山區(qū)高等級公路地質(zhì)選線分析

張 峰，陳志禮

（武漢衡通公路勘察設(shè)計院有限公司，湖北 武漢430050）

0 引言

在高等級公路地質(zhì)選線中，必須要勘測好沿線的工程地質(zhì)情況，尤其要查明沿線是否有被覆蓋而不易發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)病害。在符合技術(shù)要求的前提下，應(yīng)選出費用節(jié)省且對周圍環(huán)境無破壞的路線方案。如果在高等級公路路線確定后再發(fā)現(xiàn)問題而更改線路，將會對工程造成很大的損失。

1 地質(zhì)選線原則

山區(qū)高等級公路地質(zhì)選線要考慮滑坡、泥石流、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土等不良地質(zhì)的影響，充分了解選線區(qū)域水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等方面的資料及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性，按照選線方案進行初步的地質(zhì)災(zāi)害評估，配合路線方案對重點路段進行調(diào)研，以確保選出的路線工程地質(zhì)情況良好且線路建成后不會破壞周圍的地質(zhì)環(huán)境。對于一些不良地質(zhì)地段，如滑坡、崩塌、軟土、泥沼等區(qū)域，在選擇山區(qū)高等級公路路線時應(yīng)設(shè)法繞避。因此公路選線要考慮到地質(zhì)病害對選線方案的影響。

確定路線方案前應(yīng)仔細勘測路線地質(zhì)情況，確認(rèn)是否有地質(zhì)病害，通過分析地質(zhì)資料，確定最優(yōu)的路線方案。對一些特殊地質(zhì)的路段還需考慮布線后是否會誘發(fā)地質(zhì)病害，負責(zé)選線的工程師應(yīng)對擬選的高等級路線進行現(xiàn)場踏勘與調(diào)查，以充分了解路線的地質(zhì)情況，及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)病害并采取相應(yīng)的工程措施，調(diào)整高等級路線。對于無法避繞地質(zhì)病害區(qū)的線路，可采用橋隧等構(gòu)筑物通過，以減少對地質(zhì)環(huán)境的破壞，提高工程的安全性，確定路線方案后，及時請有關(guān)單位對地質(zhì)病害情況進行評估。

以某段山區(qū)高等級公路為例，該路總長50km，大部分路段處于山區(qū)，由于建設(shè)單位在修建路線時過于重視工程費用是否經(jīng)濟，而忽視了對地質(zhì)情況的勘測，使線路的部分地段處于巖體風(fēng)化嚴(yán)重且有滑坡現(xiàn)象的不良地質(zhì)區(qū)內(nèi)。施工開挖后，有大部分邊坡出現(xiàn)坍方，還引發(fā)了部分滑坡。為了避開地質(zhì)病害，路段建設(shè)單位不得不重新調(diào)整了線路，不但增加了工程費用，而且延誤了工程進度。

2 選線特點及其技巧

2.1 山區(qū)公路選線的特點

山區(qū)地勢起伏較大，地質(zhì)復(fù)雜，施工難度大，路線的縱向和橫向均受地形的制約。加之山區(qū)巖層厚薄不一，地質(zhì)構(gòu)造不同，有的地方土體較為堅硬，有的地方土體較為松軟，對高等級公路線路布設(shè)極為不利。因此，在山區(qū)進行高等級公路選線時必須勘測好地質(zhì)情況，根據(jù)地形、地質(zhì)情況，參考路線的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，使線路與山區(qū)的實際情況協(xié)調(diào)一致，并盡量做到公路的長度最短、工程成本最低。

2.2 不同地質(zhì)條件公路選線技巧

2.2.1 溪流線

溪流線指順著溪流走向確定的公路線路。其線路高差較大，淤泥土質(zhì)較多，須防河流對路基的沖刷，在有支流阻隔之處要搭建橋梁，工程造價較高。沿溪流選線時，要選擇河岸平緩之處，避開地質(zhì)情況差的路段，如泥沼、凍土等。有些河岸地勢雖然平緩，但地質(zhì)狀況差，為松散土層，開挖后易產(chǎn)生坍方的危險，如果對岸地勢較陡，但土層粘聚性好，開挖后不易產(chǎn)生坍方，則應(yīng)選后者作為公路路線，所以沿溪流選線時要特別注意土質(zhì)的情況。

