劉 平

(四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610041)

0 前 言

隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會的進步，物質(zhì)文化生活水平的提高，人們對旅游的需求不斷提升，隨之而來的是對道路交通的要求越來越高，然而在對公路進行建設(shè)或改建的過程當中，水庫庫區(qū)公路由于地形復(fù)雜、地質(zhì)災(zāi)害多、庫區(qū)水位變幅大、工程造價制約等因素具有一定的建設(shè)難度。首先要分析、梳理項目的特點、重難點及控制性因素，把握項目的總體設(shè)計，其次要多層次地進行路線方案比選，避免出現(xiàn)路線方案的遺憾和運營安全等問題。

1 工程概況

毛爾蓋電站庫區(qū)公路為國道347線兩河口至壤口段改建工程的一部分(毛爾蓋電站大壩至德士基段，長度約4 km)，項目位于四川省黑水縣境內(nèi)，該段是全線最為復(fù)雜的路段，是全線的重難點路段，也是控制性工程，原路平縱指標滿足三級、四級公路標準，原隧道滿足二、三級公路標準，現(xiàn)升級為二級公路標準，平曲線半徑小于極限值60 m達6處。

此外，該段公路所圍繞的毛爾蓋電站，是黑水河干流水電規(guī)劃“二庫五級”開發(fā)方案的第三個梯級電站，庫容5.35億m3，電站裝機容量420 MW，年發(fā)電量17.17億kW·h，兼顧有與紫坪鋪水利樞紐一道向成都、都江堰灌區(qū)供水的作用，對路線的選擇和工程的實施影響較大。

2 設(shè)計原則

2.1 堅持以人為本的原則

合理運用技術(shù)指標，妥善處理技術(shù)與經(jīng)濟、局部與整體、近期與遠期、公路建設(shè)與人們生活等多個角度的關(guān)系，保證公路的使用功能、技術(shù)標準、服務(wù)水平，同時盡量減少人工痕跡，充分兼顧道路與環(huán)境的統(tǒng)一，對沿線植被不能有大面積的破壞，注意防止水土流失，改建的過程中也要處理好路線和人們居住地或活動區(qū)域的協(xié)調(diào)。

2.2 堅持安全可行與因地制宜的原則

收集電站地質(zhì)及水文資料，注重公路勘察資料與電站資料差異性的融合程度，深入研究工程地質(zhì)，庫區(qū)岸邊再造、運營安全，從而將地質(zhì)和水文等要素作為路線方案選擇與確定的關(guān)鍵，針對性進行調(diào)查與勘探，選擇好路線與庫區(qū)岸邊的安全距離，對影響公路通行嚴重的不良地質(zhì)病害路段應(yīng)采用經(jīng)濟合理的整治方案進行整治，做到一勞永逸，不留后患；對一般地質(zhì)病害路段進行徹底治理，以提高公路的抗災(zāi)能力。

2.3 堅持節(jié)約能源與環(huán)境保護的原則

合理選擇施工保通方案與庫區(qū)蓄水的關(guān)系問題，不破壞水庫水位和環(huán)境并盡可能降低水庫對施工改建路線的影響?？辈煸O(shè)計實施工程中要順應(yīng)自然、利用自然、融入自然，高度重視取、棄土的景觀與環(huán)保問題，走資源節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展道路；充分利用原路、原隧道，在保證技術(shù)標準的前提下，盡可能減小工程量，避免高填深挖造成新的地質(zhì)災(zāi)害。

3 原庫區(qū)公路存在的問題

3.1 地形、地貌

毛爾蓋電站原庫區(qū)公路沿線地形、地質(zhì)條件較為復(fù)雜，位于四川省西北部，屬高中山地貌區(qū)，整體地形較陡峻，路線位于斜坡中部，坡體形態(tài)較順直，橫坡坡度約40°～60°。

3.2 工程地質(zhì)

該工程區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)相對穩(wěn)定，但部分線段距離地震斷裂帶較近，受其影響較大。上邊坡大面積覆蓋崩坡積碎石、含碎石粉土，易發(fā)生零星崩落、掉塊，局部基巖出露，但風化卸荷作用明顯，巖體破碎，既有道路路面開裂、沉降變形明顯，下邊坡存在局部淺表滑塌的可能，穩(wěn)定性較差，存在山體滑坡，高邊坡崩塌、飛石等地質(zhì)危害。

3.3 路 基

毛爾蓋水電站改建段受多處路基沉陷和兩處滑坡影響路基、路面病害尤為嚴重，該段路基及橋臺沉降開裂嚴重，擋墻開裂、傾斜，路基垮塌；水泥混凝土板塊開裂、沉陷、錯臺、唧泥、坑槽等病害嚴重，該段路基、路面病害率達65%，行車條件極差。

3.4 隧 道

毛爾蓋電站沿原S302線向西，庫區(qū)繞壩路已建隧道4座，分別為：漁巴渡隧道，上漁巴渡隧道、貝爾隧道以及西爾隧道。主要數(shù)據(jù)如表1。

表1 隧道工程數(shù)據(jù)一覽表

隧道建設(shè)大多在2012年前后，至今已經(jīng)有七八年的時間，在運營期間，隧道的保養(yǎng)工作并不到位，隧道進口段受斷層破碎帶、滑坡以及庫水變動的影響，洞身結(jié)構(gòu)變形嚴重，路面發(fā)育多處弧形裂縫。

