數(shù)據(jù)庫連接串大全

1、附件三譚靖夷院士 在中國水利水電工程第二屆砂石生產(chǎn)技術交流會上的講話各位專家、各位代表：很高興有機會參加第二屆砂石生產(chǎn)技術交流會。 2005 年我參加了在貴陽花溪召開的第一屆砂石生產(chǎn)技術交流會。從那次會議到現(xiàn)在三年半，時間不長，但由于我國水電開發(fā)，正處于高峰期，在建工程裝機容量高達8000 萬 kw 之巨，尤其是一批包括長江三峽、小灣、溪洛渡、錦屏等特大型工程的興建，對工程安全質(zhì)量要求十分嚴格，工程所在地的水文、地形、地質(zhì)條件十分復雜，不論修建什么類型的大壩，尤其是混凝土壩，其原材料面臨著多樣化，特別是人工砂石骨料巖性面臨著多樣化。建設條件盡管越來越復雜，技術上的難度越來越大，但經(jīng)濟效益、環(huán)保

2、、生態(tài)等方面的要求卻越來越高，而且一年比一年高，這是很尖銳的矛盾。如果我們的砂石骨料生產(chǎn)技術不能相應的發(fā)展和提高的話，就跟不上水電大發(fā)展的要求。客觀形勢給我們造成了很大的壓力，不是你想不想，而是你必須敢于面對，否則就可能使一些工程陷于被動狀況?，F(xiàn)在一批300m 級或以上的高壩（包括混凝土壩、面板堆石壩、心墻堆石壩等），都已經(jīng)擺在我們的面前。例如小灣拱壩原設計壩高為292m ，施工過程中加高到295m 。錦屏一級拱壩更高達305m ，怒江的馬吉大壩也屬300m 級，可以建拱壩，也可建面板堆石壩。因此，形勢逼著我們需要將筑壩水平和筑壩技術進一步提高。而筑壩水平和筑壩技術的發(fā)展和提高離不開筑壩材料和

3、加工技術的發(fā)展和提高，兩者密切相關。筑壩材料和加工技術如果落后，將阻礙高水平筑壩技術的發(fā)展和提高?，F(xiàn)代筑壩技術的發(fā)展集中在三大壩型。一是高拱壩，高拱壩的優(yōu)勢是可以充分利用有利的地形、地質(zhì)條件，做到工程量小、節(jié)省投資，從而提高經(jīng)濟效益。在我國西南高山峽谷地區(qū)不難找到適合建高拱壩的壩址。而高重力壩卻難以與高拱壩抗衡，現(xiàn)在世界上最高的重力壩仍然是瑞士的大狄克遜壩，其壩高達 280 多米，目前還沒有一座重力壩比它更高。為什么難以更高，因為重力壩的工程量與壩高的比例大于其二次方，壩愈高就愈不經(jīng)濟。只要地形、地質(zhì)和其他條件允許，我國修建 300m 級高拱壩已不存在技術上的障礙了。今后還將向更高的拱壩發(fā)展。

4、但有些壩址的地形、地質(zhì)等條件難以適應高拱壩的要求，而不得不建較高的重力壩。高重力壩要節(jié)省投資，現(xiàn)在主要是采用碾壓混凝土。我國碾壓混凝土筑壩始于福建坑口，以后有貴州的普定，直到最近建成的廣西龍灘重力壩。龍灘重力壩最終的壩高為 216m ，分兩期施工，目前為 192m 。也就是說 200m 級的碾壓混凝土重力壩已經(jīng)勝利建成了，且質(zhì)量優(yōu)良。已建成的碾壓混凝土重力壩壩高和龍灘接近的還有貴州北盤江光照，但工程量比龍灘小。近期建成的還有廣西右江的百色，福建的棉花灘、云南的大朝山、湖南的江埡等都是已建成的壩高110-130m 的碾壓混凝土重力壩。還有烏江上一系列碾壓混凝土重力壩，如索風營、彭水、思林、沙沱等

