褶皺的形成機(jī)理及對山區(qū)公路線路選線的影響

■任洪靖 李釗

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510800）

褶皺的形成機(jī)理及對山區(qū)公路線路選線的影響

■任洪靖 李釗

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510800）

我國幅員遼闊，地形復(fù)雜，光山區(qū)面積就占了整個國家國土面積的69%,山區(qū)公路是我國交通運輸?shù)闹匾M成部分,近年公路建設(shè)雖然發(fā)展迅速,但主要采用"粗放型"的發(fā)展方式,以速度和數(shù)量做主導(dǎo)。公路與沿線特殊紙質(zhì)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性問題一直是山區(qū)高速公路建設(shè)面臨的一個難題。在山區(qū)公路建設(shè)過程中,研究褶皺形成機(jī)理,提高公路選線的科學(xué)性，合理性，確保公路施工建設(shè)活動的安全指數(shù)，保證公路公路工程的質(zhì)量具有十分積極的意義。本文對褶皺地質(zhì)條件下，山區(qū)公路路線進(jìn)行了詳細(xì)的研究，旨在為業(yè)界人士提供一定的參考。

隔擋式褶皺 薄皮構(gòu)造 隔槽式褶皺 厚皮構(gòu)造

類型:隔擋式褶皺和隔槽式褶皺。區(qū)域構(gòu)造研究確定，在地質(zhì)背景、形成機(jī)制和形態(tài)特證上與這兩種基本型式相同和近似的褶皺廣泛發(fā)育，一些學(xué)者據(jù)其特點，分別稱其為表皮式構(gòu)造、表層構(gòu)造、前陸褶皺沖斷帶和滑脫構(gòu)造等，這種類型的地質(zhì)構(gòu)造向來與石油、天然氣等自然資源聯(lián)系緊密，同時在公路選線施工與礦場勘測活動中，對其形成機(jī)理進(jìn)行分析有很大的必要性。

1 項目概況

該線路路線起點樁號K74+836(接漳州段終點,進(jìn)入龍巖漳平市境內(nèi)),沿5208左側(cè)布線,經(jīng)大祀,連續(xù)穿越涵口一號、二號、三號隧道至涵梅坑,穿寨坑特長隧道(3460米)至內(nèi)福口,于K88+953桂林街道新膺村附近設(shè)漳平南互通接5208,建蘆芝大橋(955米)跨過九龍江及鷹廈鐵路,后沿漳平市東面、規(guī)劃環(huán)城道路外圍展線,經(jīng)蘆芝鄉(xiāng)、青坑、和平鎮(zhèn)溪坂,于和平鎮(zhèn)K97+507設(shè)漳平樞紐互通與海西網(wǎng)莆永線十字交叉(/莆永0線樁號K123+311,位于和平鎮(zhèn)春尾村附近),路線繼續(xù)北上,穿國公歧特長隧道(5440米),爾后,路線沿新橋溪東岸布線,經(jīng)馬坑、城門、蓬湖、東坑,于K131十248新橋鎮(zhèn)東坑尾村設(shè)新橋互通,經(jīng)龜池,穿大隔尖隧道至長潭,經(jīng)陳田、城口、跨鷹廈鐵路,路線經(jīng)曳船坂(K146+963)進(jìn)入三明永安市境內(nèi),穿半嶺湖隧道上坪格,經(jīng)胡芹、跨鷹廈鐵路和省道307線,終于永安市西洋鎮(zhèn)的黃坂洋,設(shè)黃坂洋樞紐互通 (方案H)與泉三高速公路 (泉三高速公路樁號K175+600)相接,終點樁號K154+995,路線全長80.159公里(其中:龍巖市境72.127公里、三明市境8.032公里)。項目總投資68.4516億元人民幣,建設(shè)工期36個月。

2 項目沿線環(huán)境條件

2.1 區(qū)域地質(zhì)

路線位于戴云山一博平嶺山脈隆褶帶的閩西南拗陷帶與閩東火山斷拗帶之間,主要有北東向政和一大埔、福安一南靖、閩江口一永定;東西向仙游一漳平;南北向泰寧一龍巖。沿線地質(zhì)構(gòu)造以NE、NW向構(gòu)造為骨架,同時發(fā)育SN、EW向構(gòu)造,形成格狀構(gòu)造體系和多期疊加的復(fù)雜構(gòu)造帶特征。斷裂帶內(nèi)破碎角礫巖多已硅化膠結(jié),并有后期石英脈充填,對線路影響不大。受區(qū)域構(gòu)造影響,沿線斷層和沉積巖層中的小褶皺、褶曲較發(fā)育,侵入巖以蝕變破碎帶、硅化帶、角礫巖、糜棱巖帶及巖脈形式出現(xiàn)。這些構(gòu)造主要對邊坡、隧道的穩(wěn)定影響較大,對路基影響較小。

