新疆大部分区域处于较为复杂的地质和地形环境,例如戈壁、荒漠等,同时不良地质环境分布广泛,例如冻土、盐渍土等,这些不良的地质条件给高速公路的建设带来了很大的影响[1-2]。为了确保高速公路设计与建设的质量,需要对这些不良地质条件特征进行了解,分析其特点及影响关系,从而在设计中确定合理的处置方案,避免或者减轻不良地质对高速公路路基、路面、节点构造物等运营安全及使用寿命的影响[3-4]。

本文依托G315线新疆境内依吞布拉克至若羌段的建设为工程背景,该工程设计沿线不可避免需要途经盐渍土和泥石流等不良地质,本文对沿线的上述地质状况进行详细分析,研究其对路基的影响,从而确定设计处置措施,确保高速公路设计的安全性并保障其运营性能达到预期寿命。

1 工程概况

G315线起点位于青海省西宁市,终点位于新疆喀什,全长3063km,是新疆自治区、青海省与内地中部地区、南部地区联系的主要通道,为带动新疆和青海经济社会发展起着巨大的作用。

既有G315线依吞布拉克至若羌段是G315线在新疆境内的重要组成部分,同时也是新疆三大出疆通道中的南通道的主要组成部分。G315线依吞布拉克至若羌段位于巴音郭楞蒙古自治州东南部的若羌县境内,路线起于新疆与青海交界点处,路线经依吞布拉克镇、石头沟、红柳沟、米兰古城遗址、米兰36团至若羌县。路线基本沿阿尔金山及昆仑山北麓、塔克拉玛干沙漠南缘布设,连通了沿线主要城镇和矿区。既有G315线依吞布拉克至若羌段全长298.5km,建成通车于2010年,目前已有道路路段无法满足后期交通运输需求,需要进行改扩建,本文针对改扩建的路线沿线的不良地质条件,进行详细分析,并提出针对不良地质的解决措施,确保道路路基设计的安全性。

2 不良地质地段特点分析

沿线不良地质主要为盐渍土,同时部分路段存在泥石流和崩塌等问题,这些都对路基的稳定性产生安全隐患,以下进行详细分析。由于拟建道路所经戈壁滩路段地下水位埋深达40m,公路沿线地基土以不冻胀及弱冻胀为主,冻土不是本工程的问题。

关于省级层面引导地方规范开展宅基地“三权分置”改革的建议（沈国明等） ...............................................8-5

2.1 盐渍土

强腐蚀性的盐渍土对路基具有很大的危害,主要体现在对路基填料中的稳定物质进行承载力弱化,同时对路基基础混凝土垫层等具有很强的腐蚀性影响其承载安全,轻微情况下会引起较大的沉降变形,严重情况下会导致路基不稳定出现沉陷及塌陷等。

第一，国有企业的相关部门，要注意加强对内部会计部门的控制管理，明确对资金的预算。这就需要注意国有企业的资金流向和流量，制定行之有效的投资资金控制政策。对此，一方面，国有企业应设立成本管理机构，专门负责对成本进行预测、控制、信息审核与人员监督等；另一方面，企业应根据可能会存在或已经存在的资金风险，制定相应的制度，如资金支付制度、预算资金审批制度、安全管理投资和融资管理制度，进一步加强对资金的使用和管理，减少企业资金风险的出现概率。

表1 路段范围内盐渍土分布状况与评价

项目段落段落长度/m地层平均含盐量/%盐渍土类型盐渍化程度盐胀性评价腐蚀性评价对混凝土对钢筋K0+00～K6+4806480砂砾0.554～0.652硫酸盐中盐渍土中非盐胀～弱盐胀弱～强腐蚀微～强腐蚀K7+140～K7+500360细砂、砂砾0.306亚硫酸盐渍土弱非盐胀～弱盐胀弱～强腐蚀微～中腐蚀K8+000～K9+1801180细砂、砂砾0.306亚硫酸盐渍土弱非盐胀～弱盐胀弱～强腐蚀微～中腐蚀K10+300～K16+0205720细砂、砂砾0.594～1.468硫酸中～强盐渍土中～强非盐胀～弱盐胀弱～强腐蚀微～强腐蚀

