小溶江水利樞紐右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段修改設(shè)計(jì)

陳衛(wèi)軍

（廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，南寧 530023）

小溶江水利樞紐右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段修改設(shè)計(jì)

陳衛(wèi)軍

（廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，南寧 530023）

分析了小溶江水利樞紐右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段原設(shè)計(jì)方案（明挖方案）存在的破壞植被景觀(guān)及高邊坡可能產(chǎn)生的不利影響，提出了用隧洞方案替代明挖方案，并論述了隧洞方案的設(shè)計(jì)及其與明挖方案的經(jīng)濟(jì)比較情況。

小溶江水利樞紐；右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段；明挖；隧洞

1 概況

小溶江水利樞紐位于漓江支流小溶江上，工程由攔河壩、泄水建筑物及發(fā)電引水系統(tǒng)等組成。右岸進(jìn)場(chǎng)公路延長(zhǎng)段在初步設(shè)計(jì)的線(xiàn)路布置方案為從右岸進(jìn)廠(chǎng)公路已建段終點(diǎn)（樁號(hào)0+980.25）開(kāi)始，沿著小溶江右岸岸邊往上游延伸，至發(fā)電廠(chǎng)房下游（樁號(hào)1+372.560）處與廠(chǎng)房段道路相連接，延長(zhǎng)段總長(zhǎng)392.31m。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇洪水，100年一遇洪水校核。由于該段路線(xiàn)已進(jìn)入小溶江峽谷區(qū)，岸坡陡峭，因此進(jìn)廠(chǎng)公路的開(kāi)挖邊坡較高，最高開(kāi)挖邊坡高度達(dá)到60m左右，高邊坡開(kāi)挖對(duì)工程區(qū)的植被破壞較大，在一定程度上影響了工程區(qū)的景觀(guān)。為了減少對(duì)工程區(qū)植被的破壞，需對(duì)該段公路的路線(xiàn)走向進(jìn)行調(diào)整。

2 原設(shè)計(jì)方案（明挖方案）[1]

右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段沿小溶江大壩下游沿河山體布置，總長(zhǎng)390.934m。按三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)荷載采用公路-Ⅱ級(jí)，設(shè)計(jì)行車(chē)速度為30km/h。起點(diǎn)位于施工變電所附近的右岸進(jìn)廠(chǎng)公路已建段0+980.25樁號(hào)處，起點(diǎn)路面高程200m，公路沿西北方向爬升，把下游處兩個(gè)小山丘一分為二，到樁號(hào)1+100處有120°大轉(zhuǎn)彎，經(jīng)過(guò)大轉(zhuǎn)彎后進(jìn)入峽谷后因受峽谷地形條件限制，路線(xiàn)只能沿著峽谷山坡蜿蜒水平前進(jìn)，高程也從200m爬升至201m，一直與廠(chǎng)房道路齊平。終點(diǎn)位于發(fā)電廠(chǎng)房下游側(cè)（樁號(hào)1+371.184.00），與廠(chǎng)房段道路相接。

進(jìn)廠(chǎng)公路路基寬9m，路面寬7m，路肩寬1m，路拱坡度為2％，由路面向兩側(cè)傾斜。路肩橫向坡度為3％。公路采用混凝土路面。土質(zhì)路面結(jié)構(gòu)分4層，分別為面層、封油層、基層和底基層。面層采用C30混凝土，厚200mm；面層與基層間鋪設(shè)10mm厚瀝青石屑封油層，基層為200mm厚水泥碎石，底基層為200mm厚級(jí)配碎石。對(duì)于巖石基礎(chǔ)路段，其路面結(jié)構(gòu)取消碎石底基層，只設(shè)混凝土面層、封油層和水泥碎石層3層。

