褶皱的形成机理及对山区公路线路选线的影响

2016-10-10任洪靖李钊

地球 2016年5期

关键词：褶皱路线山区

■任洪靖李钊

（广东核力工程勘察院广东广州510800）

褶皱的形成机理及对山区公路线路选线的影响

■任洪靖李钊

（广东核力工程勘察院广东广州510800）

我国幅员辽阔，地形复杂，光山区面积就占了整个国家国土面积的69%,山区公路是我国交通运输的重要组成部分,近年公路建设虽然发展迅速,但主要采用"粗放型"的发展方式,以速度和数量做主导。公路与沿线特殊纸质环境之间的协调性问题一直是山区高速公路建设面临的一个难题。在山区公路建设过程中,研究褶皱形成机理,提高公路选线的科学性，合理性，确保公路施工建设活动的安全指数，保证公路公路工程的质量具有十分积极的意义。本文对褶皱地质条件下，山区公路路线进行了详细的研究，旨在为业界人士提供一定的参考。

隔挡式褶皱薄皮构造隔槽式褶皱厚皮构造

类型:隔挡式褶皱和隔槽式褶皱。区域构造研究确定，在地质背景、形成机制和形态特证上与这两种基本型式相同和近似的褶皱广泛发育，一些学者据其特点，分别称其为表皮式构造、表层构造、前陆褶皱冲断带和滑脱构造等，这种类型的地质构造向来与石油、天然气等自然资源联系紧密，同时在公路选线施工与矿场勘测活动中，对其形成机理进行分析有很大的必要性。

1 项目概况

该线路路线起点桩号K74+836(接漳州段终点,进入龙岩漳平市境内),沿5208左侧布线,经大祀,连续穿越涵口一号、二号、三号隧道至涵梅坑,穿寨坑特长隧道(3460米)至内福口,于K88+953桂林街道新膺村附近设漳平南互通接5208,建芦芝大桥(955米)跨过九龙江及鹰厦铁路,后沿漳平市东面、规划环城道路外围展线,经芦芝乡、青坑、和平镇溪坂,于和平镇K97+507设漳平枢纽互通与海西网莆永线十字交叉(/莆永0线桩号K123+311,位于和平镇春尾村附近),路线继续北上,穿国公歧特长隧道(5440米),尔后,路线沿新桥溪东岸布线,经马坑、城门、蓬湖、东坑,于K131十248新桥镇东坑尾村设新桥互通,经龟池,穿大隔尖隧道至长潭,经陈田、城口、跨鹰厦铁路,路线经曳船坂(K146+963)进入三明永安市境内,穿半岭湖隧道上坪格,经胡芹、跨鹰厦铁路和省道307线,终于永安市西洋镇的黄坂洋,设黄坂洋枢纽互通 (方案H)与泉三高速公路 (泉三高速公路桩号K175+600)相接,终点桩号K154+995,路线全长80.159公里(其中:龙岩市境72.127公里、三明市境8.032公里)。项目总投资68.4516亿元人民币,建设工期36个月。

2 项目沿线环境条件

2.1 区域地质

路线位于戴云山一博平岭山脉隆褶带的闽西南拗陷带与闽东火山断拗带之间,主要有北东向政和一大埔、福安一南靖、闽江口一永定;东西向仙游一漳平;南北向泰宁一龙岩。沿线地质构造以NE、NW向构造为骨架,同时发育SN、EW向构造,形成格状构造体系和多期叠加的复杂构造带特征。断裂带内破碎角砾岩多已硅化胶结,并有后期石英脉充填,对线路影响不大。受区域构造影响,沿线断层和沉积岩层中的小褶皱、褶曲较发育,侵入岩以蚀变破碎带、硅化带、角砾岩、糜棱岩带及岩脉形式出现。这些构造主要对边坡、隧道的稳定影响较大,对路基影响较小。

2.2 水文地质评价

区内地貌以低山及丘陵地貌为主,间夹山间小盆地。谷地段分布冲洪积砂、砾、卵石层,下伏基岩风化裂隙及挤压构造裂隙较发育。本区根据地下水的赋存类型分类,主要发育有第四系冲洪积层孔隙水、基岩裂隙水、及构造裂隙水三大类型。构造裂隙水和基岩风化带孔隙一裂隙水对高边坡及隧道施工和围岩的稳定性有一定影响,应根据渗水情况采用相应的防排水措施;冲洪积层孔隙水对基坑的开挖有影响,基坑开挖路段应注意防、排水。沿线河谷水系较发育,但大多短小急促。流量受降雨量影响明显,年内分配不均,汛期多集中在5～8月,占全年总流量的70%以上。

3 路线方案比选

深路堑是指挖方边坡高度大于20m的路堑,有全断面,或半填半挖型。其优点是与前后路段的平纵面设计协调良好,有利于路线总体设计。缺点表现为:路线总体设计由于受路堑边坡高度的限制使得纵断面设计指标降低;产生大量废方;大量破坏当地植被;产生高边坡易诱发坍塌、滑坡灾害。隧道则是相对于深路堑方案提出的。其优点为:线形顺直,土石方量小,对周围环境影响小,利于生态保护。缺点为:路线平纵面指标限制严格,不便于路线总体方案的布局;地质条件良好时造价可能高于深路堑;运营养护费用高。

比选时考虑:（1）路线纵断面对总体设计的影响。两种方案的纵断面的指标标准不同,由于山区地形复杂,选择不同的方案可能需调整路线平面位置以满足纵向指标。（2）环境保护、自然景观。深路堑对当地环境的影响大于隧道,设计时对二者应做定量或定性的论证。（3）路基土石方。深路堑的开挖为路堤填料提供了丰富来源,从土石方总量进行综合分析。（4）工程造价。在地质条件差的路段需考虑深路堑高边坡的综合治理费用,综合分析。

吴保至子洲高速公路为国道主干线GZ(35)根据总体设计,项目对边坡高度大于40米的路段进行深挖路基和短隧道方案比较,情况见表42。K6+820一K7+020段,地形较破碎,路线左侧约20米处有滑坍现象,坡体稳定性差,该路段路基最大边坡高达60米,路基土石方数量大,边坡稳定性差,生态环境脆弱,水土流失严重,为了保证行车安全与保护环境,推荐隧道方案。K7+188一K7+330段,地形较缓,坡体较稳定,该路段路基最大边坡为48米,路基边坡基本稳定,行车较安全,路堑的土方可用于填方路段,从安全和工程经济上考虑,本阶段推荐路基方案。K19+060～K19+850段,路线布设在鸡爪形山坡上,路基最大边坡为42米,均已挖至山顶,路基的稳定性较好,对周围环境影响较小,工程造价较低,因此推荐路基方案。

在山区公路的设计中以上典型问题不是孤立存在,而是相互联系相互制约,在一个设计单元中将控制性方案较为理想地展布和量化,使其相互协调,充分发挥各自优势,是总体设计的关键。