小溶江水利枢纽右岸进厂公路延长段修改设计

陈卫军

（广西水利电力勘测设计研究院，南宁 530023）

小溶江水利枢纽右岸进厂公路延长段修改设计

陈卫军

（广西水利电力勘测设计研究院，南宁 530023）

分析了小溶江水利枢纽右岸进厂公路延长段原设计方案（明挖方案）存在的破坏植被景观及高边坡可能产生的不利影响，提出了用隧洞方案替代明挖方案，并论述了隧洞方案的设计及其与明挖方案的经济比较情况。

小溶江水利枢纽；右岸进厂公路延长段；明挖；隧洞

1 概况

小溶江水利枢纽位于漓江支流小溶江上，工程由拦河坝、泄水建筑物及发电引水系统等组成。右岸进场公路延长段在初步设计的线路布置方案为从右岸进厂公路已建段终点（桩号0+980.25）开始，沿着小溶江右岸岸边往上游延伸，至发电厂房下游（桩号1+372.560）处与厂房段道路相连接，延长段总长392.31m。设计洪水标准采用50年一遇洪水，100年一遇洪水校核。由于该段路线已进入小溶江峡谷区，岸坡陡峭，因此进厂公路的开挖边坡较高，最高开挖边坡高度达到60m左右，高边坡开挖对工程区的植被破坏较大，在一定程度上影响了工程区的景观。为了减少对工程区植被的破坏，需对该段公路的路线走向进行调整。

2 原设计方案（明挖方案）[1]

右岸进厂公路延长段沿小溶江大坝下游沿河山体布置，总长390.934m。按三级公路标准设计，设计荷载采用公路-Ⅱ级，设计行车速度为30km/h。起点位于施工变电所附近的右岸进厂公路已建段0+980.25桩号处，起点路面高程200m，公路沿西北方向爬升，把下游处两个小山丘一分为二，到桩号1+100处有120°大转弯，经过大转弯后进入峡谷后因受峡谷地形条件限制，路线只能沿着峡谷山坡蜿蜒水平前进，高程也从200m爬升至201m，一直与厂房道路齐平。终点位于发电厂房下游侧（桩号1+371.184.00），与厂房段道路相接。

进厂公路路基宽9m，路面宽7m，路肩宽1m，路拱坡度为2％，由路面向两侧倾斜。路肩横向坡度为3％。公路采用混凝土路面。土质路面结构分4层，分别为面层、封油层、基层和底基层。面层采用C30混凝土，厚200mm；面层与基层间铺设10mm厚沥青石屑封油层，基层为200mm厚水泥碎石，底基层为200mm厚级配碎石。对于岩石基础路段，其路面结构取消碎石底基层，只设混凝土面层、封油层和水泥碎石层3层。

路基断面型式为挖方路基。根据公路沿线地质情况，对土质开挖边坡采用1∶1～1∶1.25，强风化岩石开挖边坡采用1∶0.5～1∶0.75，弱风化岩石开挖边坡采用1∶0.3～1∶0.5。边坡开挖高度大于20m时，每隔10m高度设一个马道，马道宽度为2m。对于陡崖路段等危险路段，在公路外侧采用砼墙式护栏防护，单个护栏长2m，高出路面0.5m，厚0.4m，护栏间距2m。开挖最大剖面见图1。

3 设计方案修改缘由

（1）原设计方案（明挖方案）路线布置在小溶江坝址下游峡谷的右岸，右岸岸坡山体陡峻，山石突兀，夹缝错落有致，坡面自然植被生长良好。原路线布置方案存在较大面积的高边坡开挖，山体开挖后岩石裸露，无法再恢复自然植被，大面积裸露的岩石坡面对整个坝区的自然景观造成较大的破坏，与桂林当地的山水风景不相协调。而交通隧洞方案可以减少大面积的高边坡开挖，有效地减少对自然植被的破坏，对坝区周围生态环境影响较小。