路基斷面型式為挖方路基。根據(jù)公路沿線(xiàn)地質(zhì)情況，對(duì)土質(zhì)開(kāi)挖邊坡采用1∶1～1∶1.25，強(qiáng)風(fēng)化巖石開(kāi)挖邊坡采用1∶0.5～1∶0.75，弱風(fēng)化巖石開(kāi)挖邊坡采用1∶0.3～1∶0.5。邊坡開(kāi)挖高度大于20m時(shí)，每隔10m高度設(shè)一個(gè)馬道，馬道寬度為2m。對(duì)于陡崖路段等危險(xiǎn)路段，在公路外側(cè)采用砼墻式護(hù)欄防護(hù)，單個(gè)護(hù)欄長(zhǎng)2m，高出路面0.5m，厚0.4m，護(hù)欄間距2m。開(kāi)挖最大剖面見(jiàn)圖1。

3 設(shè)計(jì)方案修改緣由

（1）原設(shè)計(jì)方案（明挖方案）路線(xiàn)布置在小溶江壩址下游峽谷的右岸，右岸岸坡山體陡峻，山石突兀，夾縫錯(cuò)落有致，坡面自然植被生長(zhǎng)良好。原路線(xiàn)布置方案存在較大面積的高邊坡開(kāi)挖，山體開(kāi)挖后巖石裸露，無(wú)法再恢復(fù)自然植被，大面積裸露的巖石坡面對(duì)整個(gè)壩區(qū)的自然景觀(guān)造成較大的破壞，與桂林當(dāng)?shù)氐纳剿L(fēng)景不相協(xié)調(diào)。而交通隧洞方案可以減少大面積的高邊坡開(kāi)挖，有效地減少對(duì)自然植被的破壞，對(duì)壩區(qū)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境影響較小。

圖1 路基開(kāi)挖剖面圖

（2）右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段所經(jīng)過(guò)的右岸山體巖石邊坡陡峭，開(kāi)挖邊坡高度最高達(dá)60m左右，考慮到小溶江水利樞紐壩區(qū)地處暴雨中心，瞬時(shí)降雨強(qiáng)度較大，強(qiáng)降雨容易造成開(kāi)挖邊坡的巖體滑落，對(duì)進(jìn)廠(chǎng)公路及路上的行人和車(chē)輛的安全帶來(lái)威脅。同時(shí)，由于原右岸邊坡地形陡峭，右岸進(jìn)廠(chǎng)公路開(kāi)挖后的邊坡頂部距離其上部的右岸上壩公路較近，如果邊坡開(kāi)挖施工或支護(hù)不當(dāng)很容易造成邊坡的坍塌，可能危及到右岸上壩公路的安全，從而加大了日后工程運(yùn)行管理和維護(hù)的難度，而交通隧洞方案由于有效地減少了大面積的高邊坡開(kāi)挖，可以避免高邊坡存在的問(wèn)題。

（3）原設(shè)計(jì)方案沿右岸山體山腳開(kāi)挖修建進(jìn)廠(chǎng)路，由于右岸山體陡峭，坡面巖層裂縫發(fā)育，基巖破碎，而且設(shè)計(jì)開(kāi)挖邊坡較陡，因此施工開(kāi)挖過(guò)程中的不確定因素較多，如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)塌方，不但危及到上部右岸上壩公路的安全，同時(shí)也會(huì)增加邊坡防護(hù)的難度和工程投資；雖然交通隧洞方案施工過(guò)程中也存在一些不確定因素，但由于隧洞進(jìn)出口開(kāi)挖邊坡高度不大，隧洞的施工技術(shù)也比較成熟，只要在邊坡和隧洞開(kāi)挖時(shí)安排好施工程序并及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，則施工問(wèn)題不大。

4 交通隧洞方案設(shè)計(jì)[2]

4.1 交通隧洞方案線(xiàn)路布置

小溶江水利樞紐右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段交通隧洞方案的起點(diǎn)位于施工變電所附近的右岸進(jìn)廠(chǎng)公路已建段0+953.21樁號(hào)處，終點(diǎn)位于發(fā)電廠(chǎng)房下游側(cè)（樁號(hào)1+329.00），與廠(chǎng)房段道路相接，總長(zhǎng)375.79m，其中樁號(hào)0+953.21～1+070.00段為進(jìn)口明挖段，長(zhǎng)116.79m，樁號(hào)1+070.00～1+093.00段為明拱段，長(zhǎng)23m，樁號(hào)1+093.00～1+272.00段為洞身段，長(zhǎng)179m，樁號(hào)1+272.00～1+329.00段為出口明挖段，長(zhǎng)57m。

