冉渡灘水庫工程大壩樞紐區場內交通布置設計

胡榮林

(遵義水利水電勘測設計研究院，貴州 遵義 563002)

1 工程概況

冉渡灘水庫位于洪渡河流域務川縣豐樂鎮境內，壩址距豐樂集鎮9 km，距遵義市160 km。壩址距X350縣道1.5 km，現有洪渡河漂流旅游公路從壩址右岸通過，對外交通條件較好。水庫工程由首部水庫樞紐、城鎮和工業園區供水及灌溉輸水系統組成，主要任務為供水、灌溉并兼顧水力發電。主要建筑物有擋水壩、取放水建筑物、引水建筑物及壩后發電廠房等。

2 場內交通布置原則與標準

1) 布置原則：①場內交通布置需根據分析計算的運輸量和運輸強度，結合地形、地質條件和樞紐布置、施工總布置情況等因素進行統籌規劃[1]；②能夠滿足大壩樞紐區各建筑物的需要，適應料場和棄渣場的開采、運輸要求，以及便于與場外交通、各加工系統、倉庫以及生活、管理營區的溝通；③場內道路在滿足運輸功能的前提下，結合現場實際地形地質條件，合理布線，盡量減少征地拆遷，減小大規模的開挖及回填量，以及由此帶來的高邊坡處理工程量，以減小工程投資及運行過程中的風險[2]；④場內非主要道路在滿足安全運行和施工運輸要求時，結合地形地質條件，可適當降低標準，提高工程建設經濟效益。

2) 道路標準：水庫大壩樞紐場內交通道路設計主要采用《水利水電工程施工交通設計規范》(SL 667-2014)、《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)、《水利水電工程施工組織設計規范》(SL 303-2017)等規范和技術標準[3]；場內橋涵設計采用《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60)。

3 樞紐區交通條件及運輸流向

3.1 樞紐區交通條件

壩址段河谷狹窄，河谷為對稱性較差的V型走向河谷結構，且兩岸地形總體較陡，基巖多裸露，順坡向總體為一均勻連續斜坡，右岸770.00 m高程以上為緩坡臺地。大壩樞紐區的料場、渣場、施工輔助企業等均可布置在這一臺地上，施工布置場地條件相對較好，但該工程施工場地與河床高差較大，下河床交通布置條件較差，對場內施工交通布置要求較高。

3.2 運輸流向

根據冉渡灘水庫水工建筑物布置情況及施工進度計劃和關鍵路線，場外運輸物資主要為水泥、粉煤灰、鋼材及機電設備等；場內運輸物資主要為開挖料、砂石骨料以及混凝土等。經統計，冉渡灘水庫大壩樞紐區開挖料共計40.5×104m3，混凝土澆筑共計31.4×104m3，鋼筋、水泥等外購材料共計約11.8×104t。根據施工總進度計劃安排，工程工期為3年，考慮到土石方開挖與混凝土澆筑存在一定的時間差，年高峰運輸量約為107.5×104t。土石方開挖月高峰強度為4.2×104m3/月，混凝土澆筑月高峰強度為3.3×104m3/月，折合為單向小時行車密度約為17輛。根據《水利水電工程施工交通設計規范》(SL 667-2014)，年運輸量小于250×104t，單向小時行車密度小于25輛，其場內道路等級為三級。

4 線路規劃布置

4.1 場內永久交通布置

為滿足冉渡灘水庫工程大壩樞紐區施工期及后期運行管理的交通需求，需在場內布置永久公路。根據壩址區現有交通情況，壩址右岸現有至洪渡河漂流起漂點的旅游公路，公路寬度4.4～4.6 m，不能滿足工程施工期間運輸要求，同時還會對洪渡河景區運營帶來干擾，需對該公路進行拓寬改造與進場公路進行相接。新建上壩公路、進廠公路至大壩右壩肩及下游發電廠房。永久公路在工程施工期間采用泥結石路面，待主體工程完工后改為瀝青混凝土路面[4]。公路設計荷載為公路Ⅱ級，設計車速為20 km/h。

冉渡灘水庫工程施工期以漂流公路改造段、上壩公路以及進場公路等場內永久公路為主線，根據施工部位并結合地形條件靈活布置臨時公路，盡量做到“永臨結合、一路多用”，提高道路利用率[5]。大壩樞紐區場內永久交通具體布置見圖1。

圖1 冉渡灘水庫工程大壩樞紐區場內交通布置圖

1) 漂流公路拓寬改造段：起點位于大壩右岸平臺，高程770.00 m，與進場公路末端相接；終點位于大壩下游右岸現有漂流公路回車場，高程732.00 m。現有漂流公路寬度4.4～4.6 m，拓寬改造后寬度為11.5 m，改造總長度576.0 m。改造后公路分為兩部分，靠山體側公路寬度5.0 m，作為大壩樞紐區施工期間漂流專用公路；臨河側公路寬度6.5 m，作為大壩樞紐區施工道路。公路最大縱坡10.0%，最小轉彎半徑30 m。

2) 上壩公路：布置于大壩下游右岸，與現有漂流公路拓寬改造段連接，全長367.0 m。上壩公路按單車道設計，路面寬4.5 m，最大縱坡3.6%，最小轉彎半徑30 m，上壩公路末端與大壩右壩肩壩頂連接。

