金沙江蘇洼龍水電站庫區(qū)G318線樁基托梁方案探討

劉英偉，于 標，林 恰

(中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院有限公司，北京 100024)

0 前 言

水電站臨庫公路由于地形地質(zhì)條件復(fù)雜，路基穩(wěn)定問題較為突出，加之部分路堤位于設(shè)計洪水位以下，受洪水水位驟降或洪水沖刷作用影響嚴重，路基邊坡穩(wěn)定風(fēng)險大。本文以金沙江上游蘇洼龍水電站庫區(qū)G318公路臨庫公路路基處理為例，介紹已實施完成的樁基托梁支護方案，為后續(xù)G318公路洪水沖刷提供了示例，也為其他類似臨庫公路提供了一定的處理思路。

1 工程概況

蘇洼龍水電站工程為金沙江上游“一庫十三級”中的第十級，上游為巴塘水電站，下游為昌波水電站，壩址位于西藏自治區(qū)芒康縣索多西鄉(xiāng)下游約1 km處，壩址左岸為四川省巴塘縣蘇哇龍鄉(xiāng)蘇哇龍村，壩址右岸為西藏自治區(qū)芒康縣索多西鄉(xiāng)安麥西村。

工程為一等大(1)型工程，樞紐建筑物主要由瀝青混凝土心墻堆石壩、右岸溢洪道、右岸泄洪洞、左岸引水系統(tǒng)、左岸地面廠房等建筑組成。水庫正常蓄水位2 475 m，相應(yīng)庫容6.38億m3，多年平均流量938 m3/s，電站額定水頭84 m，設(shè)置了4臺水輪發(fā)電機組，總裝機容量1 200 MW。

受到庫區(qū)影響的主要等級公路為G318線復(fù)建公路與G215線復(fù)建公路。

G318線復(fù)建公路由中國電建集團北京院進行設(shè)計。路線起點為四川省巴塘縣竹巴龍鄉(xiāng)水磨溝溝口G318線K3 285+660 m處，沿金沙江向下，過川藏交界金沙江大橋后，終點位于西藏自治區(qū)昌都地區(qū)芒康縣竹巴龍鄉(xiāng)西曲河河口G318線K3 361+800 m處，路線全長19.24 km，其中四川側(cè)17.21 km，西藏側(cè)1.872 km，三級公路，設(shè)計速度30 km/h，路基寬度7.5 m，路面寬度6.5 m，瀝青混凝土路面。

G215線復(fù)建公路由四川省交通運輸廳交通勘察設(shè)計研究院設(shè)計，路線起點接G318線復(fù)建竹巴龍金沙江大橋左岸橋頭，經(jīng)蘇洼龍水電站壩址，止于蘇洼龍下游2 km處。路線全長44.9 km，三級公路，設(shè)計速度30 km/h，路基寬度7.5 m，路面寬度6.5 m，瀝青混凝土路面。

2 技術(shù)問題探討

2014年12月，北京院完成西藏區(qū)域工程可研報告，并通過西藏自治區(qū)交通運輸廳審查，隨及開展移民規(guī)劃報告(初步設(shè)計)工作。2015年5月26日，西藏自治區(qū)大中型水庫移民后扶工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室對《金沙江上游蘇洼龍水電站建設(shè)征地遷移人口安置規(guī)劃報告(西藏部分)》進行了批復(fù)，G318線西藏境作為其中的交通專項工程，一并予以批復(fù)。2015年5月，開展施工圖設(shè)計工作。2016年7月西曲河發(fā)生洪水，原有舊路路基水毀嚴重，項目組根據(jù)這一情況對西曲河口段進行了補充調(diào)整，并完成施工圖設(shè)計，通過西藏自治區(qū)審查。2017年4月6日，工程正式開工建設(shè)，2018年7月17日，完成工程建設(shè)。

