周倩男

（太原理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司，山西 太原 030024）

水庫大壩壩址兩岸往往地形均較陡峭，上壩道路和筑壩施工的臨時道路布置較困難，貴州山路更是以“十八道彎、三十六道拐”著稱，毛溪溝水庫在上壩道路方案選定的過程中同時遭遇上述兩大難題，道路布置方案的合理與否嚴(yán)重影響工程的投資與施工運行穩(wěn)定。目前已建水庫大壩上壩道路主要有兩種形式，一種是岸坡開挖上壩道路，一種是在大壩下游壩坡設(shè)置“之”字形斜馬道作為上壩道路。文章結(jié)合毛溪溝水庫工程實際情況，從地形地質(zhì)、線路布置、施工組織、工程投資等多方面綜合考慮，選擇最合適工程的上壩道路方案。

1 毛溪溝水庫工程概況

毛溪溝水庫位于貴州省銅仁市松桃縣的干溪溝上，干溪溝是毛溪溝的右岸一級支流，發(fā)源于烏羅鎮(zhèn)南面的亮雞公山。水庫壩址以上集水面積為3.7 km2，水庫最大壩高41.7 m，壩頂高程916.50 m，總庫容116 萬m3，年供水量216 萬m3，為Ⅳ等?。ㄒ唬┬凸こ?。主要建筑物有攔河壩、壩頂開敞式溢洪道、取水兼放空建筑物、灌區(qū)管道及建筑物，工程概算總投資17 233 萬元。工程建成后可滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)11 779 人，農(nóng)村6 806 人、1 361 頭大牲畜、3 403 頭小牲畜的飲用水及386.67 hm2耕地灌溉用水需求。

壩址區(qū)河流流向NW337°，河段順直，河床高程879 m，河谷寬32 m，水深0.2 m 左右?！癡”型河谷，兩岸基本對稱，巖層傾向下游，為橫向河谷結(jié)構(gòu)。左岸地形坡度42°，山體較單薄，山頂高程954.1 m，右岸地形坡度38°～45°，山頂高程1 337.0 m，山體寬厚。左岸公路外路肩地形平坦，為河流Ⅰ級階地，階地高1～4 m 左右，階地從下壩址往下游延至毛溪溝，長＞400 m。

2 上壩道路方案擬定

壩址位置兩岸岸坡均較陡，河道主槽偏向右岸，左岸現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路寬4.0 m，根據(jù)工程區(qū)地形地質(zhì)條件，上壩道路布置在左岸，選擇在岸坡上開挖上壩道路和壩后棄渣填筑上壩道路兩種方案進行比選。

2.1 岸坡開挖上壩道路（方案一）

自大壩左岸下游400 m 處山腳下新修一條上壩道路，與現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路進行銜接。道路采用岸坡開挖方式，自北向南將管理房、大壩、導(dǎo)流兼放空取水隧洞及溢洪道進行連接，總長658 m。等級為四級，最大縱坡小于10%，最小曲率半徑為18 m，平面布置如圖1 所示。

圖1 方案一上壩道路布置圖

道路總寬5.2 m，路面寬3.5 m，兩側(cè)石路肩各0.5 m，道路靠山一側(cè)新建0.4 m×0.4 m 的C20 混凝土排水溝，道路設(shè)橫坡，坡度為2%。道路基層清理干凈后，下設(shè)150 mm 厚石粉渣墊層，再鋪150 mm 厚6%水泥石屑穩(wěn)定基層，道路路面采用200 mm 厚C25 混凝土面層。

根據(jù)邊坡地質(zhì)情況，道路開挖土石分界線以下，開挖邊坡坡比為1∶0.75，采用噴錨支護；以上坡比為1∶1.25，每隔10 m 設(shè)馬道，馬道寬度為1.0 m，采用漿砌石支護。

2.2 壩后棄渣填筑上壩道路（方案二）

自大壩左岸下游250 m 處填筑一條上壩道路，與現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路進行銜接。道路采用地面填筑的方式自北向南沿河岸邊布置，至大壩904.4 m 高程處上壩，然后利用下游壩坡上壩到達右岸壩肩，長330 m。在大壩左岸新建道路一條，采用岸坡開挖的方式，連接溢洪道和管理房，長度為292 m，即上壩道路總長622 m。等級為四級，最大縱坡＜12%，最小曲率半徑為15 m，平面布置見圖2。

圖2 方案二上壩道路布置圖

道路總寬分別為4.5 m 和5.2 m，路面寬3.5 m，兩側(cè)石路肩各0.5 m，至壩頂?shù)缆凡辉O(shè)排水溝，壩頂至溢洪道及管理房道路設(shè)0.4 m×0.4 m 的C20 混凝土排水溝，道路設(shè)橫坡，坡度為2%。路面設(shè)計與方案一相同。

