分析山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)與地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系

楊　剛，何　平（中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，湖北武漢430000）

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分析山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)與地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系

楊剛，何平（中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，湖北武漢430000）

隨著我國綜合國力的提高，經(jīng)濟(jì)水平的提高，山區(qū)人民的生活水平也越來越高，山區(qū)人民想走出來，山區(qū)旅游業(yè)的發(fā)展等等因素，使得山區(qū)高速公路的發(fā)展越來越快，山區(qū)地質(zhì)比較特殊，地質(zhì)災(zāi)害比較多，因此高速公路路線設(shè)計(jì)和地質(zhì)災(zāi)害之間的關(guān)系就顯得很重要，設(shè)計(jì)人員對高速公路線路設(shè)計(jì)前，需要研究山路的走向和周邊地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的情況，并對崩塌危巖、巖堆、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害等現(xiàn)象進(jìn)行分析，充分避讓開這些危險(xiǎn)，對于無法避讓的地質(zhì)災(zāi)害，要提出綜合治理防治方案，以此來提升山區(qū)高速公路的質(zhì)量和利用效率。

地質(zhì)災(zāi)害；公路路線；防治措施

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平與人民生活質(zhì)量的提高，私家車輛逐漸增多，對高速公路的需求量與日俱增，這種情形對高速公路的需求量逐日增加，從而促進(jìn)了高速公路工程的建設(shè)與發(fā)展。當(dāng)然山區(qū)人民的生活質(zhì)量也是越來越好，山區(qū)高速公路的發(fā)展也是很迅速的，然而山區(qū)地理環(huán)境的影響，常常會遇到塌方或者泥石流等地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)常會破壞山區(qū)高速公路質(zhì)量，直接阻礙了車輛的交通往來，嚴(yán)重影響山區(qū)人民正常生活以及地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。隨著高速公路技術(shù)的發(fā)展，以及設(shè)計(jì)者防災(zāi)意識的增強(qiáng)，對于無法避免的地址災(zāi)害，可以提出適當(dāng)?shù)谋茏屧瓌t，從而增強(qiáng)了山區(qū)高速公路的防災(zāi)能力，減少了地質(zhì)災(zāi)害對山區(qū)高速公路的的破壞性，提高了社會效益。

1　山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)的特色

眾所周知，山區(qū)高速公路建設(shè)與地形選擇息息相關(guān)，分為幾個方面：

（1）公路地質(zhì)的選擇：要盡量避開活動斷裂，滑坡、崩塌等不良地質(zhì)路段。

（2）公路地形的選擇：需要順應(yīng)山勢，貼切地形，采取平縱橫綜合路線設(shè)計(jì)方法，合理選取路線。

（3）公路環(huán)保選線：生態(tài)時代要避免過多使用耕地，并最大程度做好水土保持。

（4）公路安全選線：選址必須把山區(qū)氣候條件對公路的影響考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)采用交通安全理念，配合交通安全設(shè)施，以便保障山區(qū)高速公路行車安全。

（5）公路規(guī)劃選線：公路選址要充分保護(hù)礦產(chǎn)資源、歷史文物古跡等。

（6）公路造價(jià)選線：做好路線、路隧、橋隧方案等工程造價(jià)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

總的來說，山區(qū)公路在選址設(shè)計(jì)中要把安全性因素考慮在內(nèi)，山區(qū)路體路基，地形復(fù)雜的、地下水資源豐富從而容易造成地質(zhì)災(zāi)害，高速公路的建造牽涉到開挖和回填，會加快地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此設(shè)計(jì)時，把現(xiàn)場實(shí)際和動態(tài)監(jiān)測結(jié)合起來，盡量使得安全程度達(dá)到最大化。

