基于地質(zhì)條件下的公路選線設(shè)計(jì)分析

馬光花，譚學(xué)章

（1.甘肅交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，蘭州730000；2.甘肅康達(dá)北業(yè)建設(shè)工程有限公司，蘭州730000）

1 引言

對于公路工程來說，技術(shù)人員要在正式開始設(shè)計(jì)之前，開展地質(zhì)勘查工作，明確不同地段的地理特性，通過更好的選線設(shè)計(jì)來降低實(shí)際施工難度，綜合考量各方面的因素來選擇線路，為公路設(shè)計(jì)施工做好一個(gè)最基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，然后再開始根據(jù)路線安排施工。

2 不良地質(zhì)條件下的選線設(shè)計(jì)方法

公路建設(shè)經(jīng)常需要在地質(zhì)條件不良的情況下開展施工，針對不良地質(zhì)，技術(shù)人員要綜合考慮各種因素來選擇合理的方案。工作人員在此過程中，要注意以下2個(gè)方案選擇標(biāo)準(zhǔn)：一是線路選擇要保證行車安全與快捷，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)對工程造價(jià)的控制，盡可能讓兩者之間有較好的平衡。尤其是在不良地質(zhì)條件下，更要注意行車質(zhì)量、造價(jià)與自然條件的互相協(xié)調(diào)性，從多方面考慮保護(hù)行車安全，也保護(hù)周邊環(huán)境。二是要節(jié)約資源，如果路線規(guī)劃區(qū)域存在大型農(nóng)場，或相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，務(wù)必要在綜合考慮各方面的情況下，合理地做出取舍，改變或者協(xié)調(diào)多方關(guān)系，降低對于當(dāng)?shù)貤l件和環(huán)境的影響【1，2】。

從公路安全性以及壽命上來看，選線的工作人員需要從以下2點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行考慮：一是選線設(shè)計(jì)之前，要先認(rèn)真勘察，盡可能避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，從更長遠(yuǎn)的角度上來避開不適合開挖的地段，妥善地處理不同條件下施工線路和周邊環(huán)境的沖突，為后續(xù)的公路施工提供保護(hù)；二是尊重自然，重視與自然環(huán)境的和諧共生，盡可能避免破壞原始地形，在保障人民自然環(huán)境的基礎(chǔ)上為可持續(xù)和諧發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3 不良地質(zhì)條件下的選線設(shè)計(jì)

3.1 不良地質(zhì)條件下的公路選線的勘察步驟

公路建設(shè)對于社會發(fā)展來說非常重要，在不良地質(zhì)處開展公路施工工作時(shí)，要考慮地質(zhì)條件，避免公路災(zāi)害的發(fā)生。一旦公路災(zāi)害頻繁發(fā)生，工程單位會有極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，一方面會加大對自然的破壞，一方面也無法保障需要經(jīng)過該路段的車輛、行人的人身財(cái)產(chǎn)安全。一般來說，不良地質(zhì)是自然因素造成的，在受力不均勻的影響下，就會在不同程度上發(fā)生沉降問題，讓行車安全性受到影響。針對不良地質(zhì)條件，工作人員對該段路段進(jìn)行深入詳盡的分析和資料匯總，全面了解不良地質(zhì)的各種特性，同時(shí)，結(jié)合衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及航攝照片來更直觀地了解具體情況，再初步確定線路號，觀察圖片上的適合公路施工的區(qū)域，并進(jìn)行選定，然后根據(jù)初步方案，在現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)勘測，排除有問題的路段，確定更合理的方案。在選擇方案后，要用探測儀再次探測，保證路段的安全性，并有針對性地優(yōu)化方案【3】。

3.2 各種地質(zhì)條件下公路選線的基本原則

3.2.1 不同地形、地貌條件的公路選線標(biāo)準(zhǔn)

比如，在設(shè)計(jì)河谷路線的時(shí)候，工作人員要重視巖層的縱向發(fā)育，注意路線的布置。如果有巖層橫向發(fā)育，要注意橫向斷裂的狀況，選擇斷裂少的地方布置線路，盡量以最小的公路面積來經(jīng)過破碎帶，降低該路段對公路工程的影響。

3.2.2 不良地質(zhì)路段的公路路線設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)容易出現(xiàn)山體崩塌的區(qū)域的路線時(shí)，要注意避開崩塌區(qū)。如果實(shí)在不能避免，那就要注意減少由于山體落石等相關(guān)自然災(zāi)害而導(dǎo)致的道路阻斷。面對滑坡區(qū)，工作人員要重視穩(wěn)定性。在無法避開滑坡區(qū)的時(shí)候，要通過好的技術(shù)處理手段來防止路段坍塌。泥石流區(qū)關(guān)系到公路的穩(wěn)定，必須及時(shí)地疏通淤泥堆積的地方，方便工程順利展開。風(fēng)沙區(qū)中的流沙區(qū)，是很容易發(fā)生安全問題的區(qū)域，工作人員要考慮避開流沙路段，結(jié)合風(fēng)向問題，綜合各方面因素選擇最合理的路線。

3.2.3 特殊巖層的選線設(shè)計(jì)

