
施工前参照SL251-2015《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》及
DL/5129—2013《碾压式土石坝施工规范》等相关要求进行料场复查，全面了解
砂砾石料场可用料层厚度、有无夹层及夹层的厚度等。掌握料源质量和施工条件，
根据料源特性，通过测量料场原剖面。进一步探明料场砂砾石覆盖层厚度、有用
层质量、地下水位情况，有无夹层及其厚度与性质，其次，对料场现场复查探坑
所获得的试样进行试验检测，依据相关规程，对河床砂砾石料进行检测分析，分
析其与设计要求的符合性。通过试验确定出砂砾料的级配和料源分布情况、含水
率分布情况等。初步确定有用料深度及储量，为合理规划料场开采工艺、规划料
源平衡，对开采、装运设备配置提供指导；同时为坝体填筑及确定施工参数提供
控制依据，从而确定科学合理的建设计划。
1.2复查工作内容
复查砂砾石料场范围内的分布情况，复查料场的地形、地质条件、地下水位
情况、储量、料源质量及级配、＜0.075mm含量、含水情况、最大粒径及开采和
运输条件等。
对B1砂砾石料场和混凝土骨料复查达到以下效果：
（1）料场覆盖或层厚度，料层变化，夹层分布等方面的问题。地下水位情
况，有效开采层厚度、淤泥和细沙夹层、胶结层、覆盖层厚度、料场的分布与储
量、砂砾石层的地质变化及软弱夹层分布情况、水上与水下可开采的厚度和范围、
汛期水位的变化情况；
（2）坝体填筑砂砾石料的级配、最大粒径、＜0.075mm含量、含砂量、淤泥
夹杂、开采范围、占地面积、弃料数量分布区域和相应的物理化学性能试验，以
及可用料层厚度和有效储量；
（3）对勘探点揭露地层的名称、颜色、厚度、砂层、砾石、泥块的含量，
砾石物理力学性能，胶结程度以及夹层和透镜体的特征。同时记录勘探时候地下
水及河水位，取样点位置，高程及编号等，对料源的分布，复查可用料的分布情
况，选择避免造成可用料流失的措施；
（4）选择适合区域作为混凝土骨料，对选择的混凝土骨料进行必要的室内
和现场试验，骨料的级配、堆积密度、表观密度、含泥量、吸水率、针片状、软
弱颗粒含量、含砂量、泥块含量、轻物质含量以及碱活性、坚固性和压碎指标。
1.3质量要求
依据《沥青混凝土心墙砂砾石坝填筑施工技术要求》和《水利水电工程天然
建筑材料勘察规程》SL251-2015中规定砂砾石坝壳料、反滤料、骨料质量指标要
求。
1.4料场复查方法
采用方格网布点，坑距间距200m，共布置40个探坑点。采用梅花形岔开布
置，遇特殊情况加密进行。统一采用长臂反铲机械挖坑法取样，探坑的深度控在
8米左右，深度依据料层的分布和地下水埋深来定，一般挖至水面线下挖机不能
作业为止，探坑长度方向一侧为1：2的坡，一侧为立面。
B1料场大部分砂砾石料为水下料源，为保证试验检测样品具有代表性。勘探
点取样按照水上、水下分层取样，根据料源相变情况适当增减。因为39#和40#
探坑区域位置位于砖厂和耕地，受到阻拦无法作业。从侧面断层看到，该区域覆
盖层厚无明显砂砾料，所以放弃开采。
（1）根据现场实际情况，复查方法主要采用探坑用刻槽及坑槽法取样，对
料源名称、颜色、厚度，及泥沙含量等情况进行描述，坑径控制在1.2m×2.5m
长条形，坑深根据开挖设备料场地质情况确定，初步确定复查深度8米。
（2）对探坑进行筛分试验并测定天然砂砾石、含水量、含泥量、颗粒级配、
最大粒径等，选取代表性样品进行试验，如颗粒密度等。。
（3）试坑按照复查深度一次性开挖到底，采用上下刻槽法取样进行相关颗
粒分析试验；遇大于0.5m厚的砂层，应单独取样，另外混合取样时兼顾水上、
水下部分或夹层部分分开检测。记录内容包括：取样地点编号、深度、层位；描
述颗粒组成及泥、砂、砾等含量，砂的矿物成分和砾石及成分、风化程度和形状，
夹层或胶结程度与厚度，并记录复查时的地下水位深度。
（4）对有利于加工开采混凝土骨料区域进行代表试样全分析。天然砂砾石
混凝土骨料的颗粒级配、细度模数（包括级配上包线、下包线、平均线）、最大
粒径（以每个探坑编号试验坑所取样品的最大粒径确定）、紧密密度、吸水率、
堆积密度、表观密度、含泥量、软弱颗粒含量、坚固性、碱活性、针片状、压碎