5、。碾壓混凝土拱壩，先有壩高75m 的普定，后有壩高130m 的沙牌，烏江支流上的大花水拱壩比沙牌更高。在白鶴灘水電站項目可行性研究報告審查的會上，有專家建議在白鶴灘高拱壩中下部1采用碾壓混凝土，白鶴灘與溪洛渡拱壩一樣，壩高270-280m ，屬于 300m 級高拱壩。為什么在溪洛渡沒有提出，因為龍灘工程當時還在建，還沒有經(jīng)過實踐的考驗。我國的碾壓混凝土筑壩經(jīng)驗集中在龍灘大壩的建設實踐中，個人認為是很成功的。龍灘一開始并不是全碾壓混凝土壩，有一個認識發(fā)展過程。最初確定采用常態(tài)混凝土壩而不是碾壓混凝土壩。由于我國碾壓混凝土發(fā)展迅速，筑壩技術越來越成熟，龍灘采用碾壓混凝土的高度從開始限于100m ，

6、后來提高到150m ，最后全部才采用碾壓混凝土。碾壓混凝土壩與常態(tài)混凝土壩的主要區(qū)別在于，它的用水量低，膠凝材料用量小并高摻粉煤灰。粉煤灰不僅價格低，如果不利用還得占用土地。而且粉煤灰摻量大，混凝土產(chǎn)生的水化熱小，可簡化溫度控制。大家可能會問，過去我們?yōu)槭裁磁赂隳雺夯炷聊?？主要是擔心層面結(jié)合不好?，F(xiàn)在這個問題基本解決了，這與砂石料生產(chǎn)技術的發(fā)展和提高是有密切相關的。再一個大有發(fā)展前途的壩型是混凝土面板堆石壩?；炷撩姘宥咽瘔我灿袀€發(fā)展過程。我國現(xiàn)已建成一批200m級的面板堆石壩，例如天生橋一級、三板溪、洪家渡等，即將全部建成的水布埡面板堆石壩，最大壩高達 230 多米，面板壩最主要材料雖是堆

7、石，但技術有很嚴格的要求?；炷撩姘逍杈哂泻芨叩目沽研院湍途眯?，其下的半透水墊層，是需要加工的級配料。下游作反濾保護的過渡料，對級配也有一定要求。堆石料也并不簡單，它有干密度、空隙率和模量等要求，使沉降值能控制在合理與安全范圍內(nèi)。以上三種壩型和相應的筑壩技術都對筑壩材料有相應的要求，因此，砂石料生產(chǎn)技術也應跟上去，在此次中國水利水電工程第二屆砂石生產(chǎn)技術交流會上，阮光華、車公義、劉志和等同志對砂石料的發(fā)展作了綜合性闡述，全面地總結(jié)和概括了我國砂石料生產(chǎn)技術的發(fā)展，我表示贊同。以下分三個層次談砂石骨料的生產(chǎn)技術。一是滿足什么樣的技術要求，二是怎樣做到經(jīng)濟，三是怎樣做到環(huán)保。首先談技術性能。技術性

8、能的復雜性在于生產(chǎn)砂石料必須遵循就地取材的原則，不宜從數(shù)十以至一百公里以外取砂石料。上個世紀80-90年代建設五強溪水電站時，人工砂石料生產(chǎn)雖在烏江渡取得了成功，但技術上并不成熟，而且烏江渡的混凝土工程量并不是很大，壩也不特別高（ 165m ），所以大家腦子里一直還想用天然砂石料。由于料場位于壩址下游達80km ，運輸費過高。最后還是選定在壩址右岸開采加工人工砂石料。當時開采的巖層曾命名為石英砂巖，但因為巖層的平均石英含量高達84% ，最高超過 90% ，遂改稱石英巖。 石英巖是強磨蝕性材料，施工初期生產(chǎn)遇到了重大困難。為減輕困難，曾考慮開采距壩址26km的灰?guī)r料場，仍因運距太遠而放棄，但通過

