浅谈古尔班通古特沙漠公路的路线总体设计
2018-02-15顾勇
顾勇
(苏交科集团股份有限公司 江苏南京 210017)
沙漠——千百年来,一直被人们认为是不毛之地,是阻隔交通、交流的天然屏障。随着,社会经济和科学技术的不断发展,被沙漠阻隔的城市对外沟通的需求越来越强烈,人们开始探索和治理沙漠,开始在沙漠里开垦田地,开始在沙漠里修建公路。
我国是世界上沙漠分布最多的国家之一,面积在6000km2以上的沙漠有14个。其中,以新疆的沙漠分布最为广泛。新疆地区的主要沙漠有天山以北,位于准格尔盆地的古尔班通古特沙漠;以及天山以南,位于塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠。近年来,新疆地区经济发展迅猛,特别是我国提出“一带一路”战略以来,新疆作为“一带一路”重要的经济节点,经济发展更是如虎添翼。随着经济的高速发展,沙漠周边城市对交通的需求也越来越高。
本文将结合阿勒泰至乌鲁木齐公路北屯至五家渠段项目,就如何在古尔班通古特沙漠中部进行走路线设计的方法进行相应的研究和讨论。
1 项目概述
本项目位于新疆维吾尔自治区北部,天山山脉以北,阿尔泰山以南的准噶尔盆地,路线穿越古尔班通古特沙漠腹地,总体呈由北往南走向。项目建设起点位于北屯市,终点位于五家渠市,走廊带总长360km。
古尔班通古特沙漠目前有一条沙漠公路,为石西公路。该路位于古尔班通古特沙漠中部,为东西走向,起点位于克拉玛依市,终点位于××县。该路为石油专用路,主要用以克拉玛依油田公司内部使用。
本项目的建设,将从空间上拉近北部阿勒泰地区与乌鲁木齐首府之间的距离。目前,由阿勒泰地区通往乌鲁木齐有两条路径,一条是由阿勒泰向西经G3014(奎阿高速)、S20线(呼克公路)至乌鲁木齐,全长约650km。第二条是由阿勒泰向东经G216线至乌鲁木齐,全场约600km。而阿勒泰至乌鲁木齐直线距离仅380km。本项目的建设将大大缩短阿勒泰至乌鲁木齐的距离,对于促进阿勒泰地区的经济发展,加速兵地融合均有着非常经济的作用。
2 本项目沙漠段建设条件简述
2.1 地形地貌
本项目所经区域位于阿尔泰山南部冲洪积、洪积平原、古尔班通古特沙漠,公路自然区划属于VI2区(绿洲-荒漠区)。本项目地貌单元可以划分为二个地貌单元:阿尔泰山前冲洪积平原区地貌、阿尔泰山前平原微丘区地貌、洼地区地貌、古尔班通古特风积沙漠区地貌。
本项目位于准噶尔盆地地区,南部为昌吉回族自治州,北部为古尔班通古特沙漠,属天山兴蒙造山系I下的二级构造单元准噶尔地块。区内地质情况较好,地质构造较为简单,无明显构造裂隙。
2.2 地震
项目区域内路线地震动峰加速度0.05g,地震动反应图谱周期为0.35S~0.45S,地震基本烈度Ⅵ,项目沿线区域稳定性属基本稳定。
2.3 气象条件
新疆地处我国西北地区,属于中温带大陆干旱气候,自然区划属于VI2区,属绿洲-荒漠区。项目区域冬季寒冷而漫长,夏季短而且炎热,昼夜温差大,冰冻期长,降水量小,蒸发量大。
根据与阿勒泰地区和五家渠气象局的沟通,项目区域年平均气温在4.7~6.3℃,极端最高气温 40~43℃,极端低温-38.2~-42.7℃。年平均风速2~3.8m/s。
气象条件是本项目路线设计的考虑因素之一,本项目区域地域开阔,冬季温度低,容易受到风吹雪,风吹沙的影响,应当在总体设计中予以重点关注。根据现场调查,项目区域冬季低洼处积雪深度0.8~1.5m,对交通安全有不利影响。季节性冻土深度1.5m,沿线构造物基础埋置深度应位于最大冻土深度以下。
2.4 区域规划及环境敏感点