值。由探坑内挖出各种料均匀的堆积在坑顶部周边较平整的地面，以备探坑完成
后统一抽取室内试验样品。
1.5料场复查成果分析
砂砾石料场共布置探坑38个，从原始地面下挖，筛分取样作业按照水上水
下分别取样，共检测级配等59组。其中水下取样38组，水上取样21组，最大
取样深度8.5m。因部分坑点覆盖层厚度大，地下水位高，所以无水上砂砾石料。
复查结果表明B1料场自西北角到东南角从高到低条带状蜿蜒分布，覆盖层从西
北角到东南角从浅到厚，料场表部0.15m～3.1m厚的腐殖土。
砂砾石料场探坑复查结果成果，分别绘制砂砾料水上、水下级配区线见下图：
砂砾石料料场复查颗粒分析
汇总
项 目
水上B1料
水下
B1料
（水上水
下）B1总料
注
备
最大
值
曲率
系数
（Cc）
值
30.0
28.4
30.0
最小
1.0
1.0
1.0
平均
值
6.8
8.6
8.0
最大
值
不均
匀系数
（Cu）
值
136.0
165.0
165.0
最小
3.2
3.7
3.2
平均
值
40.3
50.0
46.6
最大
值
1.5
1.3
1.5
≤0.0
75mm
值
最小
0.1
0.0
0.0
平均
值
1. 结论
0.6
0.4
0.5
3.1从曲线图可以看出，水下部分由于在水下开挖细颗粒流失造成细颗粒偏
少，2mm以下颗粒流失级配整体上移但均在包线中部，对整体级配没有影响，水
上、水下部分的粗颗粒变化不大。
3.2该料场有用层总储量1278万方，无用层约308.5万方，有用层储量水上
约87万方，水下约1191万方，水下料源占比93%。
3.3砂砾石料场筛分结果表明，从图分析该料场整体0.5mm～5mm之间颗粒含
量较少。同探坑部位，水上砂砾料不均匀系数平均值40.3，曲率系数平均值6.8；
水下砂砾料不均匀系数平均值50.0，曲率系数平均值8.6，说明水上砂砾石料级
配连续程度优于水下砂砾石料。水上水下整体砂砾石料不均匀系数46.6，曲率系
数8.0。说明料源级配整体不够良好，但作为大坝填筑料仍然可以满足级配要求。
3.4砂砾石料可采用反铲直接开挖，建议开采时水上、水下混合开采，装车
后自然掺配，摊铺混合后级配将更加均匀。但水下砂砾石料含水趋于饱和状态，
采取有效措施控制砂砾石料填筑含水量，可在拉运车辆底部开孔排水等措施。
3.5水下砂砾石料个别含有淤泥夹泥层，开挖取料开采过程中需予以剔除。
参考文献：
1《水利水电工程天然建筑材料勘探规程》SL251—2015；
2《水电水利工程天然建筑材料勘探规程》DL/T5388—2007；
3《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2013；
4《水工混凝土施工规范》SL677-2014；
5《水工混凝土试验规程》SL352-2006；
6《水电水利工程粗粒土试验规程》DL/T5356—2006；
7《土工试验规程》SL237-1999；
8《沥青混凝土心墙砂砾石坝填筑施工技术要求》涉及引用的标准和规程规
范。
9施工报告《某水利枢纽工程砂砾石料场复查》报告
10相关施工规范和技术要求；设计图纸、设计文件、技术文件、招标文件技
术部分等。
作者简介：
贺晓燕：1975年4月26日出生，工程师，大学专科，工作单位：合阳县水
利工程质量安全监督站，主要从事水利工程质量检测试验等。
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2024年5月27日发(作者：厉泓)
浅谈某水利枢纽工程砂砾石料场复查
摘要：沥青混凝土心墙砂砾石坝，砂砾石作为坝体主要筑坝材料和主要组成
部分，在土石坝中应用广泛。作为主要筑坝材料，砂砾石料源产地的复查尤为重
要，该工程所属产地河床砂砾石料资源丰富，但常年河道冲刷，淤积层厚复杂，
砂砾石料场不均匀性等都为以后填筑开采取料造成质量隐患。
关键词：沥青混凝土心墙砂砾石坝；砂砾料；料场复查
0引言
砂砾石料已被广泛作为大坝填筑料。具有造价低，适用性高的特点。本工程
砂砾石料场布置于上坝址上游左岸一级阶地，是业主、设计、监理指定的B1砂
砾石料场范围。距上坝址约3.0公里，地势较为平坦。高出河水面1m～3m。料场
