水库库区复建公路总体设计方案比选及设计要点——以泸定水电站国道318复建工程为例

陈校宁 李国兵

（四川省林业和草原调查规划院，四川 成都 610081）

0 引言

泸定水电站位于四川省甘孜藏族自治州泸定县境内，为《四川省大渡河干流水电规划调整报告》推荐22级方案中的第12个梯级电站。电站设计正常蓄水位1378m，死水位1375m，总库容2.195亿m3，装机容量920MW。国道318线K2800+062～K2814+880段在泸定水电站下闸蓄水后将被淹没，应对其进行复建。项目于2007年6月开始施工，2012年6月国道318复建段全线建成通车。本文就以该复建工程为例，并结合多条库区复建公路的设计经验，对库区复建公路总体设计方案进行比选，并分析设计要点。

1 工程地质条件及采用的技术标准

1.1 工程地质条件

泸定水电站318国道复建工程位于大渡河中上游泸定县境内，为高山峡谷地形，河谷两岸山体雄厚，谷坡陡峻，自然坡度一般45°～60°，第四系松散堆积物与基岩相间出露。基岩强风化带较厚，第四系松散堆积物以崩坡积块碎石土和冲洪积碎（卵）石土为主，结构较松散。

根据泸定水电站可行性研究报告，国道318复建工程所在的岸坡共有坍岸影响区7个，合计长4.579km，其中伞岗坪影响区和咱里影响区共2.085km，3处复建路线对其进行了绕避，其余2.494km，4处均位于复建路线范围内，均为覆盖层坍岸，可能坍岸宽度为17～18m，高度为16～17m。

1.2 采用的技术标准

根据本项目的功能定位，结合交通量发展、地形地质条件，按照《水电工程水库淹没处理规划设计规范》（DL/T 5064-1996）确定的“原规模、原标准或者原恢复功能”的复建原则，综合确定该复建工程技术标准为二级公路，设计速度40km/h，路基宽度8.5m。

2 典型路段路线方案

2.1 枢纽区路线方案比选

根据泸定电站枢纽区建筑物的布置，拟定了多个路线方案，经论证分析，重点研究走右岸的两个方案（见图1），其中A线方案完全避开电站枢纽区，K线方案从枢纽区中穿过。

图1 枢纽区路线方案平面示意图比较

A线方案起点接原318国道AK2797+900m处，在AK2798+290以半径R=255m的左转弯进洞，在咱里出洞（AK2801+160），隧道全长2870m，隧道内纵坡1.90%，单向坡。A线方案路线全长3.76km。

K线方案起点接原318国道K2797+900处，K2798+600～K2798+800段路线跨越泸定水电站尾水渠，K2798+985～K2800+643为隧道路段。隧道内纵坡3.0%，隧道全长1658m。K线路线全长4.028km。枢纽区路线方案比较见表1。

表1 枢纽区路线方案比较

K线泸桥隧道位于泸定水电站泄洪洞与引水洞之间（均为无压水工隧道），平面上距离泄洪洞50～70m，距离引水洞100～260m；高程上，泸桥隧道整体均比泄洪洞和引水洞高，比泄洪洞底板高44.8～37.6m，比引水洞底板高程高19.1～40.6m。隧道轴线距离右岸坝肩垂直距离227m，在垂点位置隧道设计高程比正常蓄水位低7m。现经过10余年的运营，泸桥隧道运行较好，无渗水现象。

尾水渠大桥位于R=255m的平曲线上，桥上纵坡4%，采用6～40m现浇预应力连续箱梁。施工中遇到尾水渠大桥与压力钢管运输、厂房基坑施工及机电安装交叉作业等干扰问题[1]。招标时甲方采用电站厂房与尾水渠大桥打捆发包的方式，施工干扰程度有所降低。

2.2 水库移民安置区路线方案

泸定水电站拟在复建G318公路周边新建伞岗坪、沙湾、烹坝三个移民安置点，总搬迁安置人口为2442人。G318复建路线与移民安置点规划充分衔接，考虑将移民安置点作为路线控制点，采取“近而不进”的原则予以连接。本文以烹坝集镇安置点为例进行介绍。

从图2可知，F线为高线方案，该方案路线基本位于正常蓄水位以上，从既有场镇与规划移民安置点之间经过。K线方案K2810+300～K2811+226.96为低线方案，该线基本位于水库淹没线以下，以填方的形式从规划的移民安置点外侧通过，路基需修建浸水挡土墙。水库移民安置区路线方案比较见表2

图2 移民安置点路线方案比较图

表2 水库移民安置区路线方案比较

按K线方案实施后，与移民安置点结合良好，路线从移民安置点及既有场镇的外侧通过，场镇对G318的行车干扰较少。此路段路线标高的确定至关重要，不但要满足《公路路线设计规范》规定的临水库路基设计标高要求，也要满足移民安置点场地设计标高要求。