根據(jù)地質(zhì)評價，大壩開挖棄渣可作為道路填筑料使用。填筑路段，兩側(cè)坡比為1∶1.4，干砌石護坡；開挖路段，土石分界線以下，開挖邊坡坡比為1∶0.75，采用噴錨支護；以上坡比為1∶1.25，每隔10 m 設(shè)馬道，馬道寬度為1.0 m，采用漿砌石支護。

3 方案比選優(yōu)缺點分析

兩個方案的道路在管理房經(jīng)過放水洞至溢洪道之間的292 m 幾乎相同，故只針對山腳下至壩頂段道路的優(yōu)缺點進行分析。

3.1 地形地質(zhì)

方案一道路所經(jīng)地均為林地，坡度26°～45°，斜坡至陡坡，覆蓋層厚度1～3 m，強風(fēng)化厚17～25 m，沿線無基巖裸露，巖土混合邊坡，開挖后土質(zhì)邊坡不穩(wěn)定，覆蓋層與基巖接觸面一般＞30°，易崩滑，基巖為強風(fēng)化砂巖。方案二道路所經(jīng)地一半為林地，條件與方案一相同，另一半為現(xiàn)有公路及河流Ⅰ級階地，地形平坦。通過對工程地形地質(zhì)條件的分析，兩方案均可實施，但方案一由于岸坡較陡開挖后形成較高的邊坡，防護措施費用較高，同時還存在安全隱患，增大了水庫的投資和后期運行的風(fēng)險，從地形地質(zhì)條件方面考慮方案二優(yōu)于方案一。

3.2 路線布置

方案一沿岸坡開挖，平面布置整體走向與山體相同，沿等高線緩慢攀升，路線平順，縱坡較緩，最大縱坡10%，最小曲率半徑18 m；方案二沿岸邊填筑，為控制填筑的工程量整體靠山體布置，攀升較快，縱坡較大；同時為了利用現(xiàn)有壩面作為道路在上壩面處轉(zhuǎn)角較大，最大縱坡12%，最小曲率半徑15 m。從平面和縱斷面的布置來說方案一更平順，故方案一優(yōu)于方案二。

3.3 施工組織

兩方案在施工條件方面基本相當(dāng)，開挖和填筑也都不存在技術(shù)難題。然而工程最大壩高41.7 m，方案一施工過程中隨著壩體填筑必須修建臨時筑壩道路兩條，兩岸岸坡較陡，臨時上壩道路布置難度較大。方案二則可隨著壩體的升高逐步填筑上壩道路，臨時工程與永久工程相結(jié)合，解決了臨時筑壩道路的問題。但是方案一道路先施工，不影響溢洪道、放水洞的施工工期，方案二道路與壩體一起施工，溢洪道和放水洞的部分工程會延期施工?？紤]到溢洪道與放水洞的部分工程非關(guān)鍵線路工程，延誤的時間不影響工程總工期，故從施工組織方面考慮，方案二優(yōu)于方案一。

3.4 工程占地、環(huán)境保護及水土保持

方案一上壩道路布置均在生態(tài)紅線內(nèi)，新增占地面積3 900 m2，全部為林地。方案二上壩道路布置在生態(tài)紅線、交通運輸占地和水域占地內(nèi)，占地總面積4 750 m2，其中新增占地1 930 m2，為林地；原有交通運輸用地720 m2、水域用地2 100 m2。方案二占用生態(tài)紅線內(nèi)面積較小，對環(huán)境影響更小。方案一上壩道路土石方開挖量為7.6 萬m3，均為棄渣，需運至渣場。方案二土石方開挖為4.08 萬m3，填筑量為2.77 萬m3，整體計算產(chǎn)生棄渣1.31 萬m3。從工程占地、環(huán)境保護及水保方面考慮，方案二優(yōu)于方案一。

3.5 主要工程量及投資

經(jīng)計算，方案一上壩道路土石方開挖量7.60 萬m3，岸坡噴錨支護面積1.35 萬m2，投資740 萬元，施工臨時道路投資40 萬元，合計780 萬元。方案二上壩道路土石方開挖量4.08 萬m3，棄渣填筑2.77 萬m3，岸坡噴錨支護面積0.71 萬m2，干砌石護坡0.24 萬m2，總投資493 萬元。方案二較方案一節(jié)省投資287 萬元，從工程投資方面考慮，方案二優(yōu)于方案一。

4 結(jié)論

針對毛溪溝水庫上壩道路的布置問題，從地形地質(zhì)條件、路線布置、施工組織、工程占地、環(huán)境影響和水土保持、工程量及投資等多方面對岸坡開挖上壩道路方案和壩后棄渣填筑上壩道路方案進行了比較，認(rèn)為壩后棄渣填筑上壩道路（方案二）經(jīng)濟上合理、技術(shù)上可行，較岸坡開挖上壩道路（方案一）更有利，故選擇壩后棄渣填筑上壩道路方案（方案二）。