戈壁荒漠區(qū)公路設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析

呂 蒙 （安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司，安徽 合肥 230011）

新疆是我國(guó)向西開放的重要門戶，也是新亞歐大陸橋的必經(jīng)之地，周邊與蒙古、俄羅斯、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗、巴基斯坦、印度等8個(gè)國(guó)家接壤，是我國(guó)陸地邊境線最長(zhǎng)的省區(qū)，地緣區(qū)位和戰(zhàn)略位置十分重要，在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中具有舉足輕重的地位。

十八大以來，中央出臺(tái)了多項(xiàng)政策和措施，助力新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：社會(huì)穩(wěn)定和長(zhǎng)治久安是新疆工作的總目標(biāo)，要堅(jiān)定不移推動(dòng)新疆更好更快發(fā)展。同時(shí)，發(fā)展要落實(shí)到改善民生上、落實(shí)到惠及當(dāng)?shù)厣?、落?shí)到增進(jìn)團(tuán)結(jié)上，讓各族群眾切身感受到黨的關(guān)懷和祖國(guó)大家庭的溫暖。李克強(qiáng)總理也指出：要加強(qiáng)鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展現(xiàn)代物流，立足區(qū)位優(yōu)勢(shì)，建設(shè)好絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)。2014年第二次新疆工作會(huì)議召開，圍繞社會(huì)穩(wěn)定和長(zhǎng)治久安的總目標(biāo)，進(jìn)一步明確了新疆工作的指導(dǎo)思想、基本原則、目標(biāo)任務(wù)、主攻方向和政策措施；2015年3月國(guó)家發(fā)展改革委、外交部、商務(wù)部聯(lián)合發(fā)布了《推動(dòng)共建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動(dòng)》（以下簡(jiǎn)稱“愿景與行動(dòng)”），明確了將新疆打造成為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)的戰(zhàn)略定位，新疆從我國(guó)傳統(tǒng)對(duì)外開放格局中的“末梢”一躍成為“核心”區(qū)域。新疆在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略地位的不斷提升，為新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)跨越式發(fā)展帶來了難得的歷史機(jī)遇，同時(shí)也對(duì)新疆交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。

習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中指出：“加強(qiáng)水利、鐵路、公路、水運(yùn)、航空、管道、電網(wǎng)、信息、物流等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。”

在習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想指引下，自治區(qū)黨委團(tuán)結(jié)帶領(lǐng)全區(qū)各族人民聚焦總目標(biāo)，砥礪奮進(jìn)、攻堅(jiān)克難，著力推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，2017年以來，一大批交通、水利、電力等重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目開工建設(shè)。

根據(jù)“愿景與行動(dòng)”，基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域，交通基礎(chǔ)設(shè)施是建設(shè)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶各通道的重要支撐，作為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)，新疆綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，事關(guān)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的大局。為對(duì)接“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)”建設(shè)，新疆提出建設(shè)“三通道、三基地、五大中心、十大進(jìn)出口產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)”，以北、中、南三條通道為發(fā)展主軸輻射周邊，形成全境通過、全面覆蓋、全線連通的新疆開放發(fā)展新格局。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，計(jì)劃用3～5年時(shí)間，提升中通道功能，全面展開南、北通道建設(shè)，基本形成新疆段綜合交通運(yùn)輸體系，同時(shí)初步形成面向國(guó)內(nèi)和周邊國(guó)家的現(xiàn)代商貿(mào)物流網(wǎng)絡(luò)。由此可見，構(gòu)建高效便捷、內(nèi)通外聯(lián)的綜合交通網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)化交通通道建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急。

新疆多數(shù)地區(qū)的公路建設(shè)都不可避免地涉及戈壁荒漠地區(qū)，該地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，氣候惡劣，遠(yuǎn)離水源，施工條件差。前期合理的工程設(shè)計(jì)，有利于節(jié)約工程投資，提高工程質(zhì)量，便于項(xiàng)目施工，使得項(xiàng)目建成后高效的發(fā)揮作用。以G331線新甘界（紅嶺）至淖毛湖公路設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)單介紹戈壁荒漠地區(qū)公路的設(shè)計(jì)。

1 項(xiàng)目概況

G331是國(guó)家普通公路網(wǎng)（2013年～2030年）東西橫線中的第30條線，線路自丹東沿東北的中朝、中俄邊境線和北方的中蒙邊境線行進(jìn)，自東向西經(jīng)過遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆5省區(qū)，在新疆哈巴河與西北西南邊境公路G219（喀納斯—東興）相匯。

本次設(shè)計(jì)的G331線新甘界（紅嶺）至淖毛湖公路工程是G331的重要組成部分。作為新疆東北重要進(jìn)疆通道，也是“十三五”期新疆交通著力構(gòu)建“6橫、6縱、7樞紐、8通道”中的第1橫線，項(xiàng)目建成后將進(jìn)一步完善國(guó)家和新疆國(guó)道公路網(wǎng)，加快形成由交通路網(wǎng)構(gòu)建的日益便捷的新疆“交通經(jīng)濟(jì)帶”，強(qiáng)化我國(guó)與中亞之間的高效便捷的陸路通道，提供便捷的進(jìn)出疆通道，加快我國(guó)三北區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速持續(xù)發(fā)展。對(duì)于打造新疆“一帶一路”核心區(qū)、帶動(dòng)新疆東部地區(qū)投資及發(fā)展環(huán)境、實(shí)現(xiàn)新疆長(zhǎng)治久安及跨越式發(fā)展具有十分重要的作用。

