淺析毛爾蓋電站庫區公路改建工程總體設計思路

劉 平

(四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610041)

0 前 言

隨著經濟發展和社會的進步，物質文化生活水平的提高，人們對旅游的需求不斷提升，隨之而來的是對道路交通的要求越來越高，然而在對公路進行建設或改建的過程當中，水庫庫區公路由于地形復雜、地質災害多、庫區水位變幅大、工程造價制約等因素具有一定的建設難度。首先要分析、梳理項目的特點、重難點及控制性因素，把握項目的總體設計，其次要多層次地進行路線方案比選，避免出現路線方案的遺憾和運營安全等問題。

1 工程概況

毛爾蓋電站庫區公路為國道347線兩河口至壤口段改建工程的一部分(毛爾蓋電站大壩至德士基段，長度約4 km)，項目位于四川省黑水縣境內，該段是全線最為復雜的路段，是全線的重難點路段，也是控制性工程，原路平縱指標滿足三級、四級公路標準，原隧道滿足二、三級公路標準，現升級為二級公路標準，平曲線半徑小于極限值60 m達6處。

此外，該段公路所圍繞的毛爾蓋電站，是黑水河干流水電規劃“二庫五級”開發方案的第三個梯級電站，庫容5.35億m3，電站裝機容量420 MW，年發電量17.17億kW·h，兼顧有與紫坪鋪水利樞紐一道向成都、都江堰灌區供水的作用，對路線的選擇和工程的實施影響較大。

2 設計原則

2.1 堅持以人為本的原則

合理運用技術指標，妥善處理技術與經濟、局部與整體、近期與遠期、公路建設與人們生活等多個角度的關系，保證公路的使用功能、技術標準、服務水平，同時盡量減少人工痕跡，充分兼顧道路與環境的統一，對沿線植被不能有大面積的破壞，注意防止水土流失，改建的過程中也要處理好路線和人們居住地或活動區域的協調。

2.2 堅持安全可行與因地制宜的原則

收集電站地質及水文資料，注重公路勘察資料與電站資料差異性的融合程度，深入研究工程地質，庫區岸邊再造、運營安全，從而將地質和水文等要素作為路線方案選擇與確定的關鍵，針對性進行調查與勘探，選擇好路線與庫區岸邊的安全距離，對影響公路通行嚴重的不良地質病害路段應采用經濟合理的整治方案進行整治，做到一勞永逸，不留后患；對一般地質病害路段進行徹底治理，以提高公路的抗災能力。

2.3 堅持節約能源與環境保護的原則

合理選擇施工保通方案與庫區蓄水的關系問題，不破壞水庫水位和環境并盡可能降低水庫對施工改建路線的影響?？辈煸O計實施工程中要順應自然、利用自然、融入自然，高度重視取、棄土的景觀與環保問題，走資源節約型可持續發展道路；充分利用原路、原隧道，在保證技術標準的前提下，盡可能減小工程量，避免高填深挖造成新的地質災害。

3 原庫區公路存在的問題

3.1 地形、地貌

毛爾蓋電站原庫區公路沿線地形、地質條件較為復雜，位于四川省西北部，屬高中山地貌區，整體地形較陡峻，路線位于斜坡中部，坡體形態較順直，橫坡坡度約40°～60°。

3.2 工程地質

該工程區域構造地質相對穩定，但部分線段距離地震斷裂帶較近，受其影響較大。上邊坡大面積覆蓋崩坡積碎石、含碎石粉土，易發生零星崩落、掉塊，局部基巖出露，但風化卸荷作用明顯，巖體破碎，既有道路路面開裂、沉降變形明顯，下邊坡存在局部淺表滑塌的可能，穩定性較差，存在山體滑坡，高邊坡崩塌、飛石等地質危害。

3.3 路 基

毛爾蓋水電站改建段受多處路基沉陷和兩處滑坡影響路基、路面病害尤為嚴重，該段路基及橋臺沉降開裂嚴重，擋墻開裂、傾斜，路基垮塌；水泥混凝土板塊開裂、沉陷、錯臺、唧泥、坑槽等病害嚴重，該段路基、路面病害率達65%，行車條件極差。

3.4 隧 道

毛爾蓋電站沿原S302線向西，庫區繞壩路已建隧道4座，分別為：漁巴渡隧道，上漁巴渡隧道、貝爾隧道以及西爾隧道。主要數據如表1。

表1 隧道工程數據一覽表

隧道建設大多在2012年前后，至今已經有七八年的時間，在運營期間，隧道的保養工作并不到位，隧道進口段受斷層破碎帶、滑坡以及庫水變動的影響，洞身結構變形嚴重，路面發育多處弧形裂縫。