图1 路基开挖剖面图

（2）右岸进厂公路延长段所经过的右岸山体岩石边坡陡峭，开挖边坡高度最高达60m左右，考虑到小溶江水利枢纽坝区地处暴雨中心，瞬时降雨强度较大，强降雨容易造成开挖边坡的岩体滑落，对进厂公路及路上的行人和车辆的安全带来威胁。同时，由于原右岸边坡地形陡峭，右岸进厂公路开挖后的边坡顶部距离其上部的右岸上坝公路较近，如果边坡开挖施工或支护不当很容易造成边坡的坍塌，可能危及到右岸上坝公路的安全，从而加大了日后工程运行管理和维护的难度，而交通隧洞方案由于有效地减少了大面积的高边坡开挖，可以避免高边坡存在的问题。

（3）原设计方案沿右岸山体山脚开挖修建进厂路，由于右岸山体陡峭，坡面岩层裂缝发育，基岩破碎，而且设计开挖边坡较陡，因此施工开挖过程中的不确定因素较多，如果在施工过程中出现塌方，不但危及到上部右岸上坝公路的安全，同时也会增加边坡防护的难度和工程投资；虽然交通隧洞方案施工过程中也存在一些不确定因素，但由于隧洞进出口开挖边坡高度不大，隧洞的施工技术也比较成熟，只要在边坡和隧洞开挖时安排好施工程序并及时进行支护，则施工问题不大。

4 交通隧洞方案设计[2]

4.1 交通隧洞方案线路布置

小溶江水利枢纽右岸进厂公路延长段交通隧洞方案的起点位于施工变电所附近的右岸进厂公路已建段0+953.21桩号处，终点位于发电厂房下游侧（桩号1+329.00），与厂房段道路相接，总长375.79m，其中桩号0+953.21～1+070.00段为进口明挖段，长116.79m，桩号1+070.00～1+093.00段为明拱段，长23m，桩号1+093.00～1+272.00段为洞身段，长179m，桩号1+272.00～1+329.00段为出口明挖段，长57m。

4.2 工程地质条件

隧洞进口明挖段岩性主要为残坡积土层及泥盆系中统第五层全风化灰－灰绿色薄层－中厚层状泥岩、泥质粉砂岩，岩石呈密实土状。

隧洞洞身段围岩主要以泥盆系中统第四层～第五层为主，主要有层状泥岩、泥质粉砂岩、层状粉砂岩夹等，两端岩体较薄，中间较厚，主要围岩类别为Ⅲ～Ⅳ类。

隧洞出口明挖段岩性为泥盆系中统第四层中上部为紫红色厚－巨厚层粉砂质泥岩夹少量泥质粉砂岩、砂岩，强－弱风化状，为软－较软岩，岩石裸露。

4.3 主要建筑物

进场公路延长段交通隧洞方案主要由进口明挖段、进口明拱段、洞身段、出口明挖段4部分组成。考虑到该路段已进入峡谷区，边坡坡度较陡，为了减少隧洞及明挖工程量，因此将该段的路基宽度改为7.5m，路面宽度改为6.0m。每侧路肩宽0.75m，路面路拱坡度为2％，由路中央向两侧倾斜。进口明挖段和进口明拱段路面结构共分为4层，从下至上依次为级配碎石底基层厚200mm，水泥碎石基层厚200mm，沥青石屑下封层厚10mm，C30混凝土路面厚240mm。其余段路面结构为3层，比进口明挖段少了一层级配碎石底基层。路面两侧设路缘石，路缘石外侧设排水沟。开挖边坡及支护措施如下：

4.3.1 进口明挖段

进口明挖段路面高程200～201m，本路段的开挖边坡：全风化层开挖坡比为1∶0.75，采用混凝土框格草皮护坡；覆盖层开挖坡比为1∶1.25，采用混凝土框格草皮护坡。

