水庫庫區復建公路總體設計方案比選及設計要點
——以瀘定水電站國道318復建工程為例

陳校寧 李國兵

（四川省林業和草原調查規劃院，四川 成都 610081）

0 引言

瀘定水電站位于四川省甘孜藏族自治州瀘定縣境內，為《四川省大渡河干流水電規劃調整報告》推薦22級方案中的第12個梯級電站。電站設計正常蓄水位1378m，死水位1375m，總庫容2.195億m3，裝機容量920MW。國道318線K2800+062～K2814+880段在瀘定水電站下閘蓄水后將被淹沒，應對其進行復建。項目于2007年6月開始施工，2012年6月國道318復建段全線建成通車。本文就以該復建工程為例，并結合多條庫區復建公路的設計經驗，對庫區復建公路總體設計方案進行比選，并分析設計要點。

1 工程地質條件及采用的技術標準

1.1 工程地質條件

瀘定水電站318國道復建工程位于大渡河中上游瀘定縣境內，為高山峽谷地形，河谷兩岸山體雄厚，谷坡陡峻，自然坡度一般45°～60°，第四系松散堆積物與基巖相間出露。基巖強風化帶較厚，第四系松散堆積物以崩坡積塊碎石土和沖洪積碎（卵）石土為主，結構較松散。

根據瀘定水電站可行性研究報告，國道318復建工程所在的岸坡共有坍岸影響區7個，合計長4.579km，其中傘崗坪影響區和咱里影響區共2.085km，3處復建路線對其進行了繞避，其余2.494km，4處均位于復建路線范圍內，均為覆蓋層坍岸，可能坍岸寬度為17～18m，高度為16～17m。

1.2 采用的技術標準

根據本項目的功能定位，結合交通量發展、地形地質條件，按照《水電工程水庫淹沒處理規劃設計規范》（DL/T 5064-1996）確定的“原規模、原標準或者原恢復功能”的復建原則，綜合確定該復建工程技術標準為二級公路，設計速度40km/h，路基寬度8.5m。

2 典型路段路線方案

2.1 樞紐區路線方案比選

根據瀘定電站樞紐區建筑物的布置，擬定了多個路線方案，經論證分析，重點研究走右岸的兩個方案（見圖1），其中A線方案完全避開電站樞紐區，K線方案從樞紐區中穿過。

圖1 樞紐區路線方案平面示意圖比較

A線方案起點接原318國道AK2797+900m處，在AK2798+290以半徑R=255m的左轉彎進洞，在咱里出洞（AK2801+160），隧道全長2870m，隧道內縱坡1.90%，單向坡。A線方案路線全長3.76km。

K線方案起點接原318國道K2797+900處，K2798+600～K2798+800段路線跨越瀘定水電站尾水渠，K2798+985～K2800+643為隧道路段。隧道內縱坡3.0%，隧道全長1658m。K線路線全長4.028km。樞紐區路線方案比較見表1。

表1 樞紐區路線方案比較

K線瀘橋隧道位于瀘定水電站泄洪洞與引水洞之間（均為無壓水工隧道），平面上距離泄洪洞50～70m，距離引水洞100～260m；高程上，瀘橋隧道整體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。隧道軸線距離右岸壩肩垂直距離227m，在垂點位置隧道設計高程比正常蓄水位低7m。現經過10余年的運營，瀘橋隧道運行較好，無滲水現象。

尾水渠大橋位于R=255m的平曲線上，橋上縱坡4%，采用6～40m現澆預應力連續箱梁。施工中遇到尾水渠大橋與壓力鋼管運輸、廠房基坑施工及機電安裝交叉作業等干擾問題[1]。招標時甲方采用電站廠房與尾水渠大橋打捆發包的方式，施工干擾程度有所降低。

2.2 水庫移民安置區路線方案

瀘定水電站擬在復建G318公路周邊新建傘崗坪、沙灣、烹壩三個移民安置點，總搬遷安置人口為2442人。G318復建路線與移民安置點規劃充分銜接，考慮將移民安置點作為路線控制點，采取“近而不進”的原則予以連接。本文以烹壩集鎮安置點為例進行介紹。

從圖2可知，F線為高線方案，該方案路線基本位于正常蓄水位以上，從既有場鎮與規劃移民安置點之間經過。K線方案K2810+300～K2811+226.96為低線方案，該線基本位于水庫淹沒線以下，以填方的形式從規劃的移民安置點外側通過，路基需修建浸水擋土墻。水庫移民安置區路線方案比較見表2

圖2 移民安置點路線方案比較圖

表2 水庫移民安置區路線方案比較

按K線方案實施后，與移民安置點結合良好，路線從移民安置點及既有場鎮的外側通過，場鎮對G318的行車干擾較少。此路段路線標高的確定至關重要，不但要滿足《公路路線設計規范》規定的臨水庫路基設計標高要求，也要滿足移民安置點場地設計標高要求。