3) 進廠公路：布置于大壩下游右岸，與現有漂流公路拓寬改造段連接，全長408.0 m。進廠公路按雙車道設計，設計路基寬6.5 m，路面寬5.5 m，最大縱坡11.63%，最小轉彎半徑15 m，末端與廠區回車場連接。

4.2 壩肩開挖及導流隧洞施工交通布置

結合樞紐區布置特點及地形條件，大壩右壩肩開挖主要利用上壩公路(頂部)、河床右岸3#臨時公路(底部)，自上而下分層施工。開挖渣料翻至河床后，經3#臨時公路→進廠公路→漂流公路拓寬改造段→右岸棄渣場。根據進度計劃安排，壩肩開挖和導流隧洞施工主要安排在汛期，大壩所在河流洪渡河流域面積大，全年5年一遇流量達Q20%=1 440.0 m3/s。導流隧洞位于左岸，但棄渣場、加工設施及連接場外的交通布置均在右岸，如何解決跨河交通問題，成為左岸大壩壩肩開挖及導流隧洞順利施工的關鍵。

針對河道流量大、跨河建筑物利用期短(5個月)等特點，在滿足設備及運輸車輛跨河基礎上，盡量降低投資及縮短工期[6]。設計擬定3種跨河方案進行對比分析，見表1。

表1 跨河交通方案功能特點對比分析

由表1可知，跨河交通采用管涵橋型式，對冉渡灘水庫河床覆蓋層深厚的地質條件更為有利。管涵橋采用直徑2.0 m鋼帶波紋管埋設，共埋設7根。現場施工效果圖見圖2。

圖2 跨河管涵橋現場效果圖

跨河管涵橋橋面寬6.0 m，在管涵之間縫隙及管頂澆筑C15混凝土，其中管頂混凝土厚度30 cm。在滿足施工機械及運輸車輛通行的同時，使之形成整體，避免在汛期跨河管涵橋漫水時被洪水沖毀。針對山區河流汛期洪水陡漲陡落的特點，洪水到來時跨河交通將被中斷，待洪水消落后再繼續進行左岸坡施工。因此，左岸大壩壩肩開挖以及導流隧洞施工交通為：河床左岸2#臨時公路→跨河管涵橋→進廠公路→漂流公路拓寬改造段→右岸棄渣場。

4.3 大壩澆筑交通布置

根據交通布置規劃，場內永久交通公路和臨時公路均布置于大壩下游，大壩混凝土澆筑時應充分利用工程前期已形成的交通道路。壩址河床高程以上兩岸坡地形較陡，除河床處布置有臨時公路外，僅壩頂高程處布置有上壩公路可作為澆筑混凝土運輸通道。因此，為確保大壩高效優質的澆筑施工，針對大壩不同部位及澆筑強度設計采用不同運輸方案，即：

1) 大壩下部碾壓混凝土澆筑。大壩為碾壓混凝土重力壩，壩底高程673.50 m，低于河床8.5 m。大壩下部碾壓混凝土澆筑可借用基坑開挖出渣便道，采用自卸汽車運輸混凝土至澆筑倉面，能夠滿足汛前壩體澆筑至度汛高程的強度要求。根據現場地形條件以及道路布置情況，可采用自卸汽車直接運輸入倉的壩體高程范圍為673.50～690.00 m。因此，大壩下部澆筑混凝土運輸通道為：混凝土拌和系統→漂流公路拓寬改造段→進廠公路→1#、2#臨時公路→大壩673.50 m～690.00 m高程。

2) 大壩690.00 m高程以上混凝土澆筑。690.00 m高程以上混凝土(含溢洪道溢流面、閘墩、工作橋、交通橋)運輸采用負壓溜槽入倉。負壓溜槽布置于大壩右岸坡，其中進口料斗布置在右壩端上部768.00 m高程的平臺，緊靠混凝土拌和系統布置。混凝土拌和完成后，通過皮帶機進入溜槽頂端進口料斗，經負壓溜槽溜至碾壓倉面，倉內采用自卸汽車配合裝載機倒運鋪料。

4.4 楠木園輸水隧洞進口段交通布置

楠木園輸水隧洞長達5 180 m，且沿線地質條件較差，為整個冉渡灘水庫輸水工程的控制性工程。由于隧洞進口位于大壩上游左岸，地形較陡，大壩左岸邊坡開挖后隧洞進口處的交通將中斷。結合輸水隧洞的布置以及左岸坡地形情況，在距隧洞進口130 m處設置施工支洞，以解決隧洞進口段與大壩施工間的干擾。經布置，支洞長130.0 m，縱坡3.8%，斷面形式及尺寸與輸水隧洞相同(B×H=3.2 m×3.2 m，城門洞型)。支洞進口通過施工便道，經導流隧洞出口、臨時跨河管涵(下游圍堰)至大壩下游右岸。

5 結 論

冉渡灘水庫工程于2017年5月正式開工建設，并于同年11月底實現截流。截至目前，大壩已澆筑完成約2/3壩高，其余工作面的施工亦正有序向前推進，交通通行和調度能力能夠滿足工程建設需求。大壩樞紐區的建設實踐表明，在工程勘察設計階段，須根據項目建設內容并結合現場條件，科學合理進行場內交通布置規劃，確保工程井然有序施工，提高項目總體投資經濟效益。