路线地处青藏高原地带,阿尔金山南麓,地下水埋藏深。春季冰雪融化或夏季骤降暴雨时形成地表径流,沿途溶解岩土体内的盐分,成为含盐的矿化地表水,地表水以及下渗水中的盐分随着蒸发作用富集在地表或地表下一定深度内,形成盐渍土。沿线盐渍土几乎全线分布,盐渍土类型及盐渍化程度以亚硫酸～硫酸中盐渍土为主,局部分布弱或中盐渍土,大部分盐渍土均具有弱盐胀,具有强腐蚀性。合同段盐渍土分布情况如表1所示。

2.2 泥石流

相比传统的横道图技术，利用基于BIM的施工可视化技术进行施工模拟不仅可以在工程项目施工之前发现问题，还可以帮助项目各参与方分析和解决问题。利用3D建筑信息模型与施工进度计划相链接进行施工模拟，可针对不同的施工计划进行分析和比较，从而选择最优方案；同时，在分析施工方案中质量偏差以及进度拖延等施工问题的根本原因时更加方便，从而及时采取相应的解决方案。模拟施工过程如图1。

2.3 崩塌碎落

(1)对于中～过强盐渍土路基高度H≥2.68m和弱～中强盐渍土路基高度H≥2.28m的路段,清除地表盐渍土30cm,回填非盐砾类土；对于中～过强盐渍土路基高度1.48m≤H≤2.68m和弱～中强盐渍土路基高度1.48m≤H≤2.28m的路段,路床顶以下50cm设置土工布隔断层,进行隔断处理。

3 不良地质段路基的设计处置方案

其次,根据盐渍化情况和路基高度采取清除表层盐渍土、挖除路床范围内盐渍土换填非盐渍土、设置复合土工布做隔断层等处理方案。对于清除表层盐渍土后,路床范围内和路床以下的地基土仍为弱盐渍土的路段,采取挖除路床范围内的盐渍土换填为非盐渍土的处治措施；对于清除表层盐渍土后,路床范围内和路床以下的地基土仍为中、强、过盐渍土的路段,需要在路床底部全断面增加设置复合土工布做隔断层的处治措施。这些措施具体的技术要点总结如下：

3)针对航道通航能力的仿真研究。船舶交通流仿真是以离散事件仿真为基础而逐渐兴起的科学研究方法，当前，MATLAB[6]、ARENA[7]等软件的熟练应用为这一研究提供技术支持。仿真研究的关键在于仿真模型的设计与实现，其中船舶、船舶交通流的生成是要解决的主要问题，当前采用蒙特卡洛方法[6]和元胞自动机方法[8]相结合的方式来解决该问题。仿真方法的目标实现在于仿真结果的输出及结果分析，通常根据仿真输出参数对航道通航能力进行分析与评估。[6-9]

3.1 盐泽土的路基处理方案

首先,应该挖除地表0.3m盐渍土或松散的盐壳及软弱地层,同时在路基适宜高度铺设复合土工膜隔断层,上部用非盐渍化的砾类土填筑,具体按《新疆盐渍土地区公路路基路面设计与施工规范》(XJTJ 01-2001)、《公路路基设计规范》有关规定设计。

低中山区段地形起伏,山体坡度大,其上植被极不发育；山体岩石破碎,可移动固体物较多,如石块、岩块、砂、砾石、沙、土等；持时短的强降雨或者冰雪融水,这些为泥石流的诱发创造了条件。泥石流一旦产生对于路基、路面、桥梁、隧道等都是灾害性的破坏,引起人员伤亡以及整个路线的中断,产生显著的经济损失和社会影响,这都是设计需要避免的。

针对上述不良地质路段,为了保证路基的稳定性与安全性,需要采取相应的设计应对措施,在施工中进行处置解决,避免对运营的影响。

岩质边坡因风化剥落和节理切割而导致大面积碎落,以及局部小型坍塌、落石。边坡崩塌碎落主要受控于节理裂隙和结构面的组合,其活跃程度取决于卸荷裂隙的扩张与卸荷裂隙区的扩展。处理原则是加固已形成的危岩体,阻止危岩体脱落,并且阻止或减缓卸荷裂隙的扩张和卸荷裂隙区的扩展,保持路基边坡的相对稳定性。

