鄧祖平

1 礦山道路選線概述

礦山道路是根據(jù)生產(chǎn)需要開通的道路，是為礦山生產(chǎn)服務(wù)的運(yùn)輸通道。礦山道路設(shè)計是礦山總圖設(shè)計的一部分內(nèi)容，礦山道路設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)礦山地形、地質(zhì)條件，選擇一條通往目的地的最佳路線。

在礦山道路設(shè)計中，選線是道路設(shè)計中的首要環(huán)節(jié)，也是決定工程建設(shè)投資、建設(shè)周期的重要環(huán)節(jié)。在選線的過程中，不僅考慮到礦山總圖的整體規(guī)劃、道路沿線的建設(shè)用地的特點(diǎn)以及地形地質(zhì)條件，而且要滿足道路的各項(xiàng)設(shè)計要求。

礦山道路選線的原則：按照廠礦道路設(shè)計規(guī)范，保證行車安全快捷，同時做到造價盡量低、運(yùn)營費(fèi)用盡量少。優(yōu)良的道路路線應(yīng)該是：道路運(yùn)距短、道路路線平順、圓曲線半徑大、縱坡均勻，方便行車，總體上符合廠礦道路設(shè)計規(guī)范要求，并且在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)中取較優(yōu)的數(shù)值。

2 礦山道路設(shè)計常用技術(shù)指標(biāo)

在道路設(shè)計中，要事先掌握熟悉與選線相關(guān)的常用道路設(shè)計指標(biāo)：道路等級、最大縱坡、限制坡長、緩和坡段最小長度、回頭曲線主要指標(biāo)等。這些技術(shù)指標(biāo)在做定線工作時，經(jīng)常用到，特別是縱坡的坡度、縱坡限制坡長以及回頭曲線的技術(shù)指標(biāo)，在平面圖上拉線的時候，用這些指標(biāo)就可以計算出定線是否可行。

露天礦山道路按照行車密度、行車速度和年運(yùn)輸量分為3個等級，見表1。確定道路的等級是使用其他技術(shù)指標(biāo)的先決條件。

表1 露天礦山道路等級

露天礦山道路的最大縱坡是選線最常用的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)大于表2的規(guī)定。在工程艱巨或受開采條件限制時，重車上坡的二、三級露天礦山道路生產(chǎn)干線、支線的最大縱坡可增加1%；深凹露天礦開采底部的較短路段的最大縱坡可增加2%；山坡露天礦開采山頭的較短路段的最大縱坡可增加1%。聯(lián)絡(luò)線、輔助線的最大縱坡可增加2%。

表2 露天礦山道路最大縱坡

表3 露天礦山道路縱坡限制坡長

注：當(dāng)?shù)匦螚l件受到限制時，坡長限制可采用括號內(nèi)的數(shù)值.

緩和坡段和爬坡段是路線中交替使用的不同路段，爬坡段參照下面的限制坡長設(shè)置，緩和坡段用于2個爬坡段之間，讓汽車在此路段得到舒緩爬坡負(fù)擔(dān)的機(jī)會。露天礦山道路縱坡，應(yīng)在不大于表3所規(guī)定的長度處設(shè)置緩和坡段。緩和坡段的坡度不應(yīng)大于3%，長度不應(yīng)小于表4的規(guī)定。

表4 露天礦山道路緩和坡段最小長度

回頭曲線是在礦山道路中常用的路線形式，在自然展線無法道路路線長度以克服高差的時候，在適合的地形條件下，改用回頭曲線可以進(jìn)行展線就可以克服高差。露天礦山道路采用回頭曲線時，其主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)按表5的規(guī)定采用，并設(shè)置限制速度標(biāo)志和在其外側(cè)設(shè)置擋車堆等安全設(shè)施。

表5 露天礦山道路回頭曲線主要指標(biāo)

3 選線工作步驟

礦山道路的起點(diǎn)、終點(diǎn)一旦確定，即可進(jìn)入定線設(shè)計。定線方法可以采用紙上定線，也可以采用現(xiàn)場定線，一般情況下，我們采用紙上定線、現(xiàn)場踏勘的辦法定線。

根據(jù)測量部門提供的地形圖，先在圖紙上擬定粗略的若干條道路選線方案的路線，根據(jù)有關(guān)道路技術(shù)指標(biāo)，對各個路線方案進(jìn)行具體的展線，根據(jù)終點(diǎn)與起點(diǎn)的高差，粗算出道路長度，按照一定坡度沿著與等高線斜交方向展線，從道路起點(diǎn)最終達(dá)到道路終點(diǎn)，設(shè)計好每段的坡度、轉(zhuǎn)彎半徑，在圖紙上繪制出道路平面圖路線。