9、五強溪工程，終于攻克用特硬巖生產(chǎn)人工砂石料的難關。漫灣水電站是瀾滄江最先開發(fā)的工程，壩址附近既有花崗巖，又有流紋巖，當時首先考慮用較易開采加工的花崗巖，但最終選定了流紋巖。為什么沒有用花崗巖呢？花崗巖有個特點，除了少數(shù)工程外，大部分風化層很厚，而且變化較大。漫灣對花崗巖料場勘探只在山腳挖了兩2條平洞，就作出了風化層較薄的樂觀結(jié)論，推薦花崗巖作為一號料場，在開采了60 萬 m3 以后，才發(fā)現(xiàn)山頂風化層太厚，而被迫放棄。上述兩例說明，就地取材生產(chǎn)人工砂石料必然要面對母巖的多樣性。據(jù)粗略統(tǒng)計，我國作為人工砂石骨料開采的母巖已經(jīng)有十余種之多。假如細分一下將更多。例如灰?guī)r就有不同的巖性，比較純的灰?guī)r，其

10、優(yōu)點是無堿骨料反應，具有熱膨脹系數(shù)低，加工破碎后粒型好，抗拉強度相對較高，但極限拉伸值低。而含燧石的是硅質(zhì)灰?guī)r，可能有堿硅鹽反應，一般不宜選用還有白云質(zhì)灰?guī)r，這是向家壩工程前幾年面臨的重大問題。向家壩在一段較長時間內(nèi)將料場選在離壩址約 18km 的雙河料場，后經(jīng)詳細勘探，其中有一半巖層有堿碳酸鹽反應，這種化學反應中的堿是可以循環(huán)的，是骨料中的“癌癥” ，無藥可治，最后才不得不舍近求遠，選定現(xiàn)在的太平料場。太平料場為灰?guī)r，各項性能良好。在料源選擇過程中，還考慮過壩址附近的新灘砂巖，其缺點是強度偏低，加工破碎后石粉含量很高，此外剝采比也很高，約為1：1，并存在堿硅酸鹽反應，只好放棄。我國用作骨料的

11、還有花崗巖、片麻巖、正長巖、玄武巖、砂巖、流紋巖、大理巖、輝綠巖、凝灰?guī)r、混合巖。這些巖石都曾在各個不同工程上成功地用作骨料料源。個人認為，首選還應該是灰?guī)r，因為它有很多好的特性。二灘工程采用的正長巖也是很好的巖石，加工出來的骨料粒型好，從粗骨料到粒徑最小的砂都是立方體，沒有尖的棱角，不存在針片狀，因此混凝土用水量小，且熱膨脹系數(shù)適中，極限拉伸值高，有利于抗裂。不同的巖石存在著各種不同的問題。例如玄武巖常有凝灰?guī)r夾層，影響砂石骨料質(zhì)量，白鶴灘的玄武巖中也夾有凝灰?guī)r，現(xiàn)正在考慮到更遠的地方找灰?guī)r料源作為備用。這說明人工砂石料生產(chǎn)加工面臨著許多復雜的問題，我們必須勇于面對，不能說沒有某種料就不建大

12、壩?，F(xiàn)在對砂石骨料的性能要求越來越高。過去我們講砂石料料源，大家公認，一是具有適當?shù)膹姸?。強度低?40Mpa 的巖石不宜用作骨料。二是堿活性。三是吸水率，巖石吸水率高就表示濕抗壓強度下降，脫水比較困難。對生產(chǎn)加工來講，無論是粗骨料還是細骨料級配最好均勻的連續(xù)。超遜徑不是一個絕對的指標,但如果超遜徑過多，混凝土拌合用水量要跟著波動，從而影響質(zhì)量。還有一個針片狀問題，針片狀越多用水量越大，對混凝土的抗壓抗拉強度都有影響。還有云母含量等多種有害物質(zhì)都必須控制。骨料的熱膨脹系數(shù)、混凝土的極限拉伸值都是很重要的指標。經(jīng)過近年一些工程的實踐，堿骨料反應越來越得到重視，認識越來越深刻。1958 年到 19

