摘 要:老撾南塔河1#水電站無公路通過,需采取合理、經濟的對外交通方案保證工程順利實施。
關鍵詞:公路設計指標;公路施工;地質處理;質量安全
1 項目概況
老撾南塔河1#水電站工程是一座以發電為主、兼有防洪、灌溉等綜合利用效益的水電樞紐,主要建筑物有混凝土面板堆石壩、電站廠房、溢洪道、發電引水系統等。工程位于老撾北部烏多姆賽省(OUDOMXAY)湄公河左岸支流南塔河上,距湄公河匯合處約62km。所在區域內群山連綿,為中山~低山峽谷地貌,森林茂密,附近沒有公路通過。工程鋼材、水泥等大部分建筑材料和全部機電設備等由中國或泰國進口,火工材料、油料等少部分物資在老撾本地采購。從中國磨憨口岸經瑯南塔省、會曬(博膠省省會)到南塔河河口約284km,其中磨憨口岸至瑯南塔為二級公路,瑯南塔至會曬為老撾3#公路。鑒于壩址及附近沒有公路通過,目前對外交通完全依靠南塔河的水路交通,在全年大部分時間僅可通行4t小船。因此擬建設一條對外交通公路,連接老撾3#公路和南塔河1號水電站壩址。
工程施工期間外來物資主要為鋼材、水泥、木材、火工材料、油料以及其它工程建設所需物資等,總運量約為19.85萬t,高峰年運輸總量約為8.0萬t/年,高峰月運輸量約為1.0萬t/月。由于運輸量不是太大,且對外交通公路為工程專用公路,當運輸高峰時便于指揮協調,為節約投資,公路等級設計為準四級,采用單車道,每隔一定距離設錯車道供會車。經過現場勘測,對外交通公路起點設在會曬市往瑯南塔方向57.5km處,終點至南塔河1#號水電站壩址,路線全長36.839公里。
2 對外交通公路設計
2.1 氣象條件
南塔河流域地處北回歸線以南,屬熱帶季風氣候。本區域太陽輻射強,日照充足,氣候終年溫和,雨水豐沛,多年平均降雨量為1650mm,但由于受季風影響,雨水年內分配極為不均,形成明顯的旱季和雨季。雨季從4月份開始,5~9月份的降雨占全年的80%以上;旱季從每年的11月份開始,一直持續到次年的3月底,持續高溫少雨。由于雨季雨水充沛,需要對路面進行防水處理,防止路面受雨水沖刷。
2.2 對外交通公路設計指標要求
對外交通公路主要指標:準四級公路;設計時速15km/h;采用單車道,路基寬度4.5m,路面寬度3.5m;公路I級設計荷載;路面結構采用30mm厚瀝青表面處治路面+200mm厚泥結碎石路基+300mm厚級配碎石底基層。最小轉彎半徑15m,最大縱坡12.9%。
平面設計時,在基本保證技術指標的前提下,盡量適應原地形,減少填挖工程量,因此曲線比列較高,連續小半徑轉彎較多,連接曲線的直線段長度不足,達不到規范的建議值,因此將設計行車速度降低到15km/h。豎曲線設計時,在緩坡段技術指標取值較高,行車條件相對良好;在長陡坡段設計時,為盡量適應原地形,減少填挖工程量,局部降低縱坡等技術指標。在連續陡坡路段遵照陡緩結合的原則,適當插入緩坡段;在回頭曲線等困難路段按規范放緩縱坡坡度。
填方路基:對于填方高度<8米的路基,邊坡坡度采用1∶1.5;對于填方高度8~20米的路基,邊坡分成兩階,上邊坡坡度采用1∶1.5,下邊坡坡度采用1∶1.75,在8米高度處設置1米寬的平臺;當填方邊坡高度超過20米時,超過部分的邊坡坡度采用1∶2.0。填筑材料主要來源于挖方,優先選擇級配較好的石方填筑,其次是礫石土、砂類土,特別是高填方邊坡的下部及坡腳,優先選用級配較好的石方填筑。采用土方填筑時,盡量使用在路基上部,液限大于50%、塑性指數大于26的細粒土不得使用。
挖方路基:一般采用1∶1的邊坡坡度,并沿高度方向每隔10米設1米寬的碎落臺,在部分風化程度較低、開挖量較大的地方適當放陡開挖邊坡坡度。在工程施工過程中,可根據開挖情況,由設計代表、監理、施工單位協商后作出適當調整。
路基壓實度:挖方及零填路基,水泥穩定碎石路基下0~0.3m范圍壓實度≥94%;填方路基,水泥穩定碎石路基下0~0.8m范圍壓實度≥94%,0.8~1.5m范圍壓實度≥93%,1.5m以下壓實度≥90%。
3 對施工中地質處理要求
對外交通公路路線所經區域屬山嶺重丘地區,山高坡陡,地形復雜,山坡上植被發育,高大樹木和竹林較多,局部有少量農田。公路沿線主要為山坡,邊坡問題是本工程主要工程問題。公路沿線大部分自然邊坡穩定,少量地段有滑坡或崩塌現象,但規模不大,滑動面或崩塌面不深,在施工過程中對這些滑坡及崩塌體進行清理。沿線因坡度較陡地段覆蓋層較薄,邊坡形式為巖質邊坡。對于順層邊坡,考慮結構面的影響,必要時采取有效的支護。在施工過程中,對有軟弱結構面的邊坡開挖作好安全防范措施。盡量避免形成深挖高填的邊坡,對穩定性較差且坡高較大的邊坡宜采用后仰放坡或分階放坡,分階放坡應有足夠寬度。
4 對外交通公路施工
南塔河對外交通公路是南塔河1#水電站的關鍵項目,只有對外交通公路通車,主體工程才能開工建設。根據南塔河1#水電站總進度計劃,對外交通公路2013年12月開始動工,主體工程在2014年11月份將要進行開工準備,需要在1年的時間具備通車條件,時間緊迫。雨季從4月至10月底,其中5-9月下雨比較集中,土石方開完填筑難以開展;旱季從每年的11月份開始,到次年的3月底,只有5個月時間,只有旱季便于施工,因此任務比較艱巨。業主委托了云南的一家路橋企業做施工、設計總價承包,該企業參與過老撾3#公路的施工,具有類似的地形、氣候條件的施工經驗。為加快施工,總包方在施工過程中對路線邊施工邊優化,使對外交通公路從原來可研階段的40km優化至36.839km,縮短了里程;同時為便于施工機械的展開,提高挖填效率,施工企業在容易開挖的路段對路基進行了適當擴寬。在參建各方的努力推動下,對外交通公路順利于2014年5月路肩全線貫通,2014年10月路面具備通車條件,南塔河1#水電站主體工程施工隊伍得以利用對外交通公路進場施工,2015年5月底混凝土瀝青處治路面全線完成,南塔河1#水電站對外交通公路竣工。對外交通公路從投入使用到南塔河1#水電建成投產,未出現質量安全事故,有效保障了主體工程順利實施。
5 結語
南塔河1#水電站對外交通方案,采用準四級公路與老撾3#公路相連接,通過合理的設計及精細的施工,及時通車完工,設計施工質量安全可靠,保證了南塔河1#水電站如期投產發電。
作者簡介:李藝(1980-),男,廣西桂林人,廣西大藤峽水利樞紐開發有限責任公司主管專業師,主要從事設計管理工作。