小溶江水利樞紐右岸進廠公路延長段修改設計

陳衛軍

（廣西水利電力勘測設計研究院，南寧 530023）

小溶江水利樞紐右岸進廠公路延長段修改設計

陳衛軍

（廣西水利電力勘測設計研究院，南寧 530023）

分析了小溶江水利樞紐右岸進廠公路延長段原設計方案（明挖方案）存在的破壞植被景觀及高邊坡可能產生的不利影響，提出了用隧洞方案替代明挖方案，并論述了隧洞方案的設計及其與明挖方案的經濟比較情況。

小溶江水利樞紐；右岸進廠公路延長段；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、泄水建筑物及發電引水系統等組成。右岸進場公路延長段在初步設計的線路布置方案為從右岸進廠公路已建段終點（樁號0+980.25）開始，沿著小溶江右岸岸邊往上游延伸，至發電廠房下游（樁號1+372.560）處與廠房段道路相連接，延長段總長392.31m。設計洪水標準采用50年一遇洪水，100年一遇洪水校核。由于該段路線已進入小溶江峽谷區，岸坡陡峭，因此進廠公路的開挖邊坡較高，最高開挖邊坡高度達到60m左右，高邊坡開挖對工程區的植被破壞較大，在一定程度上影響了工程區的景觀。為了減少對工程區植被的破壞，需對該段公路的路線走向進行調整。

2 原設計方案（明挖方案）[1]

右岸進廠公路延長段沿小溶江大壩下游沿河山體布置，總長390.934m。按三級公路標準設計，設計荷載采用公路-Ⅱ級，設計行車速度為30km/h。起點位于施工變電所附近的右岸進廠公路已建段0+980.25樁號處，起點路面高程200m，公路沿西北方向爬升，把下游處兩個小山丘一分為二，到樁號1+100處有120°大轉彎，經過大轉彎后進入峽谷后因受峽谷地形條件限制，路線只能沿著峽谷山坡蜿蜒水平前進，高程也從200m爬升至201m，一直與廠房道路齊平。終點位于發電廠房下游側（樁號1+371.184.00），與廠房段道路相接。

進廠公路路基寬9m，路面寬7m，路肩寬1m，路拱坡度為2％，由路面向兩側傾斜。路肩橫向坡度為3％。公路采用混凝土路面。土質路面結構分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厚級配碎石。對于巖石基礎路段，其路面結構取消碎石底基層，只設混凝土面層、封油層和水泥碎石層3層。

路基斷面型式為挖方路基。根據公路沿線地質情況，對土質開挖邊坡采用1∶1～1∶1.25，強風化巖石開挖邊坡采用1∶0.5～1∶0.75，弱風化巖石開挖邊坡采用1∶0.3～1∶0.5。邊坡開挖高度大于20m時，每隔10m高度設一個馬道，馬道寬度為2m。對于陡崖路段等危險路段，在公路外側采用砼墻式護欄防護，單個護欄長2m，高出路面0.5m，厚0.4m，護欄間距2m。開挖最大剖面見圖1。

3 設計方案修改緣由

（1）原設計方案（明挖方案）路線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，夾縫錯落有致，坡面自然植被生長良好。原路線布置方案存在較大面積的高邊坡開挖，山體開挖后巖石裸露，無法再恢復自然植被，大面積裸露的巖石坡面對整個壩區的自然景觀造成較大的破壞，與桂林當地的山水風景不相協調。而交通隧洞方案可以減少大面積的高邊坡開挖，有效地減少對自然植被的破壞，對壩區周圍生態環境影響較小。

圖1 路基開挖剖面圖

（2）右岸進廠公路延長段所經過的右岸山體巖石邊坡陡峭，開挖邊坡高度最高達60m左右，考慮到小溶江水利樞紐壩區地處暴雨中心，瞬時降雨強度較大，強降雨容易造成開挖邊坡的巖體滑落，對進廠公路及路上的行人和車輛的安全帶來威脅。同時，由于原右岸邊坡地形陡峭，右岸進廠公路開挖后的邊坡頂部距離其上部的右岸上壩公路較近，如果邊坡開挖施工或支護不當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行管理和維護的難度，而交通隧洞方案由于有效地減少了大面積的高邊坡開挖，可以避免高邊坡存在的問題。