3.5 運營安全

沿線地質(zhì)病害未得到有效的治理，導(dǎo)致行車安全條件較差，存在一定的行車安全隱患，特別是在雨、雪等不利條件下，加上地形復(fù)雜駕駛的緊張心理，更不利于安全駕乘。再加上接近水庫，管養(yǎng)條件差，抗災(zāi)害能力較低，不能滿足人民群眾安全出行的需要，根據(jù)檢測報告知原隧道工程嚴重影響通行安全問題。

4 勘察重點

沿線公路以及隧道普遍存在不良地質(zhì)的問題，主要有滑坡、泥石流兩大不良地質(zhì)災(zāi)害是需要高度重視的。

4.1 滑 坡

滑坡的發(fā)生、發(fā)展過程與地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造及地層巖性等內(nèi)部因素密切相關(guān)；而氣象、水文、地震等外動力條件則是致使該滑坡形成和發(fā)展的主要誘發(fā)因素?，F(xiàn)階段隧道出口段大多滑坡體已發(fā)生整體滑動，現(xiàn)有變形主要集中于滑坡前緣，前緣變形主要受水庫坍巖及庫水變動產(chǎn)生的動水壓力影響，沉降變形現(xiàn)象較嚴重，局部有淺層滑塌，但當前整體處于基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)。貝爾隧道進口K69+750～K70+180段上方斜坡發(fā)育一滑坡體，滑坡已發(fā)生整體滑動變形，滑坡后壁有大量拉張裂縫存在，庫水升降對其穩(wěn)定性仍存在不利影響。

4.2 泥石流

泥石流的發(fā)生主要是由于坡表植被發(fā)育極差，斜坡高位基巖裸露，且受風化作用影響，巖體崩解呈碎塊狀堆積于坡面，在重力、雨水等作用下產(chǎn)生溜滑變形，形成碎屑流，并最終堆積于坡腳，且具有突然性以及流速快、流量大、物質(zhì)容量大和破壞力強等特點。泥石流溝在集中強降雨條件下，可能再次發(fā)生規(guī)模較小的泥石流災(zāi)害。其斜坡自然狀態(tài)下整體穩(wěn)定，但受毛爾蓋電站庫區(qū)水位變動影響較大。

5 路線方案比選

初測路線總體在工可推薦方案的走廊帶基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查、地形地物、地方規(guī)劃、地質(zhì)水文等，進行了路線方案的優(yōu)化和調(diào)整。由于毛爾蓋的公路路線情況并非統(tǒng)一固定的，因此，針對不同路線有不同的方案比選。

5.1 上魚壩路段路線

原路在K67+330～K69+450段位于毛爾蓋電站庫區(qū)右岸，距離庫區(qū)水位約12m左右，平面距庫區(qū)5～11 m，其地質(zhì)情況極差，存在嚴重坍岸等問題，故提出原路改造K線和L線方案比選,如圖1所示。

圖1 K線和L線方案平面圖

兩個路線方案對比見表2，對于原路改造K線隧道長1 350 m，共3座，橋梁長度2 166 m，共3座，建安費25 490萬元；而L線橋梁長度195 m，隧道長2 880 m，總體工程規(guī)模L線多，且建安費多4 915萬元，但原路K線靠庫區(qū)較近，存在坍岸等不良地質(zhì)影響，施工及保通難度增加，因此，仍然推薦投資較高的L線方案。

表2 K線、L線工程規(guī)模對比表

5.2 貝爾隧道段路線

經(jīng)過地質(zhì)調(diào)查，原隧道處于拱頂基巖較薄，基巖有向庫區(qū)滑動的可能，隧道檢測為Ⅳ級，存在滑動變形的情況，該隧道可能有很大的不安全因素，因此提出L1線及L+K線方案比選,如圖2所示。

兩個路線方案對比見表3，L+K線隧道長度4 645 m，共3座，建安費26 930萬元。L1線隧道長度4 890 m，共3座，建安費25 620萬元，L+K線靠庫區(qū)隧道較近，原貝爾隧道土建結(jié)構(gòu)評定等級為Ⅳ級運營存在安全隱患，需要對原隧道進行處治，且處治后仍然存在不安全風險，施工工期長，保通困難，因此推薦采用L1線方案。

表3 L1線、L+K線工程規(guī)模對比表

除此之外，還有德士基路段的方案比選，但是由于這一路段的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，其設(shè)計方案也相對復(fù)雜，限于篇幅有限，不便詳細進行探討。

6 結(jié)束語

本文以四川省毛爾蓋電站庫區(qū)公路的改建工程作為重點，按照設(shè)計原則和勘察重點，在對保證控制工程造價和公路運營安全的前提下，同時結(jié)合原庫區(qū)公路存在的問題進行了多層次的比選，保證公路改建工程設(shè)計的嚴密和精確性，進一步確保公路改建路線的設(shè)計合理性與建設(shè)質(zhì)量，可供庫區(qū)公路設(shè)計制定總體設(shè)計方案時參考。

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