淺談沙漠公路路線選線原則

劉維松

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210000 ）

沙漠地區(qū)地理環(huán)境與氣候條件惡劣，所以沙漠地區(qū)公路在路線建設(shè)選線方面也頗具難度。我國西部沙漠地區(qū)都是欠發(fā)達地區(qū)，經(jīng)濟若希望實現(xiàn)快速發(fā)展的主要限制因素是自然環(huán)境因素。而深度研究沙漠地區(qū)地質(zhì)特征與風(fēng)沙活動規(guī)律則成為了沙漠地區(qū)公路選線的重要前提依據(jù)。

1 沙漠公路路線選線的必要性

我國流動性沙漠地區(qū)較多，其沙丘密集、交通運作存在較大難度，所以建設(shè)沙漠公路是非常必要的，因為一旦沙漠公路建成通車，物資運輸距離、運輸周期都會大大縮短，運輸成本也會有所降低，運輸效率大幅度提高，最大限度加大地方綜合產(chǎn)業(yè)開發(fā)發(fā)展。

另外，考慮到沙漠地區(qū)氣候干燥少雨、風(fēng)沙較大、地表形態(tài)相對復(fù)雜多變、工程用砂石材料與水源極其匱乏，這些都為沙漠公路建設(shè)帶來極大困難。為了有效解決這些困難，需要采取行之有效的防護措施，建立沙漠公路路線選線方案，保證路線選擇正確。如此可最大限度消除風(fēng)沙隱患，減少防沙工程量，做到穩(wěn)定路基、安全運輸、經(jīng)濟合理。客觀講，沙漠地區(qū)公路建設(shè)的所有條件都必須建立在正確的選線方案之上[1]。科學(xué)合理的路線選線設(shè)計原則應(yīng)該基于以下幾點特征方面上展開：第一，要保證筑路材料合理選擇。因為沙漠公路投資較大、工期較長、在建成以后需要做到精神選擇材料，保證施工環(huán)境優(yōu)化；第二，在治理某些流動沙丘過程中要建立公路路線覆蓋區(qū)，做好防沙治沙工作；第三，要正確選擇水源地，結(jié)合沙漠公路路段實際情況建立施工水源供給體系。

2 沙漠公路路線選線原則分析

如果沙漠公路路線選線所使用原則不同，其所對應(yīng)的工程造價、工程建設(shè)結(jié)果也會有所不同，在這其中需要充分分析、論證功自然環(huán)境與社會環(huán)境中各種元素，通過綜合研究分析比選方案，以追求達到技術(shù)經(jīng)濟與環(huán)境效益的相互統(tǒng)一。如果條件許可，還需要盡量選擇高水平技術(shù)指標，有效提高沙漠公路的后期運營使用質(zhì)量。再者就是要解決路線定線與線形設(shè)計等某些重要技術(shù)問題，建立沙漠公路路線選線原則與施工建設(shè)之間的技術(shù)性關(guān)聯(lián)關(guān)系。沙漠地區(qū)在公路選線方面主要考慮到風(fēng)沙活動與地基土工程性質(zhì)，同時深度考量其地基穩(wěn)定性與承載力影響問題。深層次分析看來，風(fēng)沙活動對于公路工程的主要影響還在于風(fēng)蝕作用與風(fēng)積作用。其中風(fēng)蝕作用從邊坡、路肩開始最終侵蝕坡面，可對路基、路面造成嚴重破壞。風(fēng)積作用則會直接導(dǎo)致流沙堆積路面，阻斷線路，降低道路通行能力，增加安全隱患，同時增加公路養(yǎng)護投入。結(jié)合沙漠地區(qū)基本氣候、地形地貌與地質(zhì)狀況進行分析，沙漠地區(qū)的公路選線需要考慮如下多點原則[2]。

2.1 合理繞避原則

在深入調(diào)查研究沙漠公路，明確沙丘成因、性質(zhì)以及活動情況過程中，還需要對其風(fēng)向、風(fēng)力、地形、地貌、沙源等等進行分析，最大限度繞避嚴重流沙地帶。如果在大面積沙丘地帶，流沙無法有效避繞，則必須選擇風(fēng)沙危害較輕的沙丘邊緣地帶、山丘河流兩岸、古河道湖盆草灘、大山高地前緣背風(fēng)地帶針對鹽漬化、沼澤化、沙漠化、水毀嚴重問題進行分析，特別要避繞效果較差的災(zāi)害地段，注意靈活運用減輕沙害，減少沙地流動因素。可選擇在半固定沙地進行路線選線，避讓風(fēng)沙危害，選擇施工難度較小、原材料豐富且易于布設(shè)路線的地區(qū)進行選線布線。

