山區(qū)道路選線
山嶺地區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜多變,地形陡峻、溝谷縱橫,路線跨谷切梁,高填深挖難以避免,因此,山區(qū)道路選線受地形、地質(zhì)的限制很大,路線的平、縱、橫三方面都受到制約。路線是道路的骨架,它的優(yōu)劣關(guān)系到道路本身功能的發(fā)揮,是否能起到應(yīng)有的作用,其線形設(shè)計(jì)的好壞不僅決定著工程造價(jià),而且還決定著運(yùn)營(yíng)階段的使用質(zhì)量,即行駛的安全性、舒適性及經(jīng)濟(jì)性,而山區(qū)路線的選擇也是制約工程是否經(jīng)濟(jì)、合理、可行的重要因素。針對(duì)山區(qū)公路選線與平面線形設(shè)計(jì)兩個(gè)問(wèn)題,應(yīng)從根本上避免出現(xiàn)較多的路基高填深挖,使道路區(qū)域與周邊環(huán)境融為一體,影響路線設(shè)計(jì)的因素除自然條件外,還受到諸多社會(huì)因素的制約,選線時(shí)要綜合考慮多種因素,妥善處理好各方面的關(guān)系! ∫弧⑸綆X區(qū)的特點(diǎn)
山嶺區(qū)具有地形復(fù)雜、溝壑縱橫、不良地質(zhì)眾多、平面展線位置狹窄、平縱配合困難等特點(diǎn)。具體自然特征如下:
1、地形地貌錯(cuò)綜復(fù)雜,山巒起伏,溝壑縱橫,切割劇烈,坡陡谷窄,自然坡度較大。
2、石多、土薄、地質(zhì)復(fù)雜,不良地質(zhì)現(xiàn)象如滑坡、巖崩、巖堆、坡積層、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害沖溝較多。
3、水文條件復(fù)雜。山區(qū)河谷谷底一般不寬,兩岸臺(tái)地較窄,谷坡時(shí)緩時(shí)陡,間或?yàn)闇\灘和懸崖峭壁,沖溝多具有彎曲的特點(diǎn),水流比降大,平時(shí)流量不大,但一遇暴雨,山洪暴發(fā),洪流夾帶泥沙、礫石等急速下泄,沖刷河岸,毀壞田園,為害甚大。
4、氣候條件多變。晝夜溫差大,山高霧大,氣壓較低等。
二、設(shè)計(jì)原則
1、山區(qū)選線與道路平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)密切相關(guān),選線工作是線形設(shè)計(jì)的先導(dǎo),因此必須遵守線形設(shè)計(jì)的基本原則:安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、舒適和美觀! 2、路線設(shè)計(jì)各個(gè)階段,應(yīng)對(duì)路線方案作深入細(xì)致地研究和踏勘,多選方案,經(jīng)充分論證和比選后,確定最優(yōu)方案! 3、在工程量增加不多的情況下,盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo),不要輕易采用極限指標(biāo),如在極困難的情況下使用極限指標(biāo),將嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求將極限縱坡坡長(zhǎng)控制在200米以內(nèi)! 4、選線時(shí)應(yīng)與農(nóng)業(yè)基本建設(shè)相配合,做到少占農(nóng)田,盡量不占。 5、選線時(shí)應(yīng)重視環(huán)境保護(hù),路線應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào),并要照顧到美觀。 6、選線時(shí)應(yīng)對(duì)實(shí)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)進(jìn)行踏勘,查清其對(duì)所選道路的影響,采取相應(yīng)的措施。
不同地形條件下的道路選線特點(diǎn):山嶺區(qū)路線選線按照線路行經(jīng)地區(qū)的地形地貌特征,主要有越嶺線、沿河(溪)線、山脊線三類,選線應(yīng)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題,依類型特性而不同。(1)越嶺線多半以縱坡控制,主要為埡口選擇,過(guò)嶺標(biāo)高的確定,以及埡口兩側(cè)路線的展延。(2)跨溝谷線和山脊線多半以方向控制,跨溝谷線主要為路線沿哪一側(cè)行進(jìn),線位高度的確定,以及跨溝谷地點(diǎn)的選擇。山脊線主要為上山脊路線是否夠長(zhǎng),埡口選擇,以及在分水嶺哪一側(cè)布線。(3)介于山脊線與跨溝谷線之間的山腰(坡)線,則特別注意避免同一山坡上回頭曲線的重疊。