（3）原設計方案沿右岸山體山腳開挖修建進廠路，由于右岸山體陡峭，坡面巖層裂縫發育，基巖破碎，而且設計開挖邊坡較陡，因此施工開挖過程中的不確定因素較多，如果在施工過程中出現塌方，不但危及到上部右岸上壩公路的安全，同時也會增加邊坡防護的難度和工程投資；雖然交通隧洞方案施工過程中也存在一些不確定因素，但由于隧洞進出口開挖邊坡高度不大，隧洞的施工技術也比較成熟，只要在邊坡和隧洞開挖時安排好施工程序并及時進行支護，則施工問題不大。

4 交通隧洞方案設計[2]

4.1 交通隧洞方案線路布置

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

4.2 工程地質條件

隧洞進口明挖段巖性主要為殘坡積土層及泥盆系中統第五層全風化灰－灰綠色薄層－中厚層狀泥巖、泥質粉砂巖，巖石呈密實土狀。

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

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

4.3 主要建筑物

進場公路延長段交通隧洞方案主要由進口明挖段、進口明拱段、洞身段、出口明挖段4部分組成。考慮到該路段已進入峽谷區，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。每側路肩寬0.75m，路面路拱坡度為2％，由路中央向兩側傾斜。進口明挖段和進口明拱段路面結構共分為4層，從下至上依次為級配碎石底基層厚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。其余段路面結構為3層，比進口明挖段少了一層級配碎石底基層。路面兩側設路緣石，路緣石外側設排水溝。開挖邊坡及支護措施如下：

4.3.1 進口明挖段

進口明挖段路面高程200～201m，本路段的開挖邊坡：全風化層開挖坡比為1∶0.75，采用混凝土框格草皮護坡；覆蓋層開挖坡比為1∶1.25，采用混凝土框格草皮護坡。

4.3.2 進口明拱段

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覆土綠化的結構形式。明拱為城門洞型，寬7.5m，高6.665m，由兩側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。明拱段進口布置C20重力式混凝土鎖口墻。

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

4.3.3 洞身段

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

在洞身進口處設置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1+093.00～1+107.00m段，長14m，該洞段巖層為Ⅴ類圍巖，開挖時先采用鋼拱架、管棚及掛網錨噴混凝土進行一期支護，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，掛網采用?8鋼筋網噴混凝土采用C20混凝土。后期再進行混凝土襯砌。

洞身樁號1+107.00～1+131.00m段，長24m，該洞段巖層為Ⅳ類圍巖，開挖時先采用鋼拱架及掛網錨噴混凝土進行一期支護，材料與Ⅴ類圍巖相同，后期再進行鋼筋混凝土襯砌。

洞身樁號1+132.00～1+272.00m段，長140m，該洞段巖層為Ⅲ類圍巖。對側墻和頂拱，在進行混凝土襯砌前，先采用錨噴混凝土進行初期支護。

4.3.4 出口明挖段

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

4.4 投資比較

進廠路延長段路線變更后工程直接投資為710.56萬元，原已批復的小溶江水利樞紐工程投資中的該段進廠路工程直接投資為715.95萬元，變更路線后工程直接投資減少了5.39萬元。

5 結論與建議

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

（2）小溶江水利樞紐壩區地處暴雨中心，在進行隧洞進出口明挖段施工時，特別要注意對隧洞洞臉及明挖段邊坡及時有效的支護，免得引起大面積的滑坡或其他地質災害。

[1] 廣西水利電力勘測設計研究院.廣西桂林市防洪及漓江補水工程小溶江水利樞紐初步設計報告（修訂本）南寧：廣西水利電力勘測設計研究院，2009.

[2] 廣西水利電力勘測設計研究院.廣西桂林市防洪及漓江補水工程小溶江水利樞紐右岸進廠公路延長段修改設計（交通洞方案）[R].南寧：廣西水利電力勘測設計研究院，2010.

（責任編輯：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

陳衛軍（1984-），男，廣西博白人，廣西水利電力勘測設計研究院工程師，學士，從事水利水電工程設計工作。