2.2 地質(zhì)條件穩(wěn)定河段架橋原則

由于沙漠地區(qū)河流含泥沙量較大，河床容易出現(xiàn)淤積、易改道，所以在橋涵定位過程中應(yīng)該選擇河道穩(wěn)定、河道平直地段。要避免在河道變化較大的彎道或河岸受沖刷凹岸地段架設(shè)橋梁。針對橋梁兩頭河岸一定范圍內(nèi)設(shè)置有效防護。總體來講，需要注意河流容易改道成為游蕩河道這一現(xiàn)實問題，所以在公路路線選線原則方面必須選擇流向相對穩(wěn)定、線路相對平直的河道架設(shè)公路橋梁。一方面不能改變河道原有狀況，一方面還必須采取有針對性的護岸工程措施。

2.3 最短距離原則

在沙漠公路選線過程中避免采用過長直線或大半徑曲線選線設(shè)計，這主要是因為沙漠公路本身自然條件惡劣，工程施工困難，防護工程量較大，工程造價偏高。此時必須選擇最短路線有效減少行車時間與工程造價，避免過分積沙（一般平曲線相比于直線路線更容易積沙）。在設(shè)置平曲線過程中，一般可采用大半徑曲線，配合路堤主導(dǎo)曲線外側(cè)面風(fēng)向，在保證風(fēng)沙有效規(guī)避條件下減少掩護危害。總體來講，考慮到在沙漠中施工難度偏大，所以在選線過程中需要盡量縮短控制點與控制點之間相互距離，將平曲線設(shè)置數(shù)量控制到最少，最大限度減少修建里程避免出現(xiàn)連續(xù)直線距離過長這一問題，同時還要規(guī)避行車不利問題發(fā)生。

2.4 路線接近原則

要明確路線接近原則，對沙漠地區(qū)筑路材料進行分析，了解其水源比較匱乏這一問題，有效構(gòu)建人類聚居地與經(jīng)濟帶。在建設(shè)控制點優(yōu)化路線布置過程中，需要盡量接近原材料、水源發(fā)展路線，最大限度減少原材料運輸費用即造價內(nèi)容，構(gòu)建交通支撐。總體來說就是要盡量做到就地取材，在沙漠中運用已有筑路材料如砂子、粘土、淤泥亦或是丘陵間埋深較淺的地下水，如此可大量節(jié)省運輸費用。如果有可能，最好在線路施工附近位置建立水源供應(yīng)地。在選線過程中需要結(jié)合自然環(huán)境與地質(zhì)狀況綜合考慮并確定路線[3]。

2.5 起風(fēng)沙向平行原則

如果在沙漠公路上路線與主風(fēng)向相互垂直，則在路堤上風(fēng)側(cè)位置容易形成積沙，導(dǎo)致路肩被風(fēng)蝕，路塹部位也容易積沙，邊坡遭到嚴重風(fēng)蝕。為了有效減少風(fēng)蝕與風(fēng)積作用，需要在高陡坡路基位置進行測量，明確其與主風(fēng)向斜角，了解風(fēng)沙流的側(cè)導(dǎo)作用，避免對路基產(chǎn)生直接危害影響。根據(jù)已有觀測經(jīng)驗，如果合成風(fēng)向與公路走向夾角變小，沙害也會相應(yīng)減輕，沙丘移動方向、沙壟走向以及合成風(fēng)風(fēng)向基本處于平等狀態(tài)，最好選擇合成風(fēng)方向與公路走向平等。而在實際選線踏勘過程中，則需要按照沙壟與沙丘移動走向方向一致原則來確定公路路線選線基本原則。

2.6 順應(yīng)自然地形原則

在沙漠地區(qū)公路進行路線選線過程中，需要盡量選擇地形相對開闊、沙丘密度不大的區(qū)域，即在地勢平坦地區(qū)充分利用有利地形做好線路布設(shè)，保證其沙壟間開闊地帶為迎風(fēng)坡側(cè)位置，始終保持路線流暢平坦。在有效規(guī)避施工對自然地帶的破壞并形成新風(fēng)沙源時，需要合理降低工程量。在選線過程中，要避免諸多問題如大填大挖，要做到寧填勿挖，減少擾動，始終保持原地面地貌狀況，在路線繞避方面優(yōu)化高大沙丘與沙壟建設(shè)，減少填挖工程量與防護工程量，最大限度降低工程造價。在經(jīng)過長期風(fēng)蝕與風(fēng)積作用后，需要保證路線選線始終處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，選擇路線布設(shè)良好地帶。要盡最大可能在丘間低地建立下風(fēng)側(cè)路線，保證沙丘迎風(fēng)坡腳地帶遠離后方沙丘，規(guī)避沙埋路線，特別是在雨季避免低地積水浸泡路基造成路基破壞[4]。

順應(yīng)自然的另一點就是要繞避公路施工路段的病害地段，針對某些地段所存在的鹽漬化、洪澇化、沼澤化、風(fēng)沙堆積化問題進行有效處理。不過考慮到其處理難度頗大，處理效果較差，所以要盡量做好繞避工作，比如說公路在穿越某些沙丘地帶時必須做到靈活必然，減輕沙害風(fēng)險。