三、選線的一般步驟 所選道路的起、終點(diǎn)和中間控制節(jié)點(diǎn)確定后,可用多種方式把它們連接起來(lái)。例如,山嶺區(qū)路線是沿溝還是越嶺,越嶺線是沿山脊還是展線而過(guò),是走高線還是走低線;在山下平地是穿越村鎮(zhèn)還是繞避。為了很好地處理這些問(wèn)題,選線一般要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟: 1.全面布局 全面布局解決路線基本走向,首先廣泛勘察山形、地質(zhì)情況,撇開不良地帶,逐步縮小路線活動(dòng)范圍,然后進(jìn)一步上下反復(fù)勘察,即在起點(diǎn)、終點(diǎn)和中間控制節(jié)點(diǎn)之間,根據(jù)選線原則尋找最合理的“通過(guò)點(diǎn)”(例如埡口、山脊、半山坡的平緩處等),確定“通過(guò)點(diǎn)”后,就構(gòu)成了大致的路線方案。確定控制點(diǎn)和延展路線的地段,做好整體布局。 2.逐段踏查 這是進(jìn)一步深入勘測(cè)確定的通過(guò)點(diǎn),按全面布局所定控制點(diǎn)分段安排路線,安排好一段,定好一段線位。解決局部路線方案,根據(jù)實(shí)地的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況,逐段定出具體的小控制點(diǎn),例如,路線是走埡口的左側(cè)還是右側(cè),是用回頭彎展線下山還是繞道過(guò)梁山等! 3.具體定線 具體定線是在逐段安排的小控制點(diǎn)之間,反復(fù)插點(diǎn)、穿線,經(jīng)比較后,按規(guī)定的縱坡和曲線半徑最后定出路線基本走向。沿著已安排好的路線輪廓確定路線位置。山坡上的線位放上或放下,決定填挖工程的大小,必須在路線的橫向詳細(xì)勘測(cè)后確定。
道路選線的實(shí)地定線一般均采用水準(zhǔn)儀放坡,結(jié)合地形確定控制斷面,考慮線形標(biāo)準(zhǔn),最后擬定曲線及直線位置,確定交角點(diǎn)及路線的具體位置。對(duì)山區(qū)復(fù)雜路段及重要路線,可利用1:500~1:2000比例的地形圖先在紙上定線,最后實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)布線。紙上定線時(shí),先按路線平均縱坡擬定導(dǎo)向線(零點(diǎn)線),再擬定交角點(diǎn)及曲線半徑,具體布設(shè)路線。同時(shí)繪出導(dǎo)向線的縱坡線,比較研究,最后確定路線方案。
四、山區(qū)道路選線的注意事項(xiàng)
山區(qū)道路由于受地形、地物、地質(zhì)、水文、氣象等因素的制約,具有完全不同于平原地區(qū)道路的特點(diǎn)。在山嶺區(qū)修建道路無(wú)論其在設(shè)計(jì)方面還是在施工方面,其難度都是比較大的,相應(yīng)的工程造價(jià)較高。目前,國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的呼聲日高,我國(guó)在環(huán)保方面的意識(shí)也在逐步加強(qiáng)。作為山區(qū)道路建設(shè)在如何加強(qiáng)環(huán)保方面面臨很多的新問(wèn)題,而山區(qū)道路受其技術(shù)指標(biāo)的控制將不可避免地對(duì)原有的森林植被、景觀、地貌造成破壞。減少道路建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞,最經(jīng)濟(jì)、最有效的途徑就是合理選線,如何充分利用山嶺區(qū)的地形、地貌,巧妙的對(duì)線形進(jìn)行布設(shè),合理選擇線型指標(biāo),盡可能減小工程量,降低工程造價(jià),提高道路的整體穩(wěn)定性是山嶺區(qū)道路設(shè)計(jì)過(guò)程中必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題。
道路選線時(shí),應(yīng)進(jìn)行廣泛的社會(huì)調(diào)查,積極征求當(dāng)?shù)卣鹊囊庖姡哟髤f(xié)調(diào)力度,把各項(xiàng)前期調(diào)查工作落實(shí)到位。確定線位時(shí),應(yīng)按照不擾民的原則,在滿足規(guī)范要求的前提下,盡量不干擾這些控制因素,在無(wú)法避讓的情況下,應(yīng)積極協(xié)調(diào)、多方論證,這樣才能使確定的路線方案不但滿足技術(shù)規(guī)范的要求,而且盡可能滿足沿線政府、群眾的要求,降低道路施工、運(yùn)營(yíng)階段的干擾,取得良好的社會(huì)效應(yīng)。