圖1 G331項(xiàng)目位置圖

本項(xiàng)目起于新疆維吾爾自治區(qū)與甘肅省界紅嶺處，自東南向西北前進(jìn)，經(jīng)過下馬崖鄉(xiāng)北側(cè)，終點(diǎn)在淖毛湖鎮(zhèn)迎賓大道處，接G331線淖毛湖至三塘湖段，路線全長(zhǎng)169.161km。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

項(xiàng)目位于邊境地區(qū)，具有國(guó)防戰(zhàn)備公路的功能，G331全線沿東北的中朝、中俄邊境線和北方的中蒙邊境線行進(jìn)。本段的G331線基本與中蒙國(guó)境線平行走向，距離國(guó)境線最近的距離僅20km。項(xiàng)目建成后不僅是新疆與甘肅內(nèi)蒙古的主要通道，同時(shí)具有國(guó)防戰(zhàn)備公路的功能。項(xiàng)目道路北側(cè)全線設(shè)置了防撞護(hù)欄和隔離柵，防止人員和車輛駛離公路。同時(shí)設(shè)計(jì)中積極與邊防部隊(duì)對(duì)接，做好國(guó)防巡邏公路的交叉和管控。

項(xiàng)目全線位于高緯度戈壁、荒漠地區(qū)，項(xiàng)目除終點(diǎn)段位于淖毛湖鎮(zhèn)以外，其余路段都位于高緯度的戈壁、荒漠的無人區(qū)。在設(shè)計(jì)中根據(jù)現(xiàn)狀的地質(zhì)以及氣候條件，采用不同的邊坡比例，對(duì)風(fēng)積沙和風(fēng)吹雪的路段將邊坡比例設(shè)置為1:3，合理確定草方格防護(hù)設(shè)置的段落。

項(xiàng)目位于干旱區(qū)，全年降雨量少，但因暴雨、融雪引發(fā)的洪峰卻很大。項(xiàng)目所在地年均降雨量106.4mm，年蒸發(fā)量1844mm。全年極度缺水，現(xiàn)狀也無河流。但每年融雪季和瞬時(shí)降雨引發(fā)的洪峰和瞬時(shí)流量卻很大。設(shè)計(jì)中根據(jù)現(xiàn)狀沖刷的漫灘、水流痕跡線并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量調(diào)查和水文分析計(jì)算，合理確定橋涵的設(shè)置方案。

項(xiàng)目所在地年溫差極大，年最高氣溫43.9℃，年最低氣溫－32℃。由于項(xiàng)目所在地高低溫溫差過大，路面極易開裂。設(shè)計(jì)中主要采?。篴.設(shè)置抗裂性水穩(wěn)基層，降低水泥劑量，以砂當(dāng)量為細(xì)集料潔凈度指標(biāo)，采用振動(dòng)成型法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，塑料薄膜/復(fù)核土工布養(yǎng)生措施；b.在水穩(wěn)基層上設(shè)置防裂基布；c.以高溫性能為前提，提高瀝青層低溫抗裂性能。通過多種措施，提升路面的抗裂性能。

項(xiàng)目地質(zhì)條件復(fù)雜，淖毛湖盆地均為山間構(gòu)造斷陷盆地。鹽漬土分布于各地貌單元，無明顯規(guī)律可尋。鹽漬土段落全長(zhǎng)40.72km，約占全線長(zhǎng)度的17.8%。擬建場(chǎng)地鹽漬土有明顯的表聚性，且主要分布在地表下1m以內(nèi)，主要含鹽類型為（亞）硫酸鹽漬土、（亞）氯鹽漬土。設(shè)計(jì)中針對(duì)鹽漬土的鹽性和厚度，分別采用了不同的處理措施。

圖2 現(xiàn)狀戈壁荒漠

圖3 現(xiàn)狀河道沖溝

圖4 現(xiàn)狀鹽漬土鉆孔

圖5 現(xiàn)狀生態(tài)保護(hù)地

本項(xiàng)目穿過國(guó)家沙漠公園和公益保護(hù)林，戈壁荒漠地區(qū)的生態(tài)環(huán)保尤為重要，設(shè)計(jì)中通過合理選線、設(shè)置防護(hù)等措施，盡量避讓、少占生態(tài)保護(hù)用地。并根據(jù)附近水源地和草場(chǎng)的位置，合理設(shè)置野生動(dòng)物通道。

