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摘要:文章针对山区独特的地形、地质、水文、生态等自然环境等各方面因素,提出山区公路设计中应重点考虑的几个问题。
关键词:山区公路;设计措施;特殊条件;技术标准
一、技术标准
山区公路技术标准的拟定,除考虑平原区的因素外,还必须着重考虑项目区域的自然条件,正确处理技术标准与自然条件的关系。在最大限度地保护区域自然环境、满足公路使用功能和安全性原则的前提下,应强调依据不同的地形、地质条件,拟定技术标准。
二、主要指标
山区公路技术指标的运用应强调与自然条件相结合,在满足公路使用基本功能的前提下分段灵活运用技术指标,并强调技术指标的均衡性。坚持“灵活设计和创作设计”的新理念。通过合理的工程设计方案降低施工难度,降低工程造价。
灵活运用指标的基本原则:(1)以确保公路安全和保证正常运营为基础;(2)指标变化处与前后路段衔接要合理,强调交通适应性和技术指标的合理过渡;(3)灵活的标准对造价、自然、景观、人文等环境的定量影响程度,通过分析,综合评判。
三、路线的设计
山区地形地质条件复杂,路线方案是工程的关键。影响路线方案的因素很多,只有通过深入细致的多方案比选,贯彻执行“地质选线、安全选线、环保选线”的原则,使线型与地形合理的结合,线位精比细调,处理好路线方案和工程方案的关系,才能避免大填大挖、使工程量最为合理,节约投资,又能保护好环境。
需要做好如下工作:
1.加强对沿线地形、地物、地质、水文、城区规划资料和对工程有较大影响的水电设施等相关资料的收集工作。
2.灵活选取路线平纵技术指标。对于特殊困难路段,平、纵线形可适当降低,避免引起工程量的大幅增加和对环境的破坏。
3.应注重地质选线,尤其是岩溶、滑坡:泥石流、崩塌等不良地质路段均应作为路线方案的控制因素进行综合比选。
4.注重对旧路的控制测量,灵活处理技术指标与旧路利用的矛盾,既不过度追求高标准,也不能片面强调旧路利用,应综合分析新建和改建的优劣,合理利用旧路。
5.对于地形陡峭的困难路段,为减少对自然土体的扰动,避免诱发新的病害,同时尽可能降低工程投资,应做好横断面的控制选线,对各种断面全幅路基、支挡路基、顺河桥方案进行综合比选论证后采用,避免高填深挖,破坏环境。
四、特殊条件的处理
山区地质构造复杂,地质灾害的类型多,分布面广,且成因复杂。有些灾害具有极强的隐蔽性,在路线测设的某个阶段中有时不被人们所认识,这些灾害会对公路施工和营运带来不可估量的影响。同时地质灾害的发生将直接影响到区域的自然环境,造成水土流失,甚至会诱发其它新的灾害,形成连锁式的不良反应。在路线方案拟定过程中,往往由于地质灾害的复杂性及治理费用的原因,使得在其他方面表现较优的方案最终被舍弃。因此,在路线布设时,应首先研究路线走廊内的地质条件,并应坚持地质条件选线的原则。
(一)岩溶
路线区域内如有岩溶存在,直接危及路基及构造物稳定性,并有严重损毁路基及沿线桥涵构造物的危险。能否处理好岩溶,关系到工程建设的成败。一般处理方法有:(1)加强地质调查,通过对岩溶区域采用遥感、物探、钻探及其它工程地质勘察手段进行综合勘察,取得岩溶地貌、岩溶发育程度、发育规律、溶洞危岩性质以及地下水、地下水活动规律等方面的资料。判断岩溶的稳定程度及对工程建设的危害程度,为路线优化和岩溶处理提供可靠资料;(2)路线布设尽量避绕已查明的岩溶路段,必须通过时,应尽量走有利的地段,避免桥梁墩台处于岩溶区域。不得已时,根据岩溶规模、位置、性质,判断采用何种措施综合治理,力求根治。
(二)滑坡
山区公路工程勘察设计中,应加强对复杂山体的稳定性分析和判断,对可能发生滑坡且整治困难的地段应采取绕避措施,有时难以避免,则必须作好滑坡勘察设计工作,详实调查滑坡地段的工程地质、水文地质条件、滑坡要素、滑动面及其力学参数和滑坡所处状态,采取必要的工程措施,确保路基稳定。滑坡地段以填方路堤通过时,应尽可能将路基设在滑坡体的下部,使路基荷载不致誘发或促使滑坡体滑动,同时对滑坡体采取必要的截排水、卸载清方、路基上侧设置支挡工程等综合措施;以路堑通过时,应尽可能将路基设在滑坡体的上部,同时对滑坡体采取必要的截排水、卸载清方、路基下侧设置支挡工程等综合措施。