2.3 浅淹没区和坍岸影响区路线方案

国道318线K2811+300～2814+600段，被淹没原路标高低于正常蓄水位10m以内，且原路平、纵面指标基本满足复建公路设计要求。同时此段包含坍岸影响区长2.038km，共3处。复建路线经综合考虑库岸再造影响、既有公路的保通等因素，采取在既有国道内侧修建衡重式路肩墙的路线方案。浅淹没区路基典型横断面示意图见图3。

图3 浅淹没区路基典型横断面示意图

该方案的优点：

（1）新建路基内边坡开挖很少，有利于既有G318线的保通；

（2）采用高大片石混凝土挡土墙作为防洪路堤，减轻了库岸再造；

（3）在路基填方内侧进行回填造地，新增了宝贵的土地资源。该方案的缺点：工程造价相对较高。

通过G318复建段通车后运营10年的检验，该段路基在蓄水后1～2年内发生了多处不均匀沉降，主要是墙背填筑料压实不足引起，后期已较稳定。

2.4 保通路段路线方案

G318线是川藏南线公路进藏的咽喉要道。据交通量调查，2006年G318泸定路段的交通量为3100辆/天，实施期2011年交通量为4500辆/天。G318复建线路位于既有G318线的山坡上方，施工期保通压力很大。

施工图设计时在有较好绕行条件的路段设置绕行保通便道2.2km，并设置工字钢木栏拦渣墙2.098km。实施时该墙在陡坡路段的使用效果不佳。如G318复建工程K2805+300～K2806+000段为崩坡积块碎石土挖方路段，开挖时边坡不断发生垮塌，设置4道拦渣墙+被动防护网成效均较差，不得不在大渡河对岸新建一条长2.1km的绕行便道及便桥。保通重点路段现场情况见图4。

图4 保通重点路段现场情况

3 库区公路复建总体设计要点

3.1 合理选择技术标准，灵活运用技术指标

公路技术标准主要指公路等级和路基宽度（车道数）、设计速度两个关键要素[2]。库区公路复建的等级选用，应按照水库专业迁复建项目的“三原”原则[3]确定。如果路网规划等级与“三原”原则之间不一致，则水库建设方与地方政府应进行充分协商，确定最终采用的技术标准、建设方案及投资分摊方案。应尽力避免不同设计阶段技术标准发生变化。

3.2 重点调查路线控制性因素

近年来，公路受资源和环保的约束越来越强，如永久基本农田保护区、自然资源生态红线、饮用水水源保护区、野生濒危动植物保护等。水库库区公路由于受建设管理方式的制约，容易发生遗漏重要路线制约性因素的情况。例如，某水库库区公路在初步设计时未发现路线范围内有大量的野生濒危植物，移植费用高昂，导致施工图设计调整线位，工程造价突破了初设概算。

3.3 认真贯彻“地质选线”理念

在道路复建的可研阶段，应重点收集水库枢纽区及库区的地质资料，将路线尽量布设在坍岸影响区以外；初设及施工图设计阶段，应对重点路段进行地质勘察，在取得实测数据的基础上客观进行工程地质条件评价，对坍岸影响区进行预测与甄别，对绕避方案或治理方案作出合理的方案取舍。

3.4 注重与水库设计各专业的衔接

水库设计是一个系统工程，库区公路作为征地移民安置专业的一项专项复建工程，要注重与水库设计各专业的衔接，充分发挥水库投资的综合效益。重点考虑复建公路与电站枢纽区建筑物、移民安置点的关系，与场内施工道路、库周复建农村公路的衔接及与水库环保、水保专业的衔接等。

3.5 高度重视老路保通方案

库区复建公路的建设常常伴随着老路的保通，交通量大的国、省道干线公路，保通压力尤其巨大。建议在地形起伏复杂、岩层节理发育的陡峻山坡上抬高建设复建道路时，可考虑对隧道方案与明线方案进行技术经济比较。隧道方案具有受地形地质条件影响少，施工干扰少、保通性好等优点，经济性也不一定劣于明线方案。无法采用隧道方案绕避的，宜首先考虑修建保通便道，保通便道将社会交通引导至施工区域以外，保证了通行安全，同时也避开了与施工车辆的干扰；没有设置保通便道条件的，部分项目采用分层梯段微差松动爆破开挖，加设3层炮被，设置加强型工字钢拦渣墙等措施[4]，结合短时交通管制，能保证施工作业面下方公路的安全通行。

4 结束语

泸定水电站318国道复建工程位于大渡河中上游泸定县境内，为高山峡谷地形，河谷两岸山体雄厚，谷坡陡峻，库区公路的勘察设计质量影响因素众多，其中总体设计是非常重要的一环。根据泸定水电站国道318线复建工程及瀑布沟电站、两河口电站等库区公路复建工程的设计经验，通过对典型路段路线设计方案进行比选，并总结库区公路复建总体设计要点包括合理选择技术标准、灵活运用技术指标，重点调查路线控制性因素，认真贯彻“地质选线”理念，注重与水库设计各专业的衔接，高度重视老路保通方案等。