3 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 裝配式涵洞

本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)物原設(shè)計(jì)采用8m空心板小橋和4m、2m鋼筋混凝土涵洞。由于空心板梁較高，勢(shì)必造成全線填方較高，土方量大幅增加并形成馬鞍形縱面。另外，根據(jù)近些年來已建工程項(xiàng)目的反饋，空心板在后期營(yíng)運(yùn)過程中容易產(chǎn)生裂縫和開裂。而戈壁荒漠地區(qū)降雨量少，運(yùn)輸便利，極利于橋梁、涵洞標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制。

因此,設(shè)計(jì)中采用7m裝配式涵洞替代原8m空心板小橋。同時(shí)用4m和2m的涵洞采用裝配式涵洞集中預(yù)制。裝配式涵洞集中體現(xiàn)公路標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)技術(shù)，在以下諸多方面都具有優(yōu)勢(shì)。

①便于質(zhì)量控制及后期維修養(yǎng)護(hù)：鋼筋骨架在定制胎膜上進(jìn)行加工安裝，保護(hù)層厚度、鋼筋間距、外觀等各項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)更容易控制，質(zhì)量有保證。系統(tǒng)控制和保證了預(yù)制、裝配各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，大大提高了結(jié)構(gòu)耐久性，后期的維養(yǎng)頻率低、工作量小，同時(shí)節(jié)省后期維養(yǎng)費(fèi)用。

②集中體現(xiàn)公路標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)技術(shù)：裝配式預(yù)制構(gòu)件施工采用場(chǎng)站標(biāo)準(zhǔn)化施工，在施工現(xiàn)場(chǎng)采用汽車吊等機(jī)械作業(yè)，提高了機(jī)械化施工程度，節(jié)約了現(xiàn)場(chǎng)大量模板和人工，減少了不必要的中間返工，提高了施工方和建設(shè)方的管理效率和對(duì)質(zhì)量的系統(tǒng)控制。

③大幅節(jié)約工期：由于預(yù)制標(biāo)段獨(dú)立，在整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度中可以統(tǒng)籌超前完成各標(biāo)段的結(jié)構(gòu)預(yù)制，為后期的裝配施工節(jié)約了大量時(shí)間。而且裝配式涵洞主要為場(chǎng)內(nèi)施工，抗干擾性強(qiáng)，進(jìn)而為路基施工創(chuàng)造了條件，推動(dòng)了整體路基施工進(jìn)度。相比現(xiàn)澆蓋板涵，大大節(jié)約了工期。

3.2 推進(jìn)綠色服務(wù)區(qū)

本項(xiàng)目全線設(shè)置了托熱喀拉、下馬崖兩處服務(wù)區(qū)，針對(duì)服務(wù)區(qū)位于戈壁荒漠的特殊條件，荒漠中日照充足，降雨量少。針對(duì)該特點(diǎn)，服務(wù)區(qū)積極強(qiáng)調(diào)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，推進(jìn)建筑保溫、清潔能源、再生能源、節(jié)能通風(fēng)與自然采光等技術(shù)應(yīng)用。積極落實(shí)服務(wù)區(qū)污水處理和利用，最大化地節(jié)約、合理的利用水資源，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)垃圾分類收集和無害化處理。對(duì)服務(wù)區(qū)開展生態(tài)環(huán)保專項(xiàng)設(shè)計(jì)，落實(shí)廢氣、污水等污染物排放達(dá)標(biāo)的。

圖6 裝配式管涵

圖7 裝配式箱涵

3.3 拓展公路旅游功能

積極推進(jìn)交旅融合。項(xiàng)目途徑國(guó)家沙漠公園游客體驗(yàn)區(qū)和胡楊林景區(qū)，全國(guó)各地的游客絡(luò)繹不絕，在設(shè)計(jì)中做好與景區(qū)道路的銜接，并充分做好指路標(biāo)識(shí)，方便游客快速到達(dá)景區(qū)。

同時(shí)，項(xiàng)目全線位于戈壁荒漠中，南側(cè)遙望雪山，北側(cè)為一望無垠的戈壁。道路通過優(yōu)化選線，避免長(zhǎng)直線，道路線形猶如戈壁荒漠中一條靚麗的風(fēng)景線，馳騁戈壁，瞭望雪山。

全線共設(shè)置了托熱喀拉、下馬崖兩處服務(wù)區(qū)和六個(gè)簡(jiǎn)易停車區(qū)，服務(wù)區(qū)配備了相對(duì)較完善的服務(wù)功能，有便利店、汽修廠、餐廳、加油站、停車場(chǎng)、公共廁所等服務(wù)設(shè)施。使游客能安心休息停留、駐足拍照，充分領(lǐng)略東疆戈壁的秀美風(fēng)光。

4 結(jié)語

G331線不僅是新疆連接甘肅的主要通道，也是一條重要的國(guó)防戰(zhàn)備公路。雖然該項(xiàng)目位于戈壁荒漠之中，但在設(shè)計(jì)中始終秉持著打造“平安工程、品質(zhì)工程”的設(shè)計(jì)理念，將施工標(biāo)準(zhǔn)化、橋涵裝配化、綠色公路等理念貫徹項(xiàng)目始終。對(duì)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)總結(jié)，以期為今后的戈壁荒漠區(qū)公路設(shè)計(jì)起到一定的借鑒作用。