13、62年建設柘溪水電站時，對堿骨料反應已有初步的認識，但認識不深刻。柘溪當時有兩個天然砂石料場，一個料場距壩址不到6km ，另一個料場距壩址15km 。6km 的砂巖料場含有燧石、蛋白石、玉髓等堿活性反應強的礦物成份，雖距壩址較近，但必須放棄。舉這個例說明過去對堿骨料反應已有一定的認識，只是現(xiàn)在對堿活性反應認識更明確了。上述向家壩雙河灰?guī)r料場巖層有堿碳酸鹽反應，而新灘料場也有堿硅酸鹽反應，所以把兩個料場都放棄了。如果不存在堿骨料反應問題，就不會選擇太平料場。錦屏一級料源選擇是又一工程實例。錦屏一級印把子溝料場的砂巖，通過試驗有較強的堿3硅酸鹽反應，較一般的花崗巖、玄武巖堿硅酸鹽反應更為強烈。堿硅

14、酸鹽反應一般可摻用粉煤灰予以抑制，錦屏一級粉煤灰，摻量擬加大到 35% ，對常態(tài)混凝土來講屬于高摻量。而現(xiàn)仍確定在三灘用大理巖制砂，說明印把子溝砂巖堿硅酸鹽反應的嚴重性。試驗表明，與全砂巖人工骨料比較，如果仍用砂巖作粗骨料，而改用大理巖制砂，即使不摻用粉煤灰，其堿活性膨脹率已控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。在此基礎上再摻用粉煤灰，可確保錦屏一級工程今后長期安全運行。采用砂巖制粗骨料、大理巖制砂的混合料是人工砂石料料源選擇的一項重大創(chuàng)新。這項創(chuàng)新始于溪洛渡工程，溪洛渡采用玄武巖制粗骨料和灰?guī)r制砂的混合料，其優(yōu)點是既可以大量利用玄武巖開挖料，特別是洞挖料，而從壩址上游附近開采灰?guī)r可降低人工砂生產(chǎn)成本，還可以

15、減小混凝土熱膨脹系數(shù)。正在籌建中的白鶴灘工程也可能采用類似混合料。但采用混合料有一個前提條件，必須是細骨料熱膨脹系數(shù)小于粗骨料熱膨脹系數(shù)或二者相近。這涉及到混凝土內(nèi)部微裂縫問題，不擬詳述。龍開口電站選擇白云巖為骨料料源，貴州貓?zhí)釉罅渴褂冒自茙r風化砂，未發(fā)現(xiàn)有問題。白云巖是否存在堿碳酸鹽反應，與它的結(jié)晶形態(tài)有關。隱晶和微晶結(jié)構(gòu)有堿活性反應，希望采取慎重態(tài)度。此外一個重要問題就是巖石的加工性能。各種不同的巖石適用的破碎設備和工藝流程是不同的。阮光華同志對這個問題已經(jīng)進行了論述，我贊同他的意見。應該重視對不同巖石的巖性展開詳查，搞清楚不同巖石的加工性能；但是有些問題不是容易暴露出來的，而是在開采

16、和生產(chǎn)過程中才暴露出來，不是取幾千噸料做加工試驗可以發(fā)現(xiàn)的；所以不宜把重點放在生產(chǎn)性試驗，而是要進行小型的更精細的巖性試驗。水電系統(tǒng)目前還沒有這種試驗單位，冶金系統(tǒng)已經(jīng)有了。對大型工程要做精細的巖性試驗。根據(jù)試驗成果確定加工設備工藝可能更可靠，有條件時也可以做一些大型試驗，但不宜單純依靠大型試驗。這次我們著重交流各種設備的適用性，我贊成大家的意見。粗骨料的加工相對比較簡單，可供選擇的機型有旋回破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機等，可根據(jù)巖性選用設備。最核心的技術是制砂，這些年我國制砂技術發(fā)展很快。過去是濕法生產(chǎn)，在烏江渡用棒磨機制砂，并用洗泥機洗泥，生產(chǎn)出來石粉含量較多。用螺旋洗砂機把細砂洗掉，