项目区域处于古尔班通古特沙漠,沙漠区位于福海境内,项目区域无城市规划,项目区域内环境敏感点主要为沙漠公益林。公益林内以红柳、梭梭等低矮灌木为主。项目区域内的沙丘大多属于半固定沙丘,沙丘表层有草皮植被覆盖,起到了很好的固沙作用。
3 本项目沙漠段路线主要选线方法及原则
(1)合理避让,减少对现有沙丘、沙梁的影响
在路线选线阶段,应对现有地形、地貌特征进行深入了解,了解沙丘、沙梁的成因,分布特征和总体走向。根据调查,项目区域沙梁主要呈现南北向分布,与本项目总体走向一致。在纵向沙梁(南北向沙梁)间穿插横向沙梁(东西向沙梁)。在路线选线阶段,尽量顺应现有沙梁,在纵向沙梁间布线,避免切割沙梁。主要是考虑对纵向沙梁切割后,会破坏现有植被表皮,破坏现状沙梁的稳定性,破坏的长度长,破坏后的固沙防护工程规模大。对于无法避让的横向沙梁,选择较为平缓的地域穿越,尽量降低填挖规模,保持填挖平衡。
(2)围绕基线,尽量缩短沙漠的路线长度
沙漠是贫瘠地区,大部分路段为无人区,给施工和未来的运营都带来较大的困难。因此,在路线布设阶段,应尽量缩短沙漠段的路线长度。在路线布设时,遵从两点之间直线最短原则,根据路线控制点,或者是需要必须要经过的地点,设立若干路线走廊基线,然后围绕基线进行布线。由于沙漠段控制因素少,因此在线形选择上可以采取较高指标。本项目路线布设过程中,始终围绕沙漠段起终点基线,以求最短路径穿越沙漠。同时,路线线形尽量选择高指标,提高沙漠段车辆行驶速度,保证车辆快速通过。
(3)路线布设应尽量靠近水源地,尽量靠近和利用现有供电设施,保障工程建设运营期间的用水用电需要。
沙漠区域取水、取电都比较困难,因此路线在布设时,可以尽量靠近水源,为施工和运营期取水、取电创造便利条件。在本项目路线布设过程中,路线方案尽量靠近现有的八一水库、福海水库、顶山水库以及正在建设的引额济乌、引额济克干渠。同时,为避免公路在施工期和运营期对水源地的影响,路线根据环评需要,与水源地保持了适当的间距。路线布设时,尽量靠近现有电力杆线,并且与供电部门沟通确认是否可以取电,以及配电需求,保障建设和运营期间的取电需求。
(4)精细布设路线方案,通过细节设计,降低恶劣天气影响
本项目所处区域冬季气温低,容易受到风吹雪、风吹沙影响。通过对项目区域气候条件的认识,福海县冬季以西北风为主,并且风力大。在路线布设时,通过细节设计,降低风雪害和风沙害的影响。在平行沙梁间布线时,由于路线和沙梁走向均为南北向,路线方案偏向东边沙梁。一是为增大了风吹沙、风吹雪的行程,结合设置的积雪平台,更有利于降低雪害、沙害的影响。
(5)根据现场调查,合理布设服务设施
本项目位于古尔班通古特沙漠中部,自然资源匮乏,周边没有居民区分布,因此服务设施所需要的水、电等资源获取困难。根据公路工程技术标准JTGB01-2014,高速公路服务区设置间距宜在50km;当沿线乡镇分布系数,水、电等供给困难时,可增大服务区间距。根据以上标准,本项目在沙漠区服务区间距设置为80km。在服务区之间,设置了停车区。以此,保障本项目服务设施的合理间距。
2013年,习近平主席先后对土库曼斯坦、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦进行国事访问。习主席提出“一带一路”倡议,倡导构建丝绸之路经济带,让中国与欧亚各国经济联系和相互合作更加深入。随着“一带一路”经济带的不断发展。作为经济带重要节点的新疆,在今年来也加快了基础设施建设。沙漠公路,作为打破沙漠阻隔,加强区域交流的重要设施,其建设对提升区域经济发展有着重要作用。本文就阿勒泰至乌鲁木齐公路勘察设计,对沙漠公路路线设计进行了初步小结。希望能对后续沙漠公路建设尽到绵薄之力。