2.7 開闊地面通過與最佳生態(tài)效益原則

沙漠公路都會經(jīng)過沙丘丘壟、丘鏈區(qū)段，這些地段往往坡度平緩且地形相對開闊、沙丘密度并不大、存在大量的迎風(fēng)坡麓。在路線選線過程中必須注意這一問題，分析高大復(fù)合型沙壟帶進結(jié)構(gòu)，必須選擇沙丘不多也不高的的開闊壟間低地。遵循如此原則是因為一方面公路路線在這些地段容易布設(shè)，工程量相對偏少。再一方面就是該地段沙害容易處理，通過爬沙壟選擇較為開闊的一級沙丘，保證路線順利通過迎風(fēng)坡麓，最大限度減少翻越高大沙壟距離。例如可選擇在起伏層次較大的高達復(fù)合型沙丘上進行筑路，不過如此工程投資相對較大，且必須在施工后注意嚴格管理沙害問題。

另一方面要遵循最佳生態(tài)效益原則，盡量在線路選擇方面優(yōu)化施工公路運營，特別強調(diào)對公路沿線兩側(cè)胡楊林等自然植被的針對性管理，同時保護公路路段沿線土地資源、水源地以及各種野生動物。整體來說就是要充分利用沿線植被、土層、粗沙層等等做好公路線路有效保護。

2.8 綜合社會經(jīng)濟效益原則

在沙漠地區(qū)公路建設(shè)過程中要同時兼顧沙漠周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展，為地方居民提供交通便利，合理開發(fā)地區(qū)旅游事業(yè)向前發(fā)展，提升綜合社會經(jīng)濟效益，極大程度改善地方居民貧困生活狀況。

在沙漠地區(qū)中是含有大量豐富非可再生資源的，如煤礦、石油、天然氣等等。在針對這些資源的勘探、開發(fā)與應(yīng)用方面需要結(jié)合沙漠公路修建過程展開，保證輸氣、輸油到位，優(yōu)化電力通訊線路，建立防沙綠化工程。另一方面，就是基于長距離主干道路線建立多功能“廊帶”，確保公路選線到位。而在公路選線前期需要做好調(diào)研工作，通過綜合評價分析其所帶來的良好經(jīng)濟效益。

2.9 防沙工程布設(shè)原則

在防沙工程建設(shè)過程中，需要結(jié)合沙漠地區(qū)選線無法避讓風(fēng)沙這一問題進行分析。要打破穩(wěn)定的風(fēng)蝕風(fēng)積作用平衡，發(fā)現(xiàn)新風(fēng)沙源，保證公路選線謹慎，做好防沙措施，即要將防沙工程與選線布置二者聯(lián)系到一塊，確保沙漠公路安全暢通[5]。

2.10 其它原則

最后，要保證提出最佳生態(tài)效益原則，在沙漠公路周邊種植紅柳、胡楊等等高大植物，充分考慮到沙漠地區(qū)生態(tài)環(huán)境十分脆弱這一問題。在選線過程中，需要最大限度做好避讓，保證沙漠自然環(huán)境始終保持平衡狀態(tài)，同時兼顧環(huán)境變遷問題，充分考慮各種效應(yīng)問題。

總體來說，結(jié)合上述10 點各類原則規(guī)范可為沙漠公路工程設(shè)計明確技術(shù)依據(jù)，且要保證所有原則都必須貫穿于整個公路路線選線設(shè)計過程中。而工程設(shè)計人員方面必須充分熟悉、了解各項原則內(nèi)容，保證設(shè)計到位。換言之，要將公路路線選線原則與設(shè)計作為是一個嚴謹?shù)南到y(tǒng)性過程，更多從工程可行性研究層面分析項目方案設(shè)計內(nèi)容，初步認知施工圖設(shè)計方案，以追求滿足公路路線選線施工的實用性、經(jīng)濟性、安全性與環(huán)保性等各方面要求。

3 總結(jié)

沙漠地區(qū)自然環(huán)境相當(dāng)獨特，在這里實施公路工程建設(shè)必須考慮到諸多不利因素問題，結(jié)合這些不利因素克服困難，圍繞環(huán)境影響與工程地質(zhì)基本特性基礎(chǔ)提出優(yōu)秀選線方案，建立沙漠公路選線有效方案，保證沙漠地區(qū)交通發(fā)展科學(xué)、經(jīng)濟、合理。在未來，還需要基于綜合經(jīng)濟效益原則對沙漠地區(qū)公路路線選線設(shè)計問題進行分析，優(yōu)化長距離主干道路爭取形成多功能“廊帶”，更多著眼于未來長遠利益發(fā)展綜合考慮沙漠公路建設(shè)，堅持把握各項公路路線選線原則，提高沙漠公路整體建設(shè)水平，優(yōu)化其經(jīng)濟效益與社會效益，為沙漠地區(qū)交通通暢有效運行創(chuàng)造有利空間條件。