顧勇
(蘇交科集團(tuán)股份有限公司 江蘇南京 210017)
沙漠——千百年來,一直被人們認(rèn)為是不毛之地,是阻隔交通、交流的天然屏障。隨著,社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,被沙漠阻隔的城市對外溝通的需求越來越強(qiáng)烈,人們開始探索和治理沙漠,開始在沙漠里開墾田地,開始在沙漠里修建公路。
我國是世界上沙漠分布最多的國家之一,面積在6000km2以上的沙漠有14個。其中,以新疆的沙漠分布最為廣泛。新疆地區(qū)的主要沙漠有天山以北,位于準(zhǔn)格爾盆地的古爾班通古特沙漠;以及天山以南,位于塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠。近年來,新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,特別是我國提出“一帶一路”戰(zhàn)略以來,新疆作為“一帶一路”重要的經(jīng)濟(jì)節(jié)點(diǎn),經(jīng)濟(jì)發(fā)展更是如虎添翼。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,沙漠周邊城市對交通的需求也越來越高。
本文將結(jié)合阿勒泰至烏魯木齊公路北屯至五家渠段項目,就如何在古爾班通古特沙漠中部進(jìn)行走路線設(shè)計的方法進(jìn)行相應(yīng)的研究和討論。
本項目位于新疆維吾爾自治區(qū)北部,天山山脈以北,阿爾泰山以南的準(zhǔn)噶爾盆地,路線穿越古爾班通古特沙漠腹地,總體呈由北往南走向。項目建設(shè)起點(diǎn)位于北屯市,終點(diǎn)位于五家渠市,走廊帶總長360km。
古爾班通古特沙漠目前有一條沙漠公路,為石西公路。該路位于古爾班通古特沙漠中部,為東西走向,起點(diǎn)位于克拉瑪依市,終點(diǎn)位于××縣。該路為石油專用路,主要用以克拉瑪依油田公司內(nèi)部使用。
本項目的建設(shè),將從空間上拉近北部阿勒泰地區(qū)與烏魯木齊首府之間的距離。目前,由阿勒泰地區(qū)通往烏魯木齊有兩條路徑,一條是由阿勒泰向西經(jīng)G3014(奎阿高速)、S20線(呼克公路)至烏魯木齊,全長約650km。第二條是由阿勒泰向東經(jīng)G216線至烏魯木齊,全場約600km。而阿勒泰至烏魯木齊直線距離僅380km。本項目的建設(shè)將大大縮短阿勒泰至烏魯木齊的距離,對于促進(jìn)阿勒泰地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,加速兵地融合均有著非常經(jīng)濟(jì)的作用。
本項目所經(jīng)區(qū)域位于阿爾泰山南部沖洪積、洪積平原、古爾班通古特沙漠,公路自然區(qū)劃屬于VI2區(qū)(綠洲-荒漠區(qū))。本項目地貌單元可以劃分為二個地貌單元:阿爾泰山前沖洪積平原區(qū)地貌、阿爾泰山前平原微丘區(qū)地貌、洼地區(qū)地貌、古爾班通古特風(fēng)積沙漠區(qū)地貌。
本項目位于準(zhǔn)噶爾盆地地區(qū),南部為昌吉回族自治州,北部為古爾班通古特沙漠,屬天山興蒙造山系I下的二級構(gòu)造單元準(zhǔn)噶爾地塊。區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況較好,地質(zhì)構(gòu)造較為簡單,無明顯構(gòu)造裂隙。
項目區(qū)域內(nèi)路線地震動峰加速度0.05g,地震動反應(yīng)圖譜周期為0.35S~0.45S,地震基本烈度Ⅵ,項目沿線區(qū)域穩(wěn)定性屬基本穩(wěn)定。
新疆地處我國西北地區(qū),屬于中溫帶大陸干旱氣候,自然區(qū)劃屬于VI2區(qū),屬綠洲-荒漠區(qū)。項目區(qū)域冬季寒冷而漫長,夏季短而且炎熱,晝夜溫差大,冰凍期長,降水量小,蒸發(fā)量大。
根據(jù)與阿勒泰地區(qū)和五家渠氣象局的溝通,項目區(qū)域年平均氣溫在4.7~6.3℃,極端最高氣溫 40~43℃,極端低溫-38.2~-42.7℃。年平均風(fēng)速2~3.8m/s。
氣象條件是本項目路線設(shè)計的考慮因素之一,本項目區(qū)域地域開闊,冬季溫度低,容易受到風(fēng)吹雪,風(fēng)吹沙的影響,應(yīng)當(dāng)在總體設(shè)計中予以重點(diǎn)關(guān)注。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,項目區(qū)域冬季低洼處積雪深度0.8~1.5m,對交通安全有不利影響。季節(jié)性凍土深度1.5m,沿線構(gòu)造物基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)位于最大凍土深度以下。
項目區(qū)域處于古爾班通古特沙漠,沙漠區(qū)位于福海境內(nèi),項目區(qū)域無城市規(guī)劃,項目區(qū)域內(nèi)環(huán)境敏感點(diǎn)主要為沙漠公益林。公益林內(nèi)以紅柳、梭梭等低矮灌木為主。項目區(qū)域內(nèi)的沙丘大多屬于半固定沙丘,沙丘表層有草皮植被覆蓋,起到了很好的固沙作用。
(1)合理避讓,減少對現(xiàn)有沙丘、沙梁的影響