17、 控制石粉含量在 8% 12% 。我國規(guī)范將 0.16 粒徑稱為石粉 ,其中在 0.16 0.08 部分應該稱細砂， 0.08 部分才是石粉 ,國外稱細料，相當于水泥粒徑，可視為惰性摻合料。對人工砂的要求，常態(tài)混凝土小于0.16 石粉含量一般按8% 12% 控制，但加大到15%或更高也是可以接受的。對碾壓混凝土就不一樣了， 0.08 的細料含量不宜小于 8% ，含量偏低將影響碾壓混凝土的可碾性和凝聚性。大朝山工程施工初期生產(chǎn)的砂小于0.08 粒徑含量只有4% 5% ，相當于美國的上靜水。該工程細料含量雖偏低， 水泥加粉煤灰用量高達 250 /m 3 。高膠凝材料用量使灰漿和砂漿體積比也較高 ,

18、混凝土具有較好的可碾性和凝聚性?；炷量辜魪姸纫哺?，但由于允許層間間隔時間4長達 24H, 層面結(jié)合質(zhì)量較差，初期芯樣層面折斷率高達40% ，中期降低到20% ，后期才勉強降到 5% 。大朝山工程為了改善混凝土可碾性和凝聚性,增設了細砂回收系統(tǒng)后，0.08 細料含量提高到7% 8%, 混凝土性能顯著改善,碾壓層面泛漿良好。經(jīng)大量芯樣檢測,層面折斷率平均約為 6%, 而縫面折斷率為 10%, 表明層面結(jié)合強度優(yōu)于縫面。近年建成的百色和龍灘工程芯樣層面折斷率進一步降低至 3% ，縫面折斷率為 6% 。而稍早建成的棉花灘工程層面與縫面折斷率均較高，表明碾壓混凝土質(zhì)量在不斷提高，且層面已不成為制約碾壓

19、混凝土壩抗剪安全的主要因素。阮光華同志提出百色人工砂中0.16 的石粉含量是否偏高的問題,個人認為單就改善混凝土可碾性和凝聚性來說, 百色 0.16石粉約為22% 23%, 其中 0.08細料約為11% 到12% ，按此計算灰漿與砂漿的體積比大于0.42 ，并達到最優(yōu)的0.45 。需要指出 :常規(guī)灰漿按此計算體積僅考慮水泥、粉煤灰、水,外加劑和含氣量,碾壓混凝土由于砂中0.08細料含量較高 ,應視為惰性摻合料計入灰漿體積中。因此增大砂中的細料含量,相應也增大了灰漿體積及灰漿與砂漿的體積比,從而改善碾壓混凝土可碾性和凝聚性。美國陸軍工程師團碾壓混凝土導則要求灰漿與砂漿的體積比不小于0.42, 最

20、優(yōu)為 0.45 。我國從大朝山工程開始，索風營、彭水、白色、龍灘、光照等工程，都滿足了灰漿與砂漿體積比不小于0.42 的要求，而以百色為最優(yōu)達到0.45 。在百色工程碾壓混凝土施工現(xiàn)場可見層面泛漿良好，混凝土可碾性、凝聚性甚佳，現(xiàn)場展示的混凝土長芯樣，由于層間骨料相互咬合，無法分辨出層面。因此百色創(chuàng)造出層面折斷率僅3% 的佳績，就容易理解了。應該指出，在坐的王圣培同志為此作出了重要貢獻。同時，大家也不難明白，砂中 0.08 細料含量對碾壓混凝土的極端重要性。制砂還有一個重要問題就是含水率，這一點希望大家引起重視。為什么各個工程都提出成品砂的含水率不大于6% ，而且要求穩(wěn)定，不能忽高忽低，因為含

