基于地質條件下的公路選線設計分析

馬光花，譚學章

（1.甘肅交通職業技術學院，蘭州730000；2.甘肅康達北業建設工程有限公司，蘭州730000）

1 引言

對于公路工程來說，技術人員要在正式開始設計之前，開展地質勘查工作，明確不同地段的地理特性，通過更好的選線設計來降低實際施工難度，綜合考量各方面的因素來選擇線路，為公路設計施工做好一個最基本的設計準備工作，然后再開始根據路線安排施工。

2 不良地質條件下的選線設計方法

公路建設經常需要在地質條件不良的情況下開展施工，針對不良地質，技術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個方案選擇標準：一是線路選擇要保證行車安全與快捷，在此基礎上加強對工程造價的控制，盡可能讓兩者之間有較好的平衡。尤其是在不良地質條件下，更要注意行車質量、造價與自然條件的互相協調性，從多方面考慮保護行車安全，也保護周邊環境。二是要節約資源，如果路線規劃區域存在大型農場，或相關基礎設施，務必要在綜合考慮各方面的情況下，合理地做出取舍，改變或者協調多方關系，降低對于當地條件和環境的影響【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點出發進行考慮：一是選線設計之前，要先認真勘察，盡可能避免地質災害的發生，從更長遠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境的沖突，為后續的公路施工提供保護；二是尊重自然，重視與自然環境的和諧共生，盡可能避免破壞原始地形，在保障人民自然環境的基礎上為可持續和諧發展做出貢獻。

3 不良地質條件下的選線設計

3.1 不良地質條件下的公路選線的勘察步驟

公路建設對于社會發展來說非常重要，在不良地質處開展公路施工工作時，要考慮地質條件，避免公路災害的發生。一旦公路災害頻繁發生，工程單位會有極大的經濟負擔，一方面會加大對自然的破壞，一方面也無法保障需要經過該路段的車輛、行人的人身財產安全。一般來說，不良地質是自然因素造成的，在受力不均勻的影響下，就會在不同程度上發生沉降問題，讓行車安全性受到影響。針對不良地質條件，工作人員對該段路段進行深入詳盡的分析和資料匯總，全面了解不良地質的各種特性，同時，結合衛星定位系統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域，并進行選定，然后根據初步方案，在現場進行詳細勘測，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，并有針對性地優化方案【3】。

3.2 各種地質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準

比如，在設計河谷路線的時候，工作人員要重視巖層的縱向發育，注意路線的布置。如果有巖層橫向發育，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過破碎帶，降低該路段對公路工程的影響。

3.2.2 不良地質路段的公路路線設計

在設計容易出現山體崩塌的區域的路線時，要注意避開崩塌區。如果實在不能避免，那就要注意減少由于山體落石等相關自然災害而導致的道路阻斷。面對滑坡區，工作人員要重視穩定性。在無法避開滑坡區的時候，要通過好的技術處理手段來防止路段坍塌。泥石流區關系到公路的穩定，必須及時地疏通淤泥堆積的地方，方便工程順利展開。風沙區中的流沙區，是很容易發生安全問題的區域，工作人員要考慮避開流沙路段，結合風向問題，綜合各方面因素選擇最合理的路線。

3.2.3 特殊巖層的選線設計

軟土區域指的是軟基基層的地區。由于其含水量高，實際應用表現出了壓縮性高、承載率低、抗剪性能力差的特性。在軟土地基上開展施工，要重點考慮沉降變形以及路基穩定的問題。凍土區域是高海拔地區常常出現的地質區域，由于地處高海拔，晝夜溫差大，土壤常常出現大量的軟弱基層。為了保障該區域的公路施工，施工單位要重視凍土問題，采取有效技術方法來對該路段進行保溫，減少凍土區域因為溫度或者荷載而出現變形的概率和幅度。

4 地質選線在公路選線設計中的應用與效果分析

4.1 公路工程建設區域地質特點介紹

在路線規劃上，要注意很多事項。本項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造剝蝕中山區，它的微地貌是基巖中陡坡、基巖沖溝，在時間推移過程中很容易因為侵蝕切割而出現一些問題，導致該路段的地形破碎，沖溝發育為“V”字形。不同區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 公路工程選線設計方案比對

本項目共布設了11條路線方案，其中與工程地質有關的共有6條，分別是A、B、C、H、J、K線（見圖1）。初步勘察階段，技術人員確定了斷層破碎帶的位置，那就是恒山隧道的東側，即該工程的臨河側。其中，A線有4處發育斷層，5處滑坡點，沒有不穩定坡。而B線則有9處斷層，6處滑坡點，2處不穩定坡。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，從工程地質角度比較，A線方案明顯優于C線方案。H線方案為A線孟家窯隧道比較方案，優點是比A線方案縮短0.53km，隧道造價較低。缺點是經過滑坡群，處理滑坡群費用大，并且施工及運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，通過省交通建設部門的審核發現，原有東大線坡陡彎急，并且所建設區域的地質病害相對較多，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化方案，穿越滑坡和不良地質段較多，同時還有其他原因等，已不滿足項目要求。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工程項目的抗風險能力。這個過程中如果沒有考慮注地質條件狀況，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，明確地質選線的具體內容，研究公路與實際發展過程的關系，盡可能有效地防止地質病害的發生。此外，工作人員如果在深入研究下做出了科學合理的判斷，那么線路在運用于實際時，就可以降低實際的工程的造價，減少不必要的浪費。與此同時，施工單位還能夠更好地規避工作中可能遇到的風險，提高工程項目的安全性，為社會的和諧穩定做出貢獻【5】。此外，相關的路線設計可以更巧妙地帶動周邊地區經濟發展，促進交通一體化，更好地實現城鄉結合，讓欠發達地區更好地完成社會工作，讓公路工程充分體現其工作效益。

圖1 公路工程選線圖

5 結語

綜上所述，公路工程的發展對于社會的推動來說非常重要。公路工程的工作人員和相關從業者如果不關注公路線路設計，那就可能影響不同地區的發展，使相關地區面臨困境。線路設計需要對整個工程的施工安全負責，需要對竣工后的道路使用者負責，也需要完成自己的使命，達到連通不同區域的目的，幫助帶動周邊地區的發展。相關單位和行業從業者要重視線路設計，明確自己的工作職責，讓工作在實際開展中能有更好的大局觀、更全面的責任意識，保障公路工程推進的安全性，為社會的健康發展做出貢獻。