(三)崩塌
崩塌与滑坡相比具有规模小,破坏程度低的特点,但崩塌灾害发生频繁,突发性强,往往造成严重后果,如人员伤亡或阻塞交通。在勘察设计中,应详细调查所经地段的地形、地貌、地质、水文、气象等资料,查明已发生的崩坍与岩堆的类型、范围、成因及对公路的危害程度,作出公路建成后崩坍与岩堆的发生发展预测与稳定评价,并考虑综合防治措施。在认真勘察的基础上,采取如下措施处理:在有条件路段,适当放缓边坡坡率,坡面植草绿化;对于小型崩塌,采用坡脚设置拦石挡墙防护:对于较大崩塌,设置锚杆混凝土框架,框架内植草。
(四)泥石流
泥石流是一种携带大量固体物质的山洪,一般是在暴雨激发下发生,具有暴发突然、运动快速、能量巨大、来势凶猛等特点,对山区桥涵破坏性特别强烈。当路线必须通过泥石流地区,需跨越一条泥石流河沟或小型泥石流沟群时,应以桥跨作总体布置,其原则是:顺应泥石流流势,在其活动的全范围内设一座或多座桥梁,一般情况下宜逢沟设桥,不能强行并沟、集中设桥或改沟改移桥位。
(五)软土路基
山区软土一般为丘陵谷地沉积或残积土,地表水携带的含有机质的粘土,随水流汇集到平缓谷底后,淤积而成软土:水下风化的残积土,长期饱水软化,间有微生物作用,也会形成软土。主要特征表现为:(1)冲沟、谷地、河流阶地以及各种洼地常是软土分布的区域;软土靠山边浅,谷地中心处深,产状复杂,常为层状、透镜状、漏斗状等,从而构成软土地基的严重不均匀性;(2)与地下水的隐患同时存在,这些路段一般泉水较发育,土体长期浸水呈饱和状态;(3)软土底板横坡较大,极易造成其上路堤的横向不均匀沉降变形和滑动破坏。另外,山区软土分布的局部性、间断不连续性,分布厚度和层位沿路线纵、横向都有变化,设计勘察阶段有时不容易被发现,结果造成施工阶段对处理方案的变更,所以对这类软土的处理必须引起足够重视。根据软土地基的多样性和复杂性,选择适宜的处理方案。
五、结语
随着国家对西部地区的不断开发,公路在这一开发过程中但所水占着十分重要的地位,也就是我们常说的:“要致富,先修路”,是由于西部都是山区地带,公路的设计就面临了很多困难。所以,在山区公路的设计中,一定要结合山区独特的地形、地质、生态等自然环境等各方面因素,从而更合理、更科学的勘察以文和设计好山区公路。
关键词:山区公路;设计措施;特殊条件;技术标准
一、技术标准
山区公路技术标准的拟定,除考虑平原区的因素外,还必须着重考虑项目区域的自然条件,正确处理技术标准与自然条件的关系。在最大限度地保护区域自然环境、满足公路使用功能和安全性原则的前提下,应强调依据不同的地形、地质条件,拟定技术标准。
二、主要指标
山区公路技术指标的运用应强调与自然条件相结合,在满足公路使用基本功能的前提下分段灵活运用技术指标,并强调技术指标的均衡性。坚持“灵活设计和创作设计”的新理念。通过合理的工程设计方案降低施工难度,降低工程造价。
灵活运用指标的基本原则:(1)以确保公路安全和保证正常运营为基础;(2)指标变化处与前后路段衔接要合理,强调交通适应性和技术指标的合理过渡;(3)灵活的标准对造价、自然、景观、人文等环境的定量影响程度,通过分析,综合评判。
三、路线的设计
山区地形地质条件复杂,路线方案是工程的关键。影响路线方案的因素很多,只有通过深入细致的多方案比选,贯彻执行“地质选线、安全选线、环保选线”的原则,使线型与地形合理的结合,线位精比细调,处理好路线方案和工程方案的关系,才能避免大填大挖、使工程量最为合理,节约投资,又能保护好环境。
需要做好如下工作:
1.加强对沿线地形、地物、地质、水文、城区规划资料和对工程有较大影响的水电设施等相关资料的收集工作。
2.灵活选取路线平纵技术指标。对于特殊困难路段,平、纵线形可适当降低,避免引起工程量的大幅增加和对环境的破坏。
3.应注重地质选线,尤其是岩溶、滑坡:泥石流、崩塌等不良地质路段均应作为路线方案的控制因素进行综合比选。
4.注重对旧路的控制测量,灵活处理技术指标与旧路利用的矛盾,既不过度追求高标准,也不能片面强调旧路利用,应综合分析新建和改建的优劣,合理利用旧路。
5.对于地形陡峭的困难路段,为减少对自然土体的扰动,避免诱发新的病害,同时尽可能降低工程投资,应做好横断面的控制选线,对各种断面全幅路基、支挡路基、顺河桥方案进行综合比选论证后采用,避免高填深挖,破坏环境。
