不良地质条件下山区公路选线设计探讨

摘 要：山区公路设计与施工中常会遇到一些不良地质条件的影响，如滑坡、泥石流、软土或冻土区域等，这些问题会对公路建成后运行的安全性与稳定性有不良的影响。文章探讨了山区公路选线设计的原则与方法，阐述了国内山区公路建设中常见的不良地质条件，进行选线设计分析，望对相关公路选线设计有所借鉴。

关键词：山区公路；不良地质条件；选线设计

1 不良地质条件下山区公路选线原则

通常所阐述的不良地质条件是指自然因素作用下工程地质产生不均匀分布，在外力作用下使得路面不均衡沉降、破坏等灾害。因此，山区公路选线中应制定科学合理的设计方法与处理方式，减少不良地质对公路安全的影响。

山区公路建设质量与选线设计有密切关系，优质的选线设计方案能够保证公路长时间的安全运行，尤其是工程建设区域存在不良地质问题，选线设计方案将直接影响到山区公路建设的工程造价以及建成后的安全可靠性，山区公路选线设计主要遵循两个方面的原则：其一，前期做好公路沿线的地质勘察，本着最小程度扰动的原则，尽可能减少不良地质问题对公路设计的影响。其二，公路选线设计应遵循自然规律，有机协调好选线设计与环境保护两个方面。

2 山区公路选线设计方法与步骤

山区公路选线设计涉及多方面的因素，为达到最优化的选线方案，设计中应综合考虑各制约因素之间的关系。选线设计的质量标准应从两个方面考虑：第一，兼顾行车安全快捷效率与工程造价，工程区域如遇不良地质问题，选线设计方案的制定要从环境保护、运行安全以及工程造价方面进行综合分析；第二，最大程度地节约与保护资源，选线设计中如要通过土地、矿产、水利等资源时，应综合分析各方面的条件，通过比选分析确定选线设计方案。

公路选线设计一般包括三个步骤，首先分析研究工程建设区域的地质条件；其次，通过航拍或卫星定位的方法初步拟定选线方案，并对方案中路线进行实地考察，筛除或避免不良地质和治理困难的路段，之后较为笼统地选定一山区公路选线方案；最后要进行方案的优化选择，运用专业的方法对不良地质路段进行探测，确定对应的处理措施，并进行必选分析，确定最优化的选线设计方案。

3 不良地质的山区公路选线设计

不同于平原地区的公路建设，山区公路选线一般会沿沟底或河岸布设，这就导致了公路施工中的填挖量较大。大工程地填挖路基会对路段的地貌和河流的稳定性产生影响，一些不良地质区域（如石灰岩地区、构造脆弱地区、特殊岩层区域）会产生崩塌、滑坡、沉陷等问题。这些工程灾害的出现与自然及人为因素都存在很大的关系，良好的公路建设能够通过有效的措施（如挡土墙、挂网喷浆、片石砌护等）来减少灾害的发生，并起到水土保持的作用。山区公路选线常遇的不良地质条件有以下几种。

3.1 岩溶、滑坡、崩塌和泥石流

山区公路路段如存在岩溶问题，将会对公路路基的稳定性产生影响，严重时甚至会损毁路基及其上构筑物。对于此类地质条件的公路选线设计，应首先对岩溶危害程度进行评级，掌握详细的地质灾害资料（包括规模、性质以及性质），以便后期对所选线路进行优化处理。山区公路选线应尽可能绕避岩溶路段，如路线必须穿过岩溶区域，则应采取合理有效的治理措施。滑坡地区选线也应遵循绕避原则，如路线选择通过滑坡区域时，首先要掌握滑坡地段的滑坡体特性，并将路基选择设置在滑坡体的下部，降低滑坡体载荷与公路路基载荷之间的影响，并设置必要的保护措施，如截排水、支挡、卸载清方等。崩塌区域公路选线应采用综合的防治措施，并适当减缓坡体坡度。路线过泥石流区域时应遵循其流势，建设桥梁以通过此区域。

3.2 冻土地区

冻土地区的公路危害主要为路基下沉与冻胀、路堑边坡滑动、桥涵冰塞与挤压等，此类区域的公路设计选线路段以干燥、向阳、平缓为优。向阳地带由于受日光照射，相比阴面的融解层较深，如此区域坡度较陡、风化严重或地层节理较为发育时，路基会存在较大的不稳定因素，选线设计时应绕避；路线过多冰冻土层或冻土边缘时，选线设计应绕避富冰土层、不良土质地段，易选择在稳定的、含水量较少的地层；山区冻土地区路线设计施工中宜运用填方施工，填方能够在很大程度上改善路基条件，虽然填方施工工程量较大，并且所填土亦存在的一定的不稳定因素，但相比冻土地区路基要有很大程度的改观；设计路线要少用挖方施工，如工程需要则应尽可能减少工程量，尤其对于深厚地下冰与饱冰冻土区域，路线通过方式不可选用挖方方案。

3.3 湿陷性黄土地区

湿陷性黄土内部颗粒的粘结力较弱，在力的作用下会产生快速的沉陷变形，而公路不允许有较大的沉降变形，如公路路基为湿陷性黄土，公路建筑物会随着湿陷性黄土变形而导致变形甚至破坏坍塌。而且一般黄土地区的沟谷两岸地质条件较差，由于其自身稳定性不够使得坡角容易产生失稳破坏、坡体滑坡或者崩塌。黄土易受到地下水的侵蚀，破坏黄土自身结构特性，土壤颗粒被水流带走，易产生塌陷与陷穴。

黄土地区公路选线设计主要问题是路堑边坡失稳，其受路段区域黄土性质、气候以及地形地貌的影响，且与所建公路路堑结构尺寸、边坡坡度以及其他防护措施有关。此类不良地质区域的公路选线应尽可能绕避，选择稳定性较好的平缓斜坡、沟谷地带。如路线设计必须通过湿陷性黄土区域，也应选择湿陷性表现较弱、拥有较好排水条件的路段。为控制工程施工中的填土高度，路线可根据实际地形选择适当的位置，过高的填土不利于维持路基的稳定性，并且占用大量的人力与物力资源，也可选择桥梁方案。除高填土之外，工程施工中还应考虑深挖与隧道方案，在方案制定过程中应结合条件进行比选分析，以免造成不良的工程效果与不必要的浪费。

4 结束语

作为公路的骨架，路线选择的优劣会直接影响其功能的发挥，尤其对于不良地质条件下的公路选线，设计应重视地质勘察，运用灵活的绕避技巧通过灾害区域，并采用综合的防治措施保证山区公路路线的安全可靠。

参考文献

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[2]彭飞.探讨基于不良地质条件下的公路选线设计[J].科学之友，2013，7：39-40+42.

[3]李中宁.浅谈不良地质条件下的公路选线设计[J].科技信息，2012，3：489+446.

作者简介：郭星煌（1982，10-），男，福建福安人，畢业于北京交通大学，本科，工程师，研究方向：道路工程设计。