项目起点段属于低中山区段,地形起伏,山体坡度大,其上植被极不发育；山体岩石破碎,可移动固体物较多,如石块、岩块、砂、砾石、沙、土等；短时的强降雨或者冰雪融水,这些为泥石流的诱发创造了条件。经地质调绘,沿线易发泥石流的路段约10处,除1处为坡面型泥石流外,其余为沟谷型,大部分泥石流规模为大、中型泥石流。参照《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T 0220-2006),对沿线易发泥石流段分别进行数量化综合评判。易发路段虽然土质疏松、植被稀少,但瞬时和年降水量小、沟谷或坡面比降小。通过评判,沿线易诱发泥石流段等级均为“轻度易发”等级。泥石流发育路段对公路桥涵、路基路面及相应防护结构具有冲击毁损和淤埋破坏的病害类型,包括桥台水毁、上部结构毁损、桥涵基础掏蚀、桥涵淤埋、道路毁损等类型。

(3)土工布设置的技术要点,复合土工布膜采用两布一膜,单位面积总质量≥300g/m2(布150g/膜0.3mm/布150g)。膜为不透水塑料薄膜,由聚乙烯或聚氯乙烯材料制作,厚度不小于0.3mm,垂直渗透系数≤5×10-11cm/s。布采用丙纶、涤纶、锦纶、乙纶等材料制作。土工布断裂强度不小于50kN/m(经向)及35kN/m(纬向),标准强度对应伸长率不大于35%(经向)及30%(纬向),其经纬向撕破强力不小于0.7kN,CBR顶破强力不小于4kN。

3.2 泥石流处理方案

泥石流是在山区或者其他沟谷深壑、地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。

(2)对于低填浅挖和挖方盐渍土路段,应保证路床范围内采用非盐渍土砾类土填筑,并设置土工布隔断层,进行隔断处理,两侧设置排水边沟。如挖方后基底已无盐渍土或基岩出露,按照一般路基处理。

治疗3个月后随访复发率时发现，针刺组8例(27%)，结合组复发2例(7%)，针刺组复发率明显高于结合组(P<0.05)。

针对泥石流的形成条件、分布规律、危害特点、危害方式、危害程度以及危害频率等因素,对于小型泥石流,选择经济上有利,标高合理的部位通过。对于路线区的大中型泥石流,选择在泥石流流通区立体跨越,当泥石流必须在堆积扇上通过时,选择在远离沟口的泥石流堆积扇边缘通过,并设置拦渣、导流措施结合的方式。

断路器在变电所中有着不可代替的作用，变电所的日常检修工作需要对断路器进行频繁的操作。此外，当线路出现故障时，故障点的断开也离不开断路器，断路器能否正常工作直接影响变电所对电路的供电情况。因此对断路器出现的故障正确的判断和处理，对缩短处理时间，恢复供电有着重要意义。

3.3 崩塌碎落处理方案

对岩石结构面和各类节理裂隙面进行充分调查研究,分析崩塌的形成机制和扩展趋势,有针对性地对边坡崩塌采取有效的防治措施。

在裂隙较为密集的卸荷裂隙区和危岩区,在清除部分危岩体的基础上,用锚杆加挂网喷护锚固危岩体,以达到减缓卸荷裂隙的产生和卸荷裂隙区的扩展,以及加固已经形成的危岩体的目的。对坡面岩体易风化剥落或局部存在危岩崩塌段,采用主动防护网或上挡墙防护。对直接加固困难,或加固成本高的高陡危岩边坡,采用遮挡避让的方法防治崩塌危害。

4 结论

新疆地区的地质条件复杂,在修建高速公路中需要特别注意不良地质对路基的影响,并采用相关措施进行控制。本文依托G315线新疆境内依吞布拉克至若羌段的建设为工程背景,该工程设计沿线不可避免需要途径盐渍土和泥石流等不良地质,本文分析了这些不良地质状况及影响,并提出设计处置方案,以保证路基设计的安全性与可靠性。

参考文献

[1] 胡海波. 不良地质路段和特殊路基处理方法及质量控制思路[J]. 中国高新技术企业,2014 (24): 91-92.

[2] 王秀玲. 浅谈不良地质带公路路基常见病害及处治方法[J]. 河南科技,2010(7): 58-58.

[3] 李仕顺,龙坤蓉. 浅谈贵州山区各种不良地质对公路路基的影响、评价及防治[J]. 黑龙江交通科技,2014,37(2):17-17.

[4] 郑健,陈健,齐福生,等. 高寒地区不良地质路基施工方法[J]. 内蒙古公路与运输,2008(2): 27-28.