2.2 水文地質(zhì)評價

區(qū)內(nèi)地貌以低山及丘陵地貌為主,間夾山間小盆地。谷地段分布沖洪積砂、礫、卵石層,下伏基巖風(fēng)化裂隙及擠壓構(gòu)造裂隙較發(fā)育。本區(qū)根據(jù)地下水的賦存類型分類,主要發(fā)育有第四系沖洪積層孔隙水、基巖裂隙水、及構(gòu)造裂隙水三大類型。構(gòu)造裂隙水和基巖風(fēng)化帶孔隙一裂隙水對高邊坡及隧道施工和圍巖的穩(wěn)定性有一定影響,應(yīng)根據(jù)滲水情況采用相應(yīng)的防排水措施;沖洪積層孔隙水對基坑的開挖有影響,基坑開挖路段應(yīng)注意防、排水。沿線河谷水系較發(fā)育,但大多短小急促。流量受降雨量影響明顯,年內(nèi)分配不均,汛期多集中在5～8月,占全年總流量的70%以上。

3 路線方案比選

深路塹是指挖方邊坡高度大于20m的路塹,有全斷面,或半填半挖型。其優(yōu)點是與前后路段的平縱面設(shè)計協(xié)調(diào)良好,有利于路線總體設(shè)計。缺點表現(xiàn)為:路線總體設(shè)計由于受路塹邊坡高度的限制使得縱斷面設(shè)計指標(biāo)降低;產(chǎn)生大量廢方;大量破壞當(dāng)?shù)刂脖?產(chǎn)生高邊坡易誘發(fā)坍塌、滑坡災(zāi)害。隧道則是相對于深路塹方案提出的。其優(yōu)點為:線形順直,土石方量小,對周圍環(huán)境影響小,利于生態(tài)保護(hù)。缺點為:路線平縱面指標(biāo)限制嚴(yán)格,不便于路線總體方案的布局;地質(zhì)條件良好時造價可能高于深路塹;運營養(yǎng)護(hù)費用高。

比選時考慮:（1）路線縱斷面對總體設(shè)計的影響。兩種方案的縱斷面的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不同,由于山區(qū)地形復(fù)雜,選擇不同的方案可能需調(diào)整路線平面位置以滿足縱向指標(biāo)。（2）環(huán)境保護(hù)、自然景觀。深路塹對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響大于隧道,設(shè)計時對二者應(yīng)做定量或定性的論證。（3）路基土石方。深路塹的開挖為路堤填料提供了豐富來源,從土石方總量進(jìn)行綜合分析。（4）工程造價。在地質(zhì)條件差的路段需考慮深路塹高邊坡的綜合治理費用,綜合分析。

吳保至子洲高速公路為國道主干線GZ(35)根據(jù)總體設(shè)計,項目對邊坡高度大于40米的路段進(jìn)行深挖路基和短隧道方案比較,情況見表42。K6+820一K7+020段,地形較破碎,路線左側(cè)約20米處有滑坍現(xiàn)象,坡體穩(wěn)定性差,該路段路基最大邊坡高達(dá)60米,路基土石方數(shù)量大,邊坡穩(wěn)定性差,生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失嚴(yán)重,為了保證行車安全與保護(hù)環(huán)境,推薦隧道方案。K7+188一K7+330段,地形較緩,坡體較穩(wěn)定,該路段路基最大邊坡為48米,路基邊坡基本穩(wěn)定,行車較安全,路塹的土方可用于填方路段,從安全和工程經(jīng)濟(jì)上考慮,本階段推薦路基方案。K19+060～K19+850段,路線布設(shè)在雞爪形山坡上,路基最大邊坡為42米,均已挖至山頂,路基的穩(wěn)定性較好,對周圍環(huán)境影響較小,工程造價較低,因此推薦路基方案。

在山區(qū)公路的設(shè)計中以上典型問題不是孤立存在,而是相互聯(lián)系相互制約,在一個設(shè)計單元中將控制性方案較為理想地展布和量化,使其相互協(xié)調(diào),充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,是總體設(shè)計的關(guān)鍵。

4 結(jié)語

綜上所述，公路項目是一個長期的過程,公路建設(shè)與地理地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系會對線路的合理性與實際性能的發(fā)揮產(chǎn)生決定性的影響，本文的研究只是針對山區(qū)褶皺地質(zhì)區(qū)的某個項目,存在不完善的地方。今后應(yīng)加強(qiáng)對公路建設(shè)的環(huán)境累計效應(yīng)評價的研究,從而得出更加合理的公路選線方案。

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