山區(qū)道路地質(zhì)病害的形成是因復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造、特殊的地理?xiàng)l件、惡劣的自然天氣、脆弱的生態(tài)環(huán)境等因素造成的,但不科學(xué)、不合自然規(guī)律的生產(chǎn)活動(dòng)也是誘發(fā)多種地質(zhì)病害的人為破壞因素,必須重視地質(zhì)選線,保持自然生態(tài)的平衡。確定路線方案前詳細(xì)了解沿線地質(zhì)構(gòu)造帶、斷層、巖石的層理情況、地質(zhì)病害的分布及范圍等,通過(guò)對(duì)斷面地質(zhì)層面的勘探、調(diào)查資料的分析,研究路線通過(guò)方案并不斷優(yōu)化。對(duì)地質(zhì)較為復(fù)雜地段還應(yīng)注意在設(shè)線后誘發(fā)并加劇地質(zhì)病害的可能性,謹(jǐn)慎的確定路線的線位和采取的工程措施?梢匝爻醪綌M定的路線線位,進(jìn)行全線踏勘,對(duì)重點(diǎn)地段進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查,得出初擬線位沿線的基本工程地質(zhì)情況,評(píng)估路線方案的可行性,發(fā)現(xiàn)重大不良地質(zhì)地段或預(yù)測(cè)工后會(huì)出現(xiàn)難以治理的地質(zhì)病害的路段及時(shí)反饋信息,以便盡快調(diào)整路線線位。當(dāng)工作中發(fā)現(xiàn)仍有重大的地質(zhì)病害存在或有潛在的重大地質(zhì)病害時(shí),必須及時(shí)調(diào)整線位。對(duì)于重大的地質(zhì)病害應(yīng)盡量繞避,實(shí)在無(wú)法繞避的要考慮工程措施的可能性與可靠性,盡量在路線的平縱面優(yōu)化上下功夫(采用透水性路基等),避免高填深挖,以減少對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞,提高工程措施的可靠性和安全度。對(duì)地質(zhì)病害應(yīng)以防為主,以治為輔,能避當(dāng)避,即使增加工程造價(jià)也是值得的。地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和地質(zhì)災(zāi)害防治是山區(qū)道路建設(shè)成敗的關(guān)鍵,也是以后安全使用的基礎(chǔ),為此必須重視地質(zhì)工作。
線性指標(biāo)要根據(jù)實(shí)際地形掌握,充分利用地形,靈活掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),避免高填深挖造成人為的自然破壞。我們?cè)谏絽^(qū)道路選線時(shí),為追求快捷、節(jié)省造價(jià)及經(jīng)濟(jì)效益等,經(jīng)常將路線沿河谷地布設(shè),將路線布設(shè)于山坡或坡腳。這樣便產(chǎn)生了一連串的環(huán)境問(wèn)題,如山坡坡面徑流及污水影響水質(zhì);施工期大量開挖山坡及取土、棄土造成水土流失破壞生態(tài)環(huán)境;路基侵占谷地內(nèi)很少的可耕地及公路,對(duì)自然風(fēng)景的侵害等。
山嶺區(qū)往往有大量的地下資源(煤炭資源、礦產(chǎn)資源),選線前應(yīng)積極調(diào)查,另外,應(yīng)注意節(jié)約土地資源,道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)雖然不可避免地要占用一定的土地,但交通條件的改善將有利于國(guó)土資源的均衡開發(fā),可以大大提高國(guó)家土地資源的使用效率。在道路選線時(shí),盡量利用一些荒地、廢地,力求少占耕地,特別是要爭(zhēng)取不占或少占高質(zhì)量的耕地。
路線大的走向方案確定后,重要的是如何優(yōu)化平縱面線形,山嶺區(qū)線型指標(biāo)的選用對(duì)工程量、工程造價(jià)的影響是十分巨大的。在選用線型指標(biāo)時(shí),而應(yīng)在滿足規(guī)范要求的前提下,盡量使線型指標(biāo)均衡,在受控較多或工程量較大的路段,經(jīng)統(tǒng)一論證,做到線形均衡、流暢,在保證通行能力的同時(shí),充分發(fā)揮投資效益。
選線時(shí)不能只考慮工程量,應(yīng)把道路的整體穩(wěn)定性放在首要的位置,確保道路在施工及運(yùn)營(yíng)階段的安全性,如不良地質(zhì)、半填半挖路基、黃土陡崖等都會(huì)對(duì)道路形成安全隱患,路線布設(shè)時(shí)應(yīng)全面統(tǒng)籌考慮。
總之,山區(qū)道路的路線方案必須在顧及多方面因素,多方案論證、比選的基礎(chǔ)上選定路線方案,才能保證最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。道路視察是根據(jù)規(guī)劃路線,初步確定路線總體布局,擬定路線的基本走向;踏勘測(cè)量中的選線是選定路線的有利地帶,決定路線分段布局,選定輪廓線位;詳細(xì)測(cè)量中的定線是最終確定路線的合理位置。按照選定的路線方案,在地面上確定道路中線的具體位置就是道路定線。
綜上所述,選線是由淺到深,由粗到細(xì)的工作過(guò)程。是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、自然條件、建筑材料情況、施工條件、路線長(zhǎng)短、工程造價(jià)、勞動(dòng)力來(lái)源、營(yíng)運(yùn)條件等綜合考慮的結(jié)果。所以選線的質(zhì)量是保證道路質(zhì)量的關(guān)鍵,必須十分細(xì)致。