3.5 運營安全

沿線地質病害未得到有效的治理，導致行車安全條件較差，存在一定的行車安全隱患，特別是在雨、雪等不利條件下，加上地形復雜駕駛的緊張心理，更不利于安全駕乘。再加上接近水庫，管養條件差，抗災害能力較低，不能滿足人民群眾安全出行的需要，根據檢測報告知原隧道工程嚴重影響通行安全問題。

4 勘察重點

沿線公路以及隧道普遍存在不良地質的問題，主要有滑坡、泥石流兩大不良地質災害是需要高度重視的。

4.1 滑 坡

滑坡的發生、發展過程與地形地貌、地質構造及地層巖性等內部因素密切相關；而氣象、水文、地震等外動力條件則是致使該滑坡形成和發展的主要誘發因素?，F階段隧道出口段大多滑坡體已發生整體滑動，現有變形主要集中于滑坡前緣，前緣變形主要受水庫坍巖及庫水變動產生的動水壓力影響，沉降變形現象較嚴重，局部有淺層滑塌，但當前整體處于基本穩定～欠穩定狀態。貝爾隧道進口K69+750～K70+180段上方斜坡發育一滑坡體，滑坡已發生整體滑動變形，滑坡后壁有大量拉張裂縫存在，庫水升降對其穩定性仍存在不利影響。

4.2 泥石流

泥石流的發生主要是由于坡表植被發育極差，斜坡高位基巖裸露，且受風化作用影響，巖體崩解呈碎塊狀堆積于坡面，在重力、雨水等作用下產生溜滑變形，形成碎屑流，并最終堆積于坡腳，且具有突然性以及流速快、流量大、物質容量大和破壞力強等特點。泥石流溝在集中強降雨條件下，可能再次發生規模較小的泥石流災害。其斜坡自然狀態下整體穩定，但受毛爾蓋電站庫區水位變動影響較大。

5 路線方案比選

初測路線總體在工可推薦方案的走廊帶基礎上，結合現場調查、地形地物、地方規劃、地質水文等，進行了路線方案的優化和調整。由于毛爾蓋的公路路線情況并非統一固定的，因此，針對不同路線有不同的方案比選。

5.1 上魚壩路段路線

原路在K67+330～K69+450段位于毛爾蓋電站庫區右岸，距離庫區水位約12m左右，平面距庫區5～11 m，其地質情況極差，存在嚴重坍岸等問題，故提出原路改造K線和L線方案比選,如圖1所示。

圖1 K線和L線方案平面圖

兩個路線方案對比見表2，對于原路改造K線隧道長1 350 m，共3座，橋梁長度2 166 m，共3座，建安費25 490萬元；而L線橋梁長度195 m，隧道長2 880 m，總體工程規模L線多，且建安費多4 915萬元，但原路K線靠庫區較近，存在坍岸等不良地質影響，施工及保通難度增加，因此，仍然推薦投資較高的L線方案。

表2 K線、L線工程規模對比表

5.2 貝爾隧道段路線

經過地質調查，原隧道處于拱頂基巖較薄，基巖有向庫區滑動的可能，隧道檢測為Ⅳ級，存在滑動變形的情況，該隧道可能有很大的不安全因素，因此提出L1線及L+K線方案比選,如圖2所示。

兩個路線方案對比見表3，L+K線隧道長度4 645 m，共3座，建安費26 930萬元。L1線隧道長度4 890 m，共3座，建安費25 620萬元，L+K線靠庫區隧道較近，原貝爾隧道土建結構評定等級為Ⅳ級運營存在安全隱患，需要對原隧道進行處治，且處治后仍然存在不安全風險，施工工期長，保通困難，因此推薦采用L1線方案。

表3 L1線、L+K線工程規模對比表

除此之外，還有德士基路段的方案比選，但是由于這一路段的地質條件較為復雜，其設計方案也相對復雜，限于篇幅有限，不便詳細進行探討。

6 結束語

本文以四川省毛爾蓋電站庫區公路的改建工程作為重點，按照設計原則和勘察重點，在對保證控制工程造價和公路運營安全的前提下，同時結合原庫區公路存在的問題進行了多層次的比選，保證公路改建工程設計的嚴密和精確性，進一步確保公路改建路線的設計合理性與建設質量，可供庫區公路設計制定總體設計方案時參考。

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