四、特殊条件的处理
山区地质构造复杂,地质灾害的类型多,分布面广,且成因复杂。有些灾害具有极强的隐蔽性,在路线测设的某个阶段中有时不被人们所认识,这些灾害会对公路施工和营运带来不可估量的影响。同时地质灾害的发生将直接影响到区域的自然环境,造成水土流失,甚至会诱发其它新的灾害,形成连锁式的不良反应。在路线方案拟定过程中,往往由于地质灾害的复杂性及治理费用的原因,使得在其他方面表现较优的方案最终被舍弃。因此,在路线布设时,应首先研究路线走廊内的地质条件,并应坚持地质条件选线的原则。
(一)岩溶
路线区域内如有岩溶存在,直接危及路基及构造物稳定性,并有严重损毁路基及沿线桥涵构造物的危险。能否处理好岩溶,关系到工程建设的成败。一般处理方法有:(1)加强地质调查,通过对岩溶区域采用遥感、物探、钻探及其它工程地质勘察手段进行综合勘察,取得岩溶地貌、岩溶发育程度、发育规律、溶洞危岩性质以及地下水、地下水活动规律等方面的资料。判断岩溶的稳定程度及对工程建设的危害程度,为路线优化和岩溶处理提供可靠资料;(2)路线布设尽量避绕已查明的岩溶路段,必须通过时,应尽量走有利的地段,避免桥梁墩台处于岩溶区域。不得已时,根据岩溶规模、位置、性质,判断采用何种措施综合治理,力求根治。
(二)滑坡
山区公路工程勘察设计中,应加强对复杂山体的稳定性分析和判断,对可能发生滑坡且整治困难的地段应采取绕避措施,有时难以避免,则必须作好滑坡勘察设计工作,详实调查滑坡地段的工程地质、水文地质条件、滑坡要素、滑动面及其力学参数和滑坡所处状态,采取必要的工程措施,确保路基稳定。滑坡地段以填方路堤通过时,应尽可能将路基设在滑坡体的下部,使路基荷载不致誘发或促使滑坡体滑动,同时对滑坡体采取必要的截排水、卸载清方、路基上侧设置支挡工程等综合措施;以路堑通过时,应尽可能将路基设在滑坡体的上部,同时对滑坡体采取必要的截排水、卸载清方、路基下侧设置支挡工程等综合措施。
(三)崩塌
崩塌与滑坡相比具有规模小,破坏程度低的特点,但崩塌灾害发生频繁,突发性强,往往造成严重后果,如人员伤亡或阻塞交通。在勘察设计中,应详细调查所经地段的地形、地貌、地质、水文、气象等资料,查明已发生的崩坍与岩堆的类型、范围、成因及对公路的危害程度,作出公路建成后崩坍与岩堆的发生发展预测与稳定评价,并考虑综合防治措施。在认真勘察的基础上,采取如下措施处理:在有条件路段,适当放缓边坡坡率,坡面植草绿化;对于小型崩塌,采用坡脚设置拦石挡墙防护:对于较大崩塌,设置锚杆混凝土框架,框架内植草。
(四)泥石流
泥石流是一种携带大量固体物质的山洪,一般是在暴雨激发下发生,具有暴发突然、运动快速、能量巨大、来势凶猛等特点,对山区桥涵破坏性特别强烈。当路线必须通过泥石流地区,需跨越一条泥石流河沟或小型泥石流沟群时,应以桥跨作总体布置,其原则是:顺应泥石流流势,在其活动的全范围内设一座或多座桥梁,一般情况下宜逢沟设桥,不能强行并沟、集中设桥或改沟改移桥位。
(五)软土路基
山区软土一般为丘陵谷地沉积或残积土,地表水携带的含有机质的粘土,随水流汇集到平缓谷底后,淤积而成软土:水下风化的残积土,长期饱水软化,间有微生物作用,也会形成软土。主要特征表现为:(1)冲沟、谷地、河流阶地以及各种洼地常是软土分布的区域;软土靠山边浅,谷地中心处深,产状复杂,常为层状、透镜状、漏斗状等,从而构成软土地基的严重不均匀性;(2)与地下水的隐患同时存在,这些路段一般泉水较发育,土体长期浸水呈饱和状态;(3)软土底板横坡较大,极易造成其上路堤的横向不均匀沉降变形和滑动破坏。另外,山区软土分布的局部性、间断不连续性,分布厚度和层位沿路线纵、横向都有变化,设计勘察阶段有时不容易被发现,结果造成施工阶段对处理方案的变更,所以对这类软土的处理必须引起足够重视。根据软土地基的多样性和复杂性,选择适宜的处理方案。
五、结语
随着国家对西部地区的不断开发,公路在这一开发过程中但所水占着十分重要的地位,也就是我们常说的:“要致富,先修路”,是由于西部都是山区地带,公路的设计就面临了很多困难。所以,在山区公路的设计中,一定要结合山区独特的地形、地质、生态等自然环境等各方面因素,从而更合理、更科学的勘察以文和设计好山区公路。