然后，對各條選線方案分別進(jìn)行計算大致的土方和石方工程，對工程量較大的填挖土方的路段做道路橫斷面，計算出土方量，對工程量較大的擋土墻的路段做橫斷面，計算出擋土墻石方量，其余工程量比較小的路段做估算，通過計算得到選線方案的土方和石方工程。此外，并對存在的制約條件進(jìn)行標(biāo)注，以方便現(xiàn)場踏勘時候進(jìn)行深入研究分析。

在現(xiàn)場踏勘階段，對已經(jīng)擬定的方案進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對可能的制約條件探討實(shí)施的可行性，判斷出選擇最優(yōu)的選線方案。礦山道路一般都是在山區(qū)，地形地質(zhì)條件復(fù)雜多變，特定的地形對選線產(chǎn)生很大的限制，臨近道路的陡崖或者是滑坡體對線路都產(chǎn)生較大的影響，甚至線路的可行性都是需要重新論證。所以，對路線經(jīng)過地段的各種不利因素要加以分析，做出道路線路方案是否可行的判斷。經(jīng)過現(xiàn)場踏勘詳細(xì)分析后，對各個選線方案進(jìn)行比較，基本上可以確定最優(yōu)的選線方案。

在實(shí)踐過程中，紙上定線、現(xiàn)場踏勘的工作往往交錯進(jìn)行，特別是地形、地質(zhì)比較復(fù)雜的區(qū)域，要反復(fù)核對，糾正和補(bǔ)充地形圖中的內(nèi)容，調(diào)整選線方案中的路線，避免路線經(jīng)過不良的地質(zhì)區(qū)域，為選出最優(yōu)化的路線做充分的調(diào)查工作。

4 選線設(shè)計實(shí)例

海南礦業(yè)公司需要從原有道路（圖中A點(diǎn)）開通一條汽車運(yùn)輸通道到新建貧礦選廠粗破碎站（圖中B點(diǎn)），每天有100輛的運(yùn)輸量，按此要求擬定為雙車道，按照車型要求擬定路寬為8米。起點(diǎn)高程109m，終點(diǎn)高程136.5m，按照礦山道路平均坡度6.5%計算，道路長度需400m左右。在道路的起點(diǎn)、終點(diǎn)已經(jīng)確定情況下，對地形圖進(jìn)行分析，做出4個選線方案，分別為沿排土邊坡走的1號方案、直接拉直線填土到達(dá)終點(diǎn)的2號方案、沿右邊邊緣走再做回頭曲線繞進(jìn)目的地的3號方案、從皮帶通廊下經(jīng)過然后繞大圈爬上目的地的4號方案（參見圖1）。

圖1 選線方案示意圖

初步做方案設(shè)計，粗算各個方案的土石方工程量，各個方案的土石方工程量如下表?？紤]到有些方案受到現(xiàn)場的條件制約，實(shí)現(xiàn)起來比較困難。沿排土邊坡走的1號方案路線簡單，但是，經(jīng)過地段是土質(zhì)松散的排土邊坡區(qū)域，需要做填土壓實(shí)，另外該排土邊坡高達(dá)20米，擋土墻工程量也比較大，基本上排除了1號方案。4號方案的路線從從皮帶通廊下通過，由于皮帶通廊下凈高僅有2米，需要往下挖2.5米，造成影響皮帶通廊的基礎(chǔ)以及出現(xiàn)排水不暢的問題，另外選線還占用了北側(cè)2畝的預(yù)留用地。2號方案填土土方量過大，9萬方的土方量讓造價陡然上升。3號方案采用回頭曲線繞上終點(diǎn)，經(jīng)過粗破碎站平臺邊緣的路段，道路橫斷面采用半填半挖，施工作業(yè)時候，開挖土方量就近做填方量，工程預(yù)算上按照甩方計算，預(yù)算費(fèi)用比有運(yùn)輸距離的挖土方費(fèi)用低了許多。

表6 各個方案的土石方工程量

經(jīng)過方案比較，我們最終選擇了3號方案，最后設(shè)計圖紙如圖2所示。

圖2 最終設(shè)計示意圖

5 結(jié)語

礦山道路選線是一個綜合性比較強(qiáng)的課題，要求設(shè)計人員不僅具有較高的專業(yè)水平，還要有良好的工作作風(fēng)，能吃苦耐勞，深入現(xiàn)場，詳細(xì)調(diào)查當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂?、水文、地質(zhì)等自然條件，要考慮到各個方面的因素，在多方案的比較論證中，在滿足道路設(shè)計規(guī)范的情況下，尋找出最優(yōu)的路線方案，為礦山生產(chǎn)創(chuàng)造出一條安全、暢通、舒適的行車道路。

【參考文獻(xiàn)】

[1]董淑敏.廠礦道路與汽車運(yùn)輸[M].冶金工業(yè)出版社，1994.

[責(zé)任編輯：陳雙芹]