2　設(shè)計(jì)中地質(zhì)災(zāi)害和路線的處理

2.1崩塌危巖

高速公路的施工路線跨越區(qū)主要包含沉積巖，公路地段上半部分包含成分為硬巖、砂巖、灰?guī)r等［2］，其下半部分主要有質(zhì)巖、泥灰?guī)r、頁巖、粉砂巖等，其中這些巖體承載力不同，有部分弱巖體的抗風(fēng)能力差，風(fēng)化狀態(tài)會凹顯會降低巖體的支撐而發(fā)生崩塌。山區(qū)的地殼運(yùn)動比較激烈，這樣會加大巖體裂隙造成公路崩塌。因此山區(qū)公路的選址要盡量避免崩塌危巖，遇到比較集中的溝壑無法避免的話，橋梁方案就要實(shí)時設(shè)計(jì)，并增設(shè)防護(hù)網(wǎng)。還需要對崩塌位置及時定期進(jìn)行檢測，了解危巖的分布情況，以便制定合理的防治措施。

2.2巖堆

巖堆分布形式較集中，并且?guī)r性多為塊石、碎石、坍塌巖體堆積物，這些巖石形狀不同，結(jié)構(gòu)松散，孔隙率極大，容易造成路基沉陷、坍塌、基底面滑動等地質(zhì)災(zāi)害。因此山區(qū)公路選址要盡量避免巖堆，對與無法避免的情況，高速公路路基選擇要采取防治方案?？梢圆扇》饷鎵σ宰柚箮r石表面風(fēng)化，阻止巖石零星碎落；還可以清除山坡處崩落的碎石，在落石常發(fā)生的路段設(shè)置攔截構(gòu)造物。在巖坡上可視地形情況設(shè)置鋼筋混凝土支撐，當(dāng)邊坡為軟硬巖石相間時，可把內(nèi)部干砌片石和表面水泥砂砌片石結(jié)合起來，遇到崩坍發(fā)生頻繁時，高速公路可采用明洞、棚洞等相結(jié)合的方式使用遮檔構(gòu)造物穿越高速公路的路基巖堆。

2.3滑坡

高速公路路線沿線分布包含一定數(shù)量的古滑坡體、老滑坡體。該滑坡體的覆蓋物質(zhì)包含有粉質(zhì)黏土、泥巖風(fēng)化巖快、碎石巖土、疏松的下伏基巖等等［2］。如今古滑坡、老滑坡相對而言比較穩(wěn)定，然而在路基滑動帶以上位置的巖土比較容易發(fā)生滑動，該情況的出現(xiàn)主要集中在降雨季、上部堆載時、路基開挖時、施工方法不當(dāng)時等情況下容易出現(xiàn)滑坡，對高速路基工程建設(shè)造成不利影響。因此山區(qū)公路的選址盡量避免滑坡，如果無法避免滑坡，在其地段中增加墻樁等攔截結(jié)構(gòu)，對滑坡進(jìn)行綜合治理，同時加強(qiáng)路基周邊區(qū)域排水設(shè)計(jì)，同時山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)盡量選擇對滑坡干擾最小的地址，并且嚴(yán)禁在滑坡路體上堆砌土巖石及排放廢水、堆放筑路材料等現(xiàn)象。

3　山區(qū)高速公路設(shè)計(jì)理念

隨著山區(qū)高速公路的建設(shè)越來越多，國內(nèi)外專家對高速公路的速度進(jìn)行了大量的研究，交通部公路司還特別開展設(shè)立專題專項(xiàng)《高速公路運(yùn)行速度設(shè)計(jì)方法和標(biāo)準(zhǔn)》的研究［1］，并對高速公路研究數(shù)據(jù)分析并結(jié)合我國高速公路駕駛員的特點(diǎn)和山區(qū)高速公路特點(diǎn)，繪制出實(shí)際有用的速度預(yù)測模型。因此，在山區(qū)高速公路路線設(shè)計(jì)中，可以把運(yùn)行速度的概念結(jié)合進(jìn)來，對控制路線設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化調(diào)整 （如視距，超高），并對高速公路駕駛開展安全性評估。