4.3.2 进口明拱段

明拱段路面高程201m。由于该段隧洞上覆岩层较薄，且为全风化层和覆盖层，因此采用先明挖，然后浇注混凝土明拱，最后在明拱顶部及两侧覆土绿化的结构形式。明拱为城门洞型，宽7.5m，高6.665m，由两侧边墙和顶拱两部分组成，边墙净高4.5m，总高5.5m，采用C15埋石混凝土重力式挡墙型式。边墙顶部是中心角为120°的C25混凝土圆拱，拱高2.165m，厚500mm，圆拱半径为4.33m。明拱段进口布置C20重力式混凝土锁口墙。

本路段的开挖边坡：全风化层开挖坡比为1∶0.75，填土表面以上部分采用混凝土框格草皮护坡；覆盖层开挖坡比为1∶1.25，采用混凝土框格草皮护坡。在洞身段进洞开挖以前，必需完成明拱段的施工及坡面防护。

4.3.3 洞身段

洞身段从桩号1+093.00～1+272.00m，长179m，路面高程201m。洞身采用城门洞型，洞宽7.5m，洞高6.665m，其中两侧直墙段高4.5m，顶拱高2.165m，顶拱中心角为120°，半径4.33m。两侧边墙及顶拱采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度桩号1+093.00～1+107.00m为0.6m，桩号1+107.00～1+272.00m为0.5m。

在洞身进口处设置C20混凝土锁口墙，锁口墙厚1.0m，在锁口墙的孔口周边采用ϕ25砂浆锚杆把锁口墙与洞脸连在一起。洞身桩号1+093.00～1+107.00m段，长14m，该洞段岩层为Ⅴ类围岩，开挖时先采用钢拱架、管棚及挂网锚喷混凝土进行一期支护，管棚采用ϕ33.5的管式锚杆，钢支撑采用Ⅰ180型工字钢，锚杆采用ϕ25砂浆锚杆，挂网采用ϕ8钢筋网喷混凝土采用C20混凝土。后期再进行混凝土衬砌。

洞身桩号1+107.00～1+131.00m段，长24m，该洞段岩层为Ⅳ类围岩，开挖时先采用钢拱架及挂网锚喷混凝土进行一期支护，材料与Ⅴ类围岩相同，后期再进行钢筋混凝土衬砌。

洞身桩号1+132.00～1+272.00m段，长140m，该洞段岩层为Ⅲ类围岩。对侧墙和顶拱，在进行混凝土衬砌前，先采用锚喷混凝土进行初期支护。

4.3.4 出口明挖段

出口明挖段从桩号1+272.00～1+329.00m，长57m，路面高程201m，本路段的边坡开挖及支护方式与原方案（明挖方案）一致。

4.4 投资比较

进厂路延长段路线变更后工程直接投资为710.56万元，原已批复的小溶江水利枢纽工程投资中的该段进厂路工程直接投资为715.95万元，变更路线后工程直接投资减少了5.39万元。

5 结论与建议

（1）从明挖方案调整为隧洞方案，减少了对小溶江下游沿岸边坡特别是高边坡的开挖，有效地保护了沿岸自然植被和坝区的自然景观，目前交通洞已建成并取得较好的运行效果；

（2）小溶江水利枢纽坝区地处暴雨中心，在进行隧洞进出口明挖段施工时，特别要注意对隧洞洞脸及明挖段边坡及时有效的支护，免得引起大面积的滑坡或其他地质灾害。

[1] 广西水利电力勘测设计研究院.广西桂林市防洪及漓江补水工程小溶江水利枢纽初步设计报告（修订本）南宁：广西水利电力勘测设计研究院，2009.

[2] 广西水利电力勘测设计研究院.广西桂林市防洪及漓江补水工程小溶江水利枢纽右岸进厂公路延长段修改设计（交通洞方案）[R].南宁：广西水利电力勘测设计研究院，2010.

（责任编辑：刘征湛）

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

陈卫军（1984-），男，广西博白人，广西水利电力勘测设计研究院工程师，学士，从事水利水电工程设计工作。