勘察范围长3.2km，宽1.8km，面积2.16 km
2
，有稀疏的榆树和柳树，运输距离
近，河汊发育，交通不甚便利。料场地形高程337m～343.5m。该料场表部为
0.5m～3m厚的腐殖土、低液限粘土，下面是厚达7米以上的砂砾层。设计初步勘
探无用层厚度1.66m，有用层厚度水上0.2m，水下7.78m，无用层体积358万方，
在水上432万方的有用层储量。水下1080万方，该料场有用层总储量1512万方，
大部分在水下。本文依托该水利枢纽工程砂砾石料料场复查结果，探究为保证水
下砂砾石料料源复查过程，确保料场复查结果准确性。
1 碾压试验
1.1料场复查的目的
施工前参照SL251-2015《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》及
DL/5129—2013《碾压式土石坝施工规范》等相关要求进行料场复查，全面了解
砂砾石料场可用料层厚度、有无夹层及夹层的厚度等。掌握料源质量和施工条件，
根据料源特性，通过测量料场原剖面。进一步探明料场砂砾石覆盖层厚度、有用
层质量、地下水位情况，有无夹层及其厚度与性质，其次，对料场现场复查探坑
所获得的试样进行试验检测，依据相关规程，对河床砂砾石料进行检测分析，分
析其与设计要求的符合性。通过试验确定出砂砾料的级配和料源分布情况、含水
率分布情况等。初步确定有用料深度及储量，为合理规划料场开采工艺、规划料
源平衡，对开采、装运设备配置提供指导；同时为坝体填筑及确定施工参数提供
控制依据，从而确定科学合理的建设计划。
1.2复查工作内容
复查砂砾石料场范围内的分布情况，复查料场的地形、地质条件、地下水位
情况、储量、料源质量及级配、＜0.075mm含量、含水情况、最大粒径及开采和
运输条件等。
对B1砂砾石料场和混凝土骨料复查达到以下效果：
（1）料场覆盖或层厚度，料层变化，夹层分布等方面的问题。地下水位情
况，有效开采层厚度、淤泥和细沙夹层、胶结层、覆盖层厚度、料场的分布与储
量、砂砾石层的地质变化及软弱夹层分布情况、水上与水下可开采的厚度和范围、
汛期水位的变化情况；
（2）坝体填筑砂砾石料的级配、最大粒径、＜0.075mm含量、含砂量、淤泥
夹杂、开采范围、占地面积、弃料数量分布区域和相应的物理化学性能试验，以
及可用料层厚度和有效储量；
（3）对勘探点揭露地层的名称、颜色、厚度、砂层、砾石、泥块的含量，
砾石物理力学性能，胶结程度以及夹层和透镜体的特征。同时记录勘探时候地下
水及河水位，取样点位置，高程及编号等，对料源的分布，复查可用料的分布情
况，选择避免造成可用料流失的措施；
（4）选择适合区域作为混凝土骨料，对选择的混凝土骨料进行必要的室内
和现场试验，骨料的级配、堆积密度、表观密度、含泥量、吸水率、针片状、软
弱颗粒含量、含砂量、泥块含量、轻物质含量以及碱活性、坚固性和压碎指标。
1.3质量要求
依据《沥青混凝土心墙砂砾石坝填筑施工技术要求》和《水利水电工程天然
建筑材料勘察规程》SL251-2015中规定砂砾石坝壳料、反滤料、骨料质量指标要
求。
1.4料场复查方法
采用方格网布点，坑距间距200m，共布置40个探坑点。采用梅花形岔开布
置，遇特殊情况加密进行。统一采用长臂反铲机械挖坑法取样，探坑的深度控在
8米左右，深度依据料层的分布和地下水埋深来定，一般挖至水面线下挖机不能
作业为止，探坑长度方向一侧为1：2的坡，一侧为立面。
B1料场大部分砂砾石料为水下料源，为保证试验检测样品具有代表性。勘探
点取样按照水上、水下分层取样，根据料源相变情况适当增减。因为39#和40#
探坑区域位置位于砖厂和耕地，受到阻拦无法作业。从侧面断层看到，该区域覆
盖层厚无明显砂砾料，所以放弃开采。
（1）根据现场实际情况，复查方法主要采用探坑用刻槽及坑槽法取样，对
料源名称、颜色、厚度，及泥沙含量等情况进行描述，坑径控制在1.2m×2.5m
长条形，坑深根据开挖设备料场地质情况确定，初步确定复查深度8米。
（2）对探坑进行筛分试验并测定天然砂砾石、含水量、含泥量、颗粒级配、
最大粒径等，选取代表性样品进行试验，如颗粒密度等。。