3.1基于運(yùn)行速度的安全設(shè)計(jì)理念

山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)主要由公路線形決定的，因此公路線形設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)的重中之重，該因素決定了高速公路的使用空間位置以及公路在駕駛員視覺中的影像。對于任何公路優(yōu)良的線形是車輛行車安全的前提。因此，高速公路線形設(shè)計(jì)不僅要滿足相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求，還需使各因素最優(yōu)化組合，減輕高速公路駕駛員的心理壓力和生理負(fù)擔(dān)，以達(dá)到山區(qū)高速公路交通安全的目的。

3.2寬容性路測凈區(qū)設(shè)計(jì)

國內(nèi)外發(fā)達(dá)國家把路側(cè)安全歸為道路設(shè)計(jì)的一個重要組成部分。路測凈區(qū)是寬容路測設(shè)計(jì)中包含的重要概念，該定義是說容許過錯車輛有安全返回的空間。路測凈區(qū)包括，凈區(qū)設(shè)計(jì)的寬度，凈區(qū)內(nèi)邊坡度，凈區(qū)內(nèi)排水設(shè)施、凈區(qū)內(nèi)交通設(shè)施等幾個方面。結(jié)合中國山區(qū)公路實(shí)際情況，從道路的安全保障出發(fā)，可主要采取幾個方面的解決方案：①力保行駛車輛保持在車道內(nèi)，如：設(shè)計(jì)小半徑曲線輪廓標(biāo)、線形導(dǎo)標(biāo)；把震動標(biāo)線設(shè)置在車道邊緣；對道路進(jìn)行防滑處理；加寬、硬化高速公路路肩。②減少行車的側(cè)翻可能性，減少碰撞障礙物的可能性［3］。可以從以下幾個方面：

（1）對公路進(jìn)行邊坡處理，放緩路基邊坡，從而減少車輛側(cè)翻的概率。

（2）設(shè)置排水設(shè)施。修整路基邊溝，采取蓋板邊溝、碟式邊溝。

（3）清理路側(cè)障礙物。如掉落的大塊石頭或形體巨大的粗壯樹木。

（4）修建避險(xiǎn)車道。對于連續(xù)的下坡，需要結(jié)合公路地形地勢修建避險(xiǎn)車道，減少行車事故的發(fā)生率。同時，為了降低交通事故的發(fā)生概率。也可以改善路測障礙物設(shè)計(jì)方式，包括路側(cè)標(biāo)志性、上跨橋梁墩柱標(biāo)志物，護(hù)欄等等［2］。

4　結(jié)論

總的來說，山區(qū)高速公路在路基走向的設(shè)計(jì)上要做到最大程度的避免地災(zāi)害的發(fā)生。經(jīng)過研究調(diào)查，發(fā)生概率較高的，并且會影響公路的地質(zhì)災(zāi)害無外乎，崩塌、危巖、巖堆滑坡等等。總之面對這些自然地質(zhì)災(zāi)害，山區(qū)高速公路要盡量避開滑坡、崩塌等不良地質(zhì)路段，要在地形選址處做好前期的調(diào)查勘察工作，為后期施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時要加強(qiáng)自然災(zāi)害的治理力度，嚴(yán)格杜絕公路危害范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。經(jīng)過研究，我們發(fā)現(xiàn)山區(qū)高速公路的路段選址要倡議合理、盡量避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對與實(shí)在無法避免的地質(zhì)災(zāi)害，要采取科學(xué)合理的公路建設(shè)治理措施，來進(jìn)一步提高山區(qū)高速公路的質(zhì)量和使用效率以及車輛行車安全，以此來提高山區(qū)高速公路的可持續(xù)發(fā)展，為我國的高速公路發(fā)展及我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。

［1］林袁寅.山區(qū)高速公路路段基本思路及方法的研究［J］.公路交通科技雜志，2011，1.

［2］熊國斌.山極巖路斜坡的定性分析及防技研究［D］.西安大學(xué)，2006，4.

［3］劉愛光.公路路基水毀防治措施研究［D］.吉林大學(xué)，2013，1.

何 平（1983-），男，工程師，本科，主要從事路基、路面設(shè)計(jì)工作。

U412.32

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2095-2066（2016）10-0186-02

2016-3-10

楊 剛（1982-），男，工程師，本科，主要從事路線設(shè)計(jì)工作。