軟土區(qū)域指的是軟基基層的地區(qū)。由于其含水量高，實(shí)際應(yīng)用表現(xiàn)出了壓縮性高、承載率低、抗剪性能力差的特性。在軟土地基上開展施工，要重點(diǎn)考慮沉降變形以及路基穩(wěn)定的問題。凍土區(qū)域是高海拔地區(qū)常常出現(xiàn)的地質(zhì)區(qū)域，由于地處高海拔，晝夜溫差大，土壤常常出現(xiàn)大量的軟弱基層。為了保障該區(qū)域的公路施工，施工單位要重視凍土問題，采取有效技術(shù)方法來對該路段進(jìn)行保溫，減少凍土區(qū)域因?yàn)闇囟然蛘吆奢d而出現(xiàn)變形的概率和幅度。

4 地質(zhì)選線在公路選線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與效果分析

4.1 公路工程建設(shè)區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)介紹

在路線規(guī)劃上，要注意很多事項(xiàng)。本項(xiàng)目的路線需要穿越基巖山脈——翠屏山。其中，翠屏山是北岳恒山構(gòu)造剝蝕中山區(qū)，它的微地貌是基巖中陡坡、基巖沖溝，在時(shí)間推移過程中很容易因?yàn)榍治g切割而出現(xiàn)一些問題，導(dǎo)致該路段的地形破碎，沖溝發(fā)育為“V”字形。不同區(qū)域含水層巖性和水文條件多有不同，碎屑巖類裂隙水、碳酸鹽類裂隙巖溶水以及巖漿巖類裂隙水，都是主要的幾種地下水類型。由于巖土本身的特殊性，其中存在著大量濕陷性黃土以及膨脹性巖土【4】。

4.2 公路工程選線設(shè)計(jì)方案比對

本項(xiàng)目共布設(shè)了11條路線方案，其中與工程地質(zhì)有關(guān)的共有6條，分別是A、B、C、H、J、K線（見圖1）。初步勘察階段，技術(shù)人員確定了斷層破碎帶的位置，那就是恒山隧道的東側(cè)，即該工程的臨河側(cè)。其中，A線有4處發(fā)育斷層，5處滑坡點(diǎn)，沒有不穩(wěn)定坡。而B線則有9處斷層，6處滑坡點(diǎn)，2處不穩(wěn)定坡。綜合來看，A線方案更加合適。C線方案穿過一巨型滑坡，直接威脅路線安全，從工程地質(zhì)角度比較，A線方案明顯優(yōu)于C線方案。H線方案為A線孟家窯隧道比較方案，優(yōu)點(diǎn)是比A線方案縮短0.53km，隧道造價(jià)較低。缺點(diǎn)是經(jīng)過滑坡群，處理滑坡群費(fèi)用大，并且施工及運(yùn)營期間存在極大的安全隱患。J線方案是考慮利用舊有東大線改造作為大靈線改線的比較方案。但是，通過省交通建設(shè)部門的審核發(fā)現(xiàn)，原有東大線坡陡彎急，并且所建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)病害相對較多，路面還存在坍塌以及滑坡問題，最終改造方案沒有通過。K線方案是對原工可方案的局部優(yōu)化方案，穿越滑坡和不良地質(zhì)段較多，同時(shí)還有其他原因等，已不滿足項(xiàng)目要求。通過方案比對，確定A路線為最佳方案。

4.3 公路工程選線效益分析

好的公路選線會增加整個(gè)工程項(xiàng)目的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。這個(gè)過程中如果沒有考慮注地質(zhì)條件狀況，則有可能影響工程的順利展開。為了提升公路工程的效益，施工單位要重視全局部署的意義，明確地質(zhì)選線的具體內(nèi)容，研究公路與實(shí)際發(fā)展過程的關(guān)系，盡可能有效地防止地質(zhì)病害的發(fā)生。此外，工作人員如果在深入研究下做出了科學(xué)合理的判斷，那么線路在運(yùn)用于實(shí)際時(shí)，就可以降低實(shí)際的工程的造價(jià)，減少不必要的浪費(fèi)。與此同時(shí)，施工單位還能夠更好地規(guī)避工作中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)，提高工程項(xiàng)目的安全性，為社會的和諧穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)【5】。此外，相關(guān)的路線設(shè)計(jì)可以更巧妙地帶動(dòng)周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)交通一體化，更好地實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)結(jié)合，讓欠發(fā)達(dá)地區(qū)更好地完成社會工作，讓公路工程充分體現(xiàn)其工作效益。

圖1 公路工程選線圖

5 結(jié)語

綜上所述，公路工程的發(fā)展對于社會的推動(dòng)來說非常重要。公路工程的工作人員和相關(guān)從業(yè)者如果不關(guān)注公路線路設(shè)計(jì)，那就可能影響不同地區(qū)的發(fā)展，使相關(guān)地區(qū)面臨困境。線路設(shè)計(jì)需要對整個(gè)工程的施工安全負(fù)責(zé)，需要對竣工后的道路使用者負(fù)責(zé)，也需要完成自己的使命，達(dá)到連通不同區(qū)域的目的，幫助帶動(dòng)周邊地區(qū)的發(fā)展。相關(guān)單位和行業(yè)從業(yè)者要重視線路設(shè)計(jì)，明確自己的工作職責(zé)，讓工作在實(shí)際開展中能有更好的大局觀、更全面的責(zé)任意識，保障公路工程推進(jìn)的安全性，為社會的健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)。