天然建筑材料调查
天然建筑材料调查
building material deposit investigation
水利工程需用的土料、砂砾石和石料等三大类天然建筑材料资源的地质勘察工作。这三类材料都是土石坝的筑坝材料，而砂砾石和石料又是混凝土的主要骨料。这三类材料在水利工程中用途广泛，用量巨大，工程地区附近有无足够数量的三大材料资源，往往影响水工建筑物形式的选择和工程造价的高低。因此，天然建筑材料调查是水利工程地质勘察中不可缺少的项目。
任务 ①在工程附近地区调查土、砂砾石和石料的天然产地和分布范围；②测试各类材料的物理性质和技术性质，评价材料的适用性；③估算产地的天然存储量；④查明产地的开采条件和运输条件；⑤评价材料开采对环境的影响等。
调查工作要与工程的实际需要紧密结合。工作开始时，首先要了解工程所需的材料种类、用途和数量。在调查进行中，随时根据发现的材料种类、质量和储量情况调整调查对象和目标。
方法 通常采用以下几种。
普查与地质测绘 在有区域地质图和第四纪地质图的地区，只需进行路线普查即可发现有无所需的料场。普查以工程建筑物为中心，按照由近及远的原则逐步扩大范围。对普查发现的料场首先要进行工程地质测绘，测绘比例尺一般采用1:25000～1:5000。工程地质测绘的研究内容有：第四纪沉积物的成因类型、厚度、成分和分布情况，岩石的种类、坚硬性和地质构造等，这些资料对进一步布置勘探工程、采集试验样品及圈定储量范围都不可缺少。
勘探工程 勘探工程是了解地表以下地质结构和材料储存情况的主要手段。料场勘探主要采用试坑或钻孔。勘探坑孔一般布置成网格状，初期间距为100～300m,视料源层次的变化情况，逐步加密勘探网。在勘探过程中要详细描绘地质剖面，鉴定岩土名称和性状，确定土层在深度和水平方向上的变异，并记录地下水位出露高程和含水层的位置。另一项主要工作是采取岩土试样，并要分层采取。土样需采取原状样和扰动样。砂砾石只采取扰动样。石料一般从露头上凿取或选取岩心。
试验 为了解各类材料的物理力学性质需要进行材料性质试验。土料的主要测试项目有天然含水量、天然密度、比重、粒度成分、界限含水量、有机质含量、水溶盐含量。为了掌握土料的可压实性，需要进行击实试验，以确定土料的密度与含水量关系。对于某些易膨胀土，还应测定其膨胀性、化学成分和粘土矿物。砂砾石的测试项目主要有：岩石成分或矿物成分、粒度成分、密度以及有害物质含量，如含泥量、针片状颗粒含量、云母含量、有机质含量、硫化物含量等。石料的试验项目主要有：矿物成分、风化程度、密度、吸水率、抗压强度、抗冻性等。
储量计算 通过储量计算以确定可采资源的数量，通常以体积表示，单位为m3。在储量计算之前，首先根据各类材料的物理力学性质指标，结合工程要求的质量标准评定材料的适用程度，确定有效层和无效层。其次根据平面地质图圈定有效层的分布面积，根据剖面图确定有效层的垂直厚度。有效层的面积乘以其垂直厚度即可得出总体积,也即料场总储量。在实际计算时,平面边界必须是坑孔控制的范围。有效层厚度变化较大时，可以采用分段控制。有效层中夹有薄的无效层时，必须扣除。砂砾石料场常分布在河流的漫滩或阶地上，为便于采用不同开采方法，还应分别计算地下水位以上和以下的储量。在计算有效层储量时，如果有上覆无效层，也要计算其体积，以便确定开采时的剥离量。
开采条件和环境地质影响调查 主要内容有：料场距建筑物的距离，现有交通情况，料场内地下水位的高程和富水性，料场开采后对植被的破坏情况以及对地层侵蚀作用的影响等。