2.2.2 山脊線

沿山脊布線時，一般地形起伏較小，但山脊若土體堅硬則開挖存在困難，工程用水運送也不方便。當(dāng)分水嶺標(biāo)高相差不大時，控制點可定為所有的埡口，若埡口標(biāo)高差值較大時，控制點則可確定為低埡口。若幾個埡口緊鄰遇有支脈阻擋時，控制埡口可選擇其中與其他埡口聯(lián)系較好的一個。當(dāng)分水嶺標(biāo)高相差較大時，路線宜設(shè)在分水嶺頂部，或地質(zhì)情況良好、凍土較少的一側(cè)山坡上。控制埡口間的平均坡度：兩控制埡口間距離不宜過長，坡度應(yīng)符合要求。若控制埡口間平均坡度較陡，則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，采用深挖、隧道等工程措施。

2.2.3 山坡線

山坡上的高等級公路路線坡度條件可以放寬，但由于路線不順直，開挖工程量較大，橋隧工程多，如果從山坡腳到山埡口的高差較大，要在山梁螺旋展線升降坡并修建橋梁等構(gòu)造物，發(fā)揮直線距離較短的地形優(yōu)勢布好線。

2.2.4 過嶺線

山區(qū)高等級公里路線選用越嶺線可穿過山脈的阻攔，減少線路長度，但地勢起伏較大，不良地質(zhì)現(xiàn)象較多，需要慎重選擇埡口。選擇埡口時，應(yīng)勘測好地質(zhì)水文情況并測量好山嶺標(biāo)高，根據(jù)路線的走向和山坡標(biāo)高選擇可使路線長度縮短且不需要展線的埡口。有的埡口雖然需要展線，但如展線的山坡或山谷較為開闊，或可通過隧道以使越嶺的標(biāo)高減低縮短公路運輸距離時，亦可選擇其路線。

以某山區(qū)高等級公路地質(zhì)選線為例，該線路兩點間共有四個基本選線方案：方案Ⅰ由于要穿越兩座溪流和一座山，所以需修橋梁和一座隧洞，雖然距離短，但施工難度較大，費用高；方案Ⅱ穿越的山體較短，需要的隧洞亦短，但西段地質(zhì)情況較差，修建時費用也大，不夠經(jīng)濟；方案Ⅲ也需跨越河流，修建橋梁，雖然費用比第一方案節(jié)省些，但也頗大；方案Ⅳ是基于工程地質(zhì)觀點，將溪流彎曲較大的部分取直，改變原溪流路線，在西段改用路堤代替橋梁，使路線繞過地質(zhì)不良地段。經(jīng)對上述四個方案的分析，認(rèn)為方案Ⅳ雖然路線較長，但施工方便，工程成本低，相對經(jīng)濟，故選擇方案Ⅳ施工。

越嶺線和受高程控制、連續(xù)縱坡等復(fù)雜地形地段，縱坡一般要求均勻分配，避免反坡，不輕易使用極限縱坡。充分考慮橋隧等構(gòu)造物的縱坡折減，坡度分配應(yīng)力求均衡，合理控制“平均縱坡”，避免高填、深挖。對高差大、季節(jié)性氣候有特殊要求的路段，應(yīng)遵循“陽坡陡、陰坡緩、嶺下陡、嶺下緩”的原則。

3 選線注意事項

（1）山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造比平原復(fù)雜，故在山區(qū)選線時必須重視工程地質(zhì)勘測，注意沿線是否存在地質(zhì)災(zāi)害。除了應(yīng)用技術(shù)手段進行勘測外，還要對沿線居民進行走訪調(diào)查，確保不遺漏任何一個地質(zhì)災(zāi)害，以免在施工中造成資金浪費，使工期加長。

（2）為保證選線符合規(guī)范要求，在不加大工程量及成本的情況下要優(yōu)先采取較高的技術(shù)指標(biāo)，盡量避免選用極限指標(biāo)。山區(qū)的選線除了考慮技術(shù)經(jīng)濟外，對材料的運輸難度也要考慮。與此同時，要注意邊坡的穩(wěn)定性，尤其是特殊路段高邊坡地質(zhì)情況的變化，以免造成坍方。

（3）注意加強對沿線環(huán)境的保護，減少山區(qū)公路建設(shè)對沿線生態(tài)環(huán)境的破壞。選線時要考慮水土資源的保護，不對沿線河流造成污染。利用當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特征做好線性設(shè)計和環(huán)境綠化的工作。蘭州郊區(qū)的某段山區(qū)高等級公路在這方面做得比較好，取得了很好的效果。

4 結(jié)語

本文結(jié)合筆者的公路設(shè)計實踐，針對山區(qū)公路的選線問題進行了深入探討。對山區(qū)公路中的沿溪線、越嶺線、山脊線等不同地質(zhì)條件下公路選線基本方法及選線原則進行了分析，提出了當(dāng)前山區(qū)公路選線中存在的問題，并就問題提出初步的解決措施。同時，文中還對影響選線的多種因素進行了分析，并概括出在山區(qū)公路選線應(yīng)遵循的一些原則，可為同行提供參考。

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