4.2 工程地質(zhì)條件

隧洞進(jìn)口明挖段巖性主要為殘坡積土層及泥盆系中統(tǒng)第五層全風(fēng)化灰－灰綠色薄層－中厚層狀泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，巖石呈密實(shí)土狀。

隧洞洞身段圍巖主要以泥盆系中統(tǒng)第四層～第五層為主，主要有層狀泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、層狀粉砂巖夾等，兩端巖體較薄，中間較厚，主要圍巖類(lèi)別為Ⅲ～Ⅳ類(lèi)。

隧洞出口明挖段巖性為泥盆系中統(tǒng)第四層中上部為紫紅色厚－巨厚層粉砂質(zhì)泥巖夾少量泥質(zhì)粉砂巖、砂巖，強(qiáng)－弱風(fēng)化狀，為軟－較軟巖，巖石裸露。

4.3 主要建筑物

進(jìn)場(chǎng)公路延長(zhǎng)段交通隧洞方案主要由進(jìn)口明挖段、進(jìn)口明拱段、洞身段、出口明挖段4部分組成?？紤]到該路段已進(jìn)入峽谷區(qū)，邊坡坡度較陡，為了減少隧洞及明挖工程量，因此將該段的路基寬度改為7.5m，路面寬度改為6.0m。每側(cè)路肩寬0.75m，路面路拱坡度為2％，由路中央向兩側(cè)傾斜。進(jìn)口明挖段和進(jìn)口明拱段路面結(jié)構(gòu)共分為4層，從下至上依次為級(jí)配碎石底基層厚200mm，水泥碎石基層厚200mm，瀝青石屑下封層厚10mm，C30混凝土路面厚240mm。其余段路面結(jié)構(gòu)為3層，比進(jìn)口明挖段少了一層級(jí)配碎石底基層。路面兩側(cè)設(shè)路緣石，路緣石外側(cè)設(shè)排水溝。開(kāi)挖邊坡及支護(hù)措施如下：

4.3.1 進(jìn)口明挖段

進(jìn)口明挖段路面高程200～201m，本路段的開(kāi)挖邊坡：全風(fēng)化層開(kāi)挖坡比為1∶0.75，采用混凝土框格草皮護(hù)坡；覆蓋層開(kāi)挖坡比為1∶1.25，采用混凝土框格草皮護(hù)坡。

4.3.2 進(jìn)口明拱段

明拱段路面高程201m。由于該段隧洞上覆巖層較薄，且為全風(fēng)化層和覆蓋層，因此采用先明挖，然后澆注混凝土明拱，最后在明拱頂部及兩側(cè)覆土綠化的結(jié)構(gòu)形式。明拱為城門(mén)洞型，寬7.5m，高6.665m，由兩側(cè)邊墻和頂拱兩部分組成，邊墻凈高4.5m，總高5.5m，采用C15埋石混凝土重力式擋墻型式。邊墻頂部是中心角為120°的C25混凝土圓拱，拱高2.165m，厚500mm，圓拱半徑為4.33m。明拱段進(jìn)口布置C20重力式混凝土鎖口墻。

本路段的開(kāi)挖邊坡：全風(fēng)化層開(kāi)挖坡比為1∶0.75，填土表面以上部分采用混凝土框格草皮護(hù)坡；覆蓋層開(kāi)挖坡比為1∶1.25，采用混凝土框格草皮護(hù)坡。在洞身段進(jìn)洞開(kāi)挖以前，必需完成明拱段的施工及坡面防護(hù)。

4.3.3 洞身段

洞身段從樁號(hào)1+093.00～1+272.00m，長(zhǎng)179m，路面高程201m。洞身采用城門(mén)洞型，洞寬7.5m，洞高6.665m，其中兩側(cè)直墻段高4.5m，頂拱高2.165m，頂拱中心角為120°，半徑4.33m。兩側(cè)邊墻及頂拱采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度樁號(hào)1+093.00～1+107.00m為0.6m，樁號(hào)1+107.00～1+272.00m為0.5m。