2.3 淺淹沒區和坍岸影響區路線方案

國道318線K2811+300～2814+600段，被淹沒原路標高低于正常蓄水位10m以內，且原路平、縱面指標基本滿足復建公路設計要求。同時此段包含坍岸影響區長2.038km，共3處。復建路線經綜合考慮庫岸再造影響、既有公路的保通等因素，采取在既有國道內側修建衡重式路肩墻的路線方案。淺淹沒區路基典型橫斷面示意圖見圖3。

圖3 淺淹沒區路基典型橫斷面示意圖

該方案的優點：

（1）新建路基內邊坡開挖很少，有利于既有G318線的保通；

（2）采用高大片石混凝土擋土墻作為防洪路堤，減輕了庫岸再造；

（3）在路基填方內側進行回填造地，新增了寶貴的土地資源。該方案的缺點：工程造價相對較高。

通過G318復建段通車后運營10年的檢驗，該段路基在蓄水后1～2年內發生了多處不均勻沉降，主要是墻背填筑料壓實不足引起，后期已較穩定。

2.4 保通路段路線方案

G318線是川藏南線公路進藏的咽喉要道。據交通量調查，2006年G318瀘定路段的交通量為3100輛/天，實施期2011年交通量為4500輛/天。G318復建線路位于既有G318線的山坡上方，施工期保通壓力很大。

施工圖設計時在有較好繞行條件的路段設置繞行保通便道2.2km，并設置工字鋼木欄攔渣墻2.098km。實施時該墻在陡坡路段的使用效果不佳。如G318復建工程K2805+300～K2806+000段為崩坡積塊碎石土挖方路段，開挖時邊坡不斷發生垮塌，設置4道攔渣墻+被動防護網成效均較差，不得不在大渡河對岸新建一條長2.1km的繞行便道及便橋。保通重點路段現場情況見圖4。

圖4 保通重點路段現場情況

3 庫區公路復建總體設計要點

3.1 合理選擇技術標準，靈活運用技術指標

公路技術標準主要指公路等級和路基寬度（車道數）、設計速度兩個關鍵要素[2]。庫區公路復建的等級選用，應按照水庫專業遷復建項目的“三原”原則[3]確定。如果路網規劃等級與“三原”原則之間不一致，則水庫建設方與地方政府應進行充分協商，確定最終采用的技術標準、建設方案及投資分攤方案。應盡力避免不同設計階段技術標準發生變化。

3.2 重點調查路線控制性因素

近年來，公路受資源和環保的約束越來越強，如永久基本農田保護區、自然資源生態紅線、飲用水水源保護區、野生瀕危動植物保護等。水庫庫區公路由于受建設管理方式的制約，容易發生遺漏重要路線制約性因素的情況。例如，某水庫庫區公路在初步設計時未發現路線范圍內有大量的野生瀕危植物，移植費用高昂，導致施工圖設計調整線位，工程造價突破了初設概算。

3.3 認真貫徹“地質選線”理念

在道路復建的可研階段，應重點收集水庫樞紐區及庫區的地質資料，將路線盡量布設在坍岸影響區以外；初設及施工圖設計階段，應對重點路段進行地質勘察，在取得實測數據的基礎上客觀進行工程地質條件評價，對坍岸影響區進行預測與甄別，對繞避方案或治理方案作出合理的方案取舍。

3.4 注重與水庫設計各專業的銜接

水庫設計是一個系統工程，庫區公路作為征地移民安置專業的一項專項復建工程，要注重與水庫設計各專業的銜接，充分發揮水庫投資的綜合效益。重點考慮復建公路與電站樞紐區建筑物、移民安置點的關系，與場內施工道路、庫周復建農村公路的銜接及與水庫環保、水保專業的銜接等。

3.5 高度重視老路保通方案

庫區復建公路的建設常常伴隨著老路的保通，交通量大的國、省道干線公路，保通壓力尤其巨大。建議在地形起伏復雜、巖層節理發育的陡峻山坡上抬高建設復建道路時，可考慮對隧道方案與明線方案進行技術經濟比較。隧道方案具有受地形地質條件影響少，施工干擾少、保通性好等優點，經濟性也不一定劣于明線方案。無法采用隧道方案繞避的，宜首先考慮修建保通便道，保通便道將社會交通引導至施工區域以外，保證了通行安全，同時也避開了與施工車輛的干擾；沒有設置保通便道條件的，部分項目采用分層梯段微差松動爆破開挖，加設3層炮被，設置加強型工字鋼攔渣墻等措施[4]，結合短時交通管制，能保證施工作業面下方公路的安全通行。

4 結束語

瀘定水電站318國道復建工程位于大渡河中上游瀘定縣境內，為高山峽谷地形，河谷兩岸山體雄厚，谷坡陡峻，庫區公路的勘察設計質量影響因素眾多，其中總體設計是非常重要的一環。根據瀘定水電站國道318線復建工程及瀑布溝電站、兩河口電站等庫區公路復建工程的設計經驗，通過對典型路段路線設計方案進行比選，并總結庫區公路復建總體設計要點包括合理選擇技術標準、靈活運用技術指標，重點調查路線控制性因素，認真貫徹“地質選線”理念，注重與水庫設計各專業的銜接，高度重視老路保通方案等。