在路線選線階段,應(yīng)對現(xiàn)有地形、地貌特征進(jìn)行深入了解,了解沙丘、沙梁的成因,分布特征和總體走向。根據(jù)調(diào)查,項目區(qū)域沙梁主要呈現(xiàn)南北向分布,與本項目總體走向一致。在縱向沙梁(南北向沙梁)間穿插橫向沙梁(東西向沙梁)。在路線選線階段,盡量順應(yīng)現(xiàn)有沙梁,在縱向沙梁間布線,避免切割沙梁。主要是考慮對縱向沙梁切割后,會破壞現(xiàn)有植被表皮,破壞現(xiàn)狀沙梁的穩(wěn)定性,破壞的長度長,破壞后的固沙防護(hù)工程規(guī)模大。對于無法避讓的橫向沙梁,選擇較為平緩的地域穿越,盡量降低填挖規(guī)模,保持填挖平衡。
(2)圍繞基線,盡量縮短沙漠的路線長度
沙漠是貧瘠地區(qū),大部分路段為無人區(qū),給施工和未來的運(yùn)營都帶來較大的困難。因此,在路線布設(shè)階段,應(yīng)盡量縮短沙漠段的路線長度。在路線布設(shè)時,遵從兩點(diǎn)之間直線最短原則,根據(jù)路線控制點(diǎn),或者是需要必須要經(jīng)過的地點(diǎn),設(shè)立若干路線走廊基線,然后圍繞基線進(jìn)行布線。由于沙漠段控制因素少,因此在線形選擇上可以采取較高指標(biāo)。本項目路線布設(shè)過程中,始終圍繞沙漠段起終點(diǎn)基線,以求最短路徑穿越沙漠。同時,路線線形盡量選擇高指標(biāo),提高沙漠段車輛行駛速度,保證車輛快速通過。
(3)路線布設(shè)應(yīng)盡量靠近水源地,盡量靠近和利用現(xiàn)有供電設(shè)施,保障工程建設(shè)運(yùn)營期間的用水用電需要。
沙漠區(qū)域取水、取電都比較困難,因此路線在布設(shè)時,可以盡量靠近水源,為施工和運(yùn)營期取水、取電創(chuàng)造便利條件。在本項目路線布設(shè)過程中,路線方案盡量靠近現(xiàn)有的八一水庫、福海水庫、頂山水庫以及正在建設(shè)的引額濟(jì)烏、引額濟(jì)克干渠。同時,為避免公路在施工期和運(yùn)營期對水源地的影響,路線根據(jù)環(huán)評需要,與水源地保持了適當(dāng)?shù)拈g距。路線布設(shè)時,盡量靠近現(xiàn)有電力桿線,并且與供電部門溝通確認(rèn)是否可以取電,以及配電需求,保障建設(shè)和運(yùn)營期間的取電需求。
(4)精細(xì)布設(shè)路線方案,通過細(xì)節(jié)設(shè)計,降低惡劣天氣影響
本項目所處區(qū)域冬季氣溫低,容易受到風(fēng)吹雪、風(fēng)吹沙影響。通過對項目區(qū)域氣候條件的認(rèn)識,福??h冬季以西北風(fēng)為主,并且風(fēng)力大。在路線布設(shè)時,通過細(xì)節(jié)設(shè)計,降低風(fēng)雪害和風(fēng)沙害的影響。在平行沙梁間布線時,由于路線和沙梁走向均為南北向,路線方案偏向東邊沙梁。一是為增大了風(fēng)吹沙、風(fēng)吹雪的行程,結(jié)合設(shè)置的積雪平臺,更有利于降低雪害、沙害的影響。
(5)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,合理布設(shè)服務(wù)設(shè)施
本項目位于古爾班通古特沙漠中部,自然資源匱乏,周邊沒有居民區(qū)分布,因此服務(wù)設(shè)施所需要的水、電等資源獲取困難。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01-2014,高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)置間距宜在50km;當(dāng)沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布系數(shù),水、電等供給困難時,可增大服務(wù)區(qū)間距。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn),本項目在沙漠區(qū)服務(wù)區(qū)間距設(shè)置為80km。在服務(wù)區(qū)之間,設(shè)置了停車區(qū)。以此,保障本項目服務(wù)設(shè)施的合理間距。
2013年,習(xí)近平主席先后對土庫曼斯坦、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、吉爾吉斯斯坦進(jìn)行國事訪問。習(xí)主席提出“一帶一路”倡議,倡導(dǎo)構(gòu)建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶,讓中國與歐亞各國經(jīng)濟(jì)聯(lián)系和相互合作更加深入。隨著“一帶一路”經(jīng)濟(jì)帶的不斷發(fā)展。作為經(jīng)濟(jì)帶重要節(jié)點(diǎn)的新疆,在今年來也加快了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。沙漠公路,作為打破沙漠阻隔,加強(qiáng)區(qū)域交流的重要設(shè)施,其建設(shè)對提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用。本文就阿勒泰至烏魯木齊公路勘察設(shè)計,對沙漠公路路線設(shè)計進(jìn)行了初步小結(jié)。希望能對后續(xù)沙漠公路建設(shè)盡到綿薄之力。