在洞身進(jìn)口處設(shè)置C20混凝土鎖口墻，鎖口墻厚1.0m，在鎖口墻的孔口周邊采用?25砂漿錨桿把鎖口墻與洞臉連在一起。洞身樁號(hào)1+093.00～1+107.00m段，長(zhǎng)14m，該洞段巖層為Ⅴ類(lèi)圍巖，開(kāi)挖時(shí)先采用鋼拱架、管棚及掛網(wǎng)錨噴混凝土進(jìn)行一期支護(hù)，管棚采用?33.5的管式錨桿，鋼支撐采用Ⅰ180型工字鋼，錨桿采用?25砂漿錨桿，掛網(wǎng)采用?8鋼筋網(wǎng)噴混凝土采用C20混凝土。后期再進(jìn)行混凝土襯砌。

洞身樁號(hào)1+107.00～1+131.00m段，長(zhǎng)24m，該洞段巖層為Ⅳ類(lèi)圍巖，開(kāi)挖時(shí)先采用鋼拱架及掛網(wǎng)錨噴混凝土進(jìn)行一期支護(hù)，材料與Ⅴ類(lèi)圍巖相同，后期再進(jìn)行鋼筋混凝土襯砌。

洞身樁號(hào)1+132.00～1+272.00m段，長(zhǎng)140m，該洞段巖層為Ⅲ類(lèi)圍巖。對(duì)側(cè)墻和頂拱，在進(jìn)行混凝土襯砌前，先采用錨噴混凝土進(jìn)行初期支護(hù)。

4.3.4 出口明挖段

出口明挖段從樁號(hào)1+272.00～1+329.00m，長(zhǎng)57m，路面高程201m，本路段的邊坡開(kāi)挖及支護(hù)方式與原方案（明挖方案）一致。

4.4 投資比較

進(jìn)廠(chǎng)路延長(zhǎng)段路線(xiàn)變更后工程直接投資為710.56萬(wàn)元，原已批復(fù)的小溶江水利樞紐工程投資中的該段進(jìn)廠(chǎng)路工程直接投資為715.95萬(wàn)元，變更路線(xiàn)后工程直接投資減少了5.39萬(wàn)元。

5 結(jié)論與建議

（1）從明挖方案調(diào)整為隧洞方案，減少了對(duì)小溶江下游沿岸邊坡特別是高邊坡的開(kāi)挖，有效地保護(hù)了沿岸自然植被和壩區(qū)的自然景觀(guān)，目前交通洞已建成并取得較好的運(yùn)行效果；

（2）小溶江水利樞紐壩區(qū)地處暴雨中心，在進(jìn)行隧洞進(jìn)出口明挖段施工時(shí)，特別要注意對(duì)隧洞洞臉及明挖段邊坡及時(shí)有效的支護(hù)，免得引起大面積的滑坡或其他地質(zhì)災(zāi)害。

[1] 廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.廣西桂林市防洪及漓江補(bǔ)水工程小溶江水利樞紐初步設(shè)計(jì)報(bào)告（修訂本）南寧：廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2009.

[2] 廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.廣西桂林市防洪及漓江補(bǔ)水工程小溶江水利樞紐右岸進(jìn)廠(chǎng)公路延長(zhǎng)段修改設(shè)計(jì)（交通洞方案）[R].南寧：廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2010.

（責(zé)任編輯：劉征湛）

Design modification of right access road extending section for Xiaorongjiang Hydraulic Complex

CHEN Wei-jun
（Guangxi Water and Power Design Institute，Nanning 530023，China）

For the right access road extending section of Xiaorongjiang Hydraulic Complex，the original design scheme requires open excavation，which may lead to destruction of vegetation and high bank slope.Based on analy?sis of the unfavorable influence，tunnel scheme is proposed as substitute.The author also presents the design of tun?nel scheme and compares the economic indexes of two schemes.

Xiaorongjiang Hydraulic Complex；right access road extending section；open excavation；tunnel

U412.36

B

1003-1510（2016）05-0043-03

2016-06-12

2016-07-14

陳衛(wèi)軍（1984-），男，廣西博白人，廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院工程師，學(xué)士，從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作。