2016年7月，西曲河發(fā)生洪水，原G318西曲河口段(K3 360+600 m～K3 361+500 m段)水毀嚴重，多處路基、擋土墻被沖毀。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，主河道變化無規(guī)律，根據(jù)路基、擋墻基礎(chǔ)沖刷破壞情況及懸空結(jié)構(gòu)高度，沖刷深度平均1～2 m，局部河道嚴重束窄段落達3～4 m。其中K3 360+880 m處長約100 m路段的路基發(fā)生嚴重沖毀并坍塌，近半側(cè)路基整體下沉，幅度約3～4 m，局部形成瀝青路面的懸空結(jié)構(gòu)狀況，嚴重影響通車，并存在進一步被沖毀的危險。老路路基擋墻水毀情況見圖1。

圖1 老路路基擋墻水毀情況示意

3 方案調(diào)整情況

3.1 路線方案調(diào)整

受到水毀影響，原方案的邊界條件發(fā)生變化，已經(jīng)不再適用，原因如下：

(1)原有方案利用G318老路內(nèi)側(cè)半幅路基修筑路肩擋土墻抬高路線方案，前提為G318老路安全穩(wěn)定，但現(xiàn)G318老路受到水毀影響，部分外側(cè)半幅路基已被沖毀，且存在被進一步?jīng)_刷的危險，若采用原方案，路肩擋土墻基礎(chǔ)無法保證安全穩(wěn)定。

(2)原方案利用G318老路外側(cè)半幅進行保通，但現(xiàn)G318老路受到水毀影響，部分外側(cè)半幅路基已被沖毀，且存在被進一步?jīng)_刷的危險，若采用原方案將無法保證保通順利進行，社會影響風(fēng)險大。

鑒于水毀影響，針對原方案存在的問題，并考慮G318線的戰(zhàn)略通道作用，采用如下調(diào)整方案：對于G318老路穩(wěn)定路段，盡量擬合老路中線；對于G318老路被沖毀路段，路線外移，將老路置于調(diào)整路線內(nèi)部，通過外側(cè)設(shè)置樁基托梁保證路基穩(wěn)定。調(diào)整后的路線方案利用老路半幅填筑，解決了保通問題。初設(shè)、調(diào)整路線對比見圖2。

圖2 初設(shè)、調(diào)整路線對比示意

3.2 涉河路基防護方案調(diào)整

在西曲河口路段(K3 360+530 m～K3 361+500 m段)路線方案調(diào)整后，結(jié)合沿線沖刷情況，擬定了兩個設(shè)計方案進行了比選，即樁基托梁方案與錨索肋柱式擋土墻防護方案。通過技術(shù)經(jīng)濟比選，推薦采用樁基托梁方案。具體如下：

(1)托梁采用C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，等厚等寬設(shè)計，寬度為4.5 m，厚度為3 m，20 m分段。

(2)托梁下設(shè)置樁基礎(chǔ)，樁間距4 m，每20 m分段設(shè)置5根樁，樁長依據(jù)地質(zhì)情況及承載力要求計算確定，其中K3 360+880 m～K3 360+940 m段，樁基均為摩擦樁，采用鉆孔灌注樁，樁徑均為1.5 m，樁長根據(jù)基底覆蓋層深度采用不同值(見圖3)。K3 360+940 m～K3 360+980 m段，樁基均為端承樁，采用鉆孔灌注樁，樁徑均為1.5 m，樁長10 m(見圖4)。K3 360+880 m典型橫斷面示意見圖5。

圖3 K3 360+880 m～K3 360+940 m段樁基托梁擋土墻立面布置示意(單位：m)

圖4 K3 360+940 m～K3 360+980 m段樁基托梁擋土墻立面布置示意(單位：m)

圖5 K3 360+880 m典型橫斷面示意(單位：m)

4 結(jié) 論

路線方案調(diào)整后有效地減少路基邊坡開挖，極大降低了對原有路基開挖穩(wěn)定邊坡的擾動，降低了后續(xù)運營及養(yǎng)護的風(fēng)險。

樁基托梁防護措施，對沖刷嚴重路段，進行了路基水毀修復(fù)，能夠保證路基穩(wěn)定、公路運行安全可靠。在2018年“10·11”“11·3”金沙江白格堰塞湖洪水過程中路基均未發(fā)生損壞，經(jīng)受住了特大洪水的考驗，G318線西曲河段沿線部分水毀路段已采用樁基托梁方案進行修復(fù)。