柏叶口水库大坝填筑施工道路的布置

2011-08-20李彩虹

山西建筑 2011年34期

李彩虹

0 引言

在大型土石坝工程中，现代机械化施工，对提高施工技术、加快工程建设进度，意义深远。而其中施工道路的布置合理与否是影响工程进度的重要环节之一。所以我们要进行合理的布置，最终要取得最佳经济技术效果。

1 概述

1)柏叶口水库是山西省“十一·五”水利重点项目，也是山西兴水战略工程的重中之重。水库位于山西省吕梁市交城县会立乡柏叶口村上游约500 m的文峪河干流上，总库容9 712万m3，坝顶宽10 m，坝顶长310.0 m，坝顶高程1 138.30 m，最大坝高88.3 m，坝型为混凝土面板堆石坝，是目前我省在建最大面板堆石坝。坝体填筑量共计140多万立方米。该工程工期较紧，3月份截流，5月份坝肩开挖结束，11月份要求大坝封顶，填筑强度大，日平均1.5万m3/d，最高强度2.0万m3/d。坝体所有填筑材料都依靠汽车从下游拉运来解决，所以交通道路的布设至关重要。2)合理的临时道路会加快车辆的拉运速度，降低拉运成本。我们所关注的主要是石料场至坝面的交通道路，也即所谓的场内临时施工道路。待坝体填筑完毕后也被拆除或部分填筑在坝体内。整条道路主要分为石料场内道路、上坝道路、坝内道路。石料场内道路基本不受地形限制，修筑相对容易，关键是上坝临时道路和坝内临时道路的布置。业主已修好的右坝肩永久上坝道路直接上到坝顶，由于岸坡陡峭，弯道又多，无法在中间加设通向坝体的便道路口，前期根本无法利用;左坝肩所定道路因为溢洪道也在同步施工，开挖中断，所以对于整个工程来说，临时上坝道路只能确定为在坝体下游临时填筑而成。

本工程的特殊性主要是受工期控制的影响，上游基坑还未开挖完毕时，下游次堆石料区就要开始回填，坝面上形成弃渣与回填道路交叉通过的局面。直接说就是下游次堆石区回填阻断上游基坑开挖出料的道路，形成了坝内道路规划上的又一个难点。

2 布置原则

1)遵照《水利水电施工技术》施工道路布置原则，结合现场实际施工情况需考虑以下几点:

a.水利工程就地取材，挖填结合，降低成本的原则。上坝道路的回填材料最大化利用坝肩、基坑开挖的弃渣料，同时做到弃渣无隐患，不影响环保。b.临时上坝公路还要尽可能与永久上坝道路相结合，降低临时道路回填的工作量。充分考虑坝体填筑流水作业面与不同高程上坝道路相对位置的斜接。c.坝内道路与上坝道路尽量构成循环线，坝内道路最好做到重车下坡，空车上坡。所修交通道路的质量标准，对提高工效，降低车辆设备损耗，具有重要作用。d.还要考虑到后期单一上坝道路时，随着坝面的抬高，上坝道路的路面也要逐层回填，势必会对大坝回填车辆的正常行驶造成一定的影响。

2)依照上述布置原则，结合现场实际地形情况我们做了大量的工作，包括现场踏勘、图面设计等，对整个坝体依照工期安排、在保证质量的前提下进行了分区分块，整个大坝分四期进行填筑(见图1)。

图1 大坝分期填筑示意图

第一期:填筑下游次堆石区1 078 m以下部位，同时开挖上游1 060 m～1 050 m范围内的基坑。第二期:回填上游1 078 m以下的所有堆石料及基坑混凝土的浇筑工作。第三期:回填1 078 m～1 098 m范围内坝体右侧，左侧不做回填，预留为汛期特大洪水过水口，宽度约50 m。第四期:回填三期预留过水口及1 098 m～坝顶1 138.3 m范围内剩余部分石料。

针对上述不同时期的回填，我们规划出便于施工的交通道路。

3 道路的规划

3.1 石料场内道路

本工程所选石料场位于大坝下游的柏叶沟内，所定料场高程在1 070 m～1 150 m。相对地面高约80 m，石料场的开采方式为从上至下，台阶式爆破，每层高约15 m。所修道路位于料场外边缘，从1 070 m地面通向上部1 130 m取料平台，道路标准满足重车下坡，空车上坡的要求。

3.2 上坝道路

上坝道路主要利用坝肩、基坑开挖的弃渣料来回填，开挖弃料约30万m3，足够满足上坝道路回填所用。路宽12 m，坡比控制在10%～12%之间。前期回填计划在左右坝肩处各修筑一条临时道路，主要满足第一期、第二期1 050 m～1 078 m高程范围内的石料回填。右侧上，左侧下，与坝面上临时道路整体形成一条循环路。对于后期1 078 m～1 128 m高程内的坝体回填，完全依靠右坝肩1 078 m回填面以前所修的临时道路，随着坝面的提升，逐层填筑，依次形成不同高程的路面，直到1 128 m。这时，右侧上坝道路就到了最高点，对于后期1 128 m～1 138.3 m高程范围内的回填，则利用业主前期修筑的右坝肩永久上坝道路，在永久上坝公路的终点处，我们开始下挖，至1 128 m坝面上，形成一条新的上坝临时道路，这时的上坝道路才利用上业主所修的永久上坝道路。下挖路面的填筑随坝面的回填同步上升，直到坝顶。

3.3 坝内道路

坝内道路承担着基坑开挖出渣与坝面回填的双重作用，基坑的开挖需从基坑1 050 m→基坑1 056 m平台→1 060 m回填面修筑一条临时道路，然后接通到堆石体上游回填坝面布置的临时道路(1 060 m→1 078 m)，整体构成了基坑开挖的弃渣道路，具体布置见图2。

图2 分期填筑坝内临时道路平面布置图

坝体二期回填，坝内道路同样利用基坑开挖出渣的“Z”字形临时道路，从上游坝面1 078 m→1 050 m。从下往上，逐渐将坝面扩展成一个大的回填平台，以便于下一步的大规模、高强度的回填作业。第三期坝体的回填，是在1 078 m以上，这时的坝面已全部取平，内部道路的布置相对来说比较简单，根据进占、后退相混合的回填方法，坝面上形成一个大的循环路，首尾相接在右侧上坝道路的终点处。值得注意的是，第三期回填，左侧上坝道路已被拆除，所占位置开挖成为汛期特大洪水泄水通道。

第四期回填更比较单一，随着回填面的逐渐缩小，坝内道路也开始简单化。皆为单向进出，初期还能形成一个小循环道路，后期只有直进直出，此时坝面填筑强度大大降低。所以在坝面道路的布置上，更多考虑的是安全问题。