21、水率如果波動大，將影響混凝土水灰比的穩(wěn)定,從而導致混凝土強度的波動。各工程為穩(wěn)定砂的含水率,采取了多種措施。金安橋工程為控制含水率想了不少辦法，由于該工程集塊凝灰?guī)r吸水率大，所以脫水較難。經(jīng)過各方面的共同努力，基本上解決了這一難題，但還不是很理想。其他的工程在回收細砂的同時，在脫水方面下了不少功夫。有關制砂工藝問題，已發(fā)展到半干法，這是首先由九局在索風營創(chuàng)造的新工藝，效果很好。半干法也可稱為干濕結(jié)合，有濕有干。此外還有全干法。最早采用的是棉花灘工程，美中不足的是對環(huán)境的污染較重，沒有封閉，沒有除塵，此外就是粗骨料裹粉，在進拌合樓前對粗骨料沒有沖洗。百色為此作了改進，進拌合樓前對全部粗骨料加一道

22、沖洗工序，解決了粗骨料裹粉問題。制砂車間設在溝里，雖對大環(huán)境影響不大，但是對小環(huán)境的污染令人難以接受。半干法的好處是進入立式?jīng)_擊破的骨料含有水分，索風營、彭水、小灣都如此，粉塵確實很少，有一點也比較輕微?，F(xiàn)在的全干法與原來不同。向家壩制砂最后一道工序也是全干法，但采取了防塵措施，沙沱也有防塵。干法制砂的進一步發(fā)展是采用風選。錦屏一級工程的三灘制砂系統(tǒng)和阿海工程制砂都采用風選，僅風選設備有所不同。風選可以對粉塵粒徑加以選擇，確定哪級粉5塵可回收，哪一級作為棄料。三灘大理巖制砂采用風選的主要原因是由于大理石抗壓強度偏低，經(jīng)過立式?jīng)_擊破碎機生產(chǎn)出來的砂，成品率只有20% 30% ，為提高成品率專門在

23、江蘇鹽城作了風選制砂試驗，成品率可提高到60% 70% 。今后制砂工藝如何發(fā)展，究竟是干濕結(jié)合，還是半干法或全干法，或者是干濕結(jié)合向全干法發(fā)展，個人認為還是因地制宜好，各個工程可結(jié)合自身的特點確定。不要因為錦屏一級和二級工程搞風選，阿海也搞風選，其他工程都跟著采用風選。有關料場開采運輸問題。對料場開采運輸方式的認識有一個發(fā)展過程。過去的料場沒有面臨象小灣、龍灘、錦屏一級這樣的地形和地質(zhì)條件，基本上都是用自卸車運輸。三峽工程下岸溪料場雖地勢較高，開采高度也大，但山體較雄厚，可采用盤山公路。而小灣工程的孔雀溝料場是個孤立的山頭，總的開采高度達300 多米，頂部的開采面積很小，隨著開采面的下降，面積

24、才逐漸擴大，兩個溜井的高度約200 米，這是由地形條件決定的。龍灘工程大法坪料場原設計是溜井，施工初期曾采用移動式破碎機接膠帶機，然后經(jīng)過溜槽卸料到半成品系統(tǒng)，后因生產(chǎn)效率難以滿足工程進度要求，又重新增設了溜井。錦屏一級的印把子溝料場巖層為較堅硬的砂巖，山體陡峻，且高而窄，山腳就是雅礱江，經(jīng)過設計和施工人員的共同努力， 采用了高斜井和1000多米地下通道相結(jié)合的開采方案，終于解決了料場開采方式的難題。類似的溜井布置今后還會有，規(guī)?？赡苓€更大。有關料場與混凝土系統(tǒng)的距離問題。成功地用長距離膠帶機運輸砂石骨料成品的工程首推龍灘，從大法坪料場到壩址運距約4km 。2007 年 5 月建成的向家壩工程砂石系統(tǒng)， 用長達 31km帶式輸送機運輸砂石半成品，至今已生產(chǎn)了400 萬噸。此外，龍開口和錦屏一級工程運輸砂石骨料成品的長距離帶式輸送機也正在施工中。今后還得有更多的工程采用此種運輸方式。與傳統(tǒng)的汽車運輸方式比較，帶式輸送機的顯著優(yōu)勢是輸送能力強、節(jié)約能源和有利于環(huán)境保護。例如向家壩長距離帶式輸送機裝機總功率逾10000K