（3）试坑按照复查深度一次性开挖到底，采用上下刻槽法取样进行相关颗
粒分析试验；遇大于0.5m厚的砂层，应单独取样，另外混合取样时兼顾水上、
水下部分或夹层部分分开检测。记录内容包括：取样地点编号、深度、层位；描
述颗粒组成及泥、砂、砾等含量，砂的矿物成分和砾石及成分、风化程度和形状，
夹层或胶结程度与厚度，并记录复查时的地下水位深度。
（4）对有利于加工开采混凝土骨料区域进行代表试样全分析。天然砂砾石
混凝土骨料的颗粒级配、细度模数（包括级配上包线、下包线、平均线）、最大
粒径（以每个探坑编号试验坑所取样品的最大粒径确定）、紧密密度、吸水率、
堆积密度、表观密度、含泥量、软弱颗粒含量、坚固性、碱活性、针片状、压碎
值。由探坑内挖出各种料均匀的堆积在坑顶部周边较平整的地面，以备探坑完成
后统一抽取室内试验样品。
1.5料场复查成果分析
砂砾石料场共布置探坑38个，从原始地面下挖，筛分取样作业按照水上水
下分别取样，共检测级配等59组。其中水下取样38组，水上取样21组，最大
取样深度8.5m。因部分坑点覆盖层厚度大，地下水位高，所以无水上砂砾石料。
复查结果表明B1料场自西北角到东南角从高到低条带状蜿蜒分布，覆盖层从西
北角到东南角从浅到厚，料场表部0.15m～3.1m厚的腐殖土。
砂砾石料场探坑复查结果成果，分别绘制砂砾料水上、水下级配区线见下图：
砂砾石料料场复查颗粒分析
汇总
项 目
水上B1料
水下
B1料
（水上水
下）B1总料
注
备
最大
值
曲率
系数
（Cc）
值
30.0
28.4
30.0
最小
1.0
1.0
1.0
平均
值
6.8
8.6
8.0
最大
值
不均
匀系数
（Cu）
值
136.0
165.0
165.0
最小
3.2
3.7
3.2
平均
值
40.3
50.0
46.6
最大
值
1.5
1.3
1.5
≤0.0
75mm
值
最小
0.1
0.0
0.0
平均
值
1. 结论
0.6
0.4
0.5
3.1从曲线图可以看出，水下部分由于在水下开挖细颗粒流失造成细颗粒偏
少，2mm以下颗粒流失级配整体上移但均在包线中部，对整体级配没有影响，水
上、水下部分的粗颗粒变化不大。
3.2该料场有用层总储量1278万方，无用层约308.5万方，有用层储量水上
约87万方，水下约1191万方，水下料源占比93%。
3.3砂砾石料场筛分结果表明，从图分析该料场整体0.5mm～5mm之间颗粒含
量较少。同探坑部位，水上砂砾料不均匀系数平均值40.3，曲率系数平均值6.8；
水下砂砾料不均匀系数平均值50.0，曲率系数平均值8.6，说明水上砂砾石料级
配连续程度优于水下砂砾石料。水上水下整体砂砾石料不均匀系数46.6，曲率系
数8.0。说明料源级配整体不够良好，但作为大坝填筑料仍然可以满足级配要求。
3.4砂砾石料可采用反铲直接开挖，建议开采时水上、水下混合开采，装车
后自然掺配，摊铺混合后级配将更加均匀。但水下砂砾石料含水趋于饱和状态，
采取有效措施控制砂砾石料填筑含水量，可在拉运车辆底部开孔排水等措施。
3.5水下砂砾石料个别含有淤泥夹泥层，开挖取料开采过程中需予以剔除。
参考文献：
1《水利水电工程天然建筑材料勘探规程》SL251—2015；
2《水电水利工程天然建筑材料勘探规程》DL/T5388—2007；
3《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2013；
4《水工混凝土施工规范》SL677-2014；
5《水工混凝土试验规程》SL352-2006；
6《水电水利工程粗粒土试验规程》DL/T5356—2006；
7《土工试验规程》SL237-1999；
8《沥青混凝土心墙砂砾石坝填筑施工技术要求》涉及引用的标准和规程规
范。
9施工报告《某水利枢纽工程砂砾石料场复查》报告
10相关施工规范和技术要求；设计图纸、设计文件、技术文件、招标文件技
术部分等。
作者简介：
贺晓燕：1975年4月26日出生，工程师，大学专科，工作单位：合阳县水
利工程质量安全监督站，主要从事水利工程质量检测试验等。
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