1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。淺析長、 大型線路工程建設(shè)中應(yīng)注意的問題0 引言當(dāng)前, 隨著改革開放的深入發(fā)展, 大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面展開, 在各大城市和城市之間大力興建輕軌、 地鐵、 鐵路、 高速公路、 輸水渠( 管) 道等項(xiàng)目。這些項(xiàng)目一般線路很長, 有的跨越市界, 有的跨越省界, 因此線路經(jīng)過的地方會(huì)遇到各種各樣的工程問題, 如開挖隧道的山體穩(wěn)定問題、 采空區(qū)地基處理問題, 對(duì)周圍環(huán)境的影響問題等。因此, 正確認(rèn)識(shí)并很好的解決工程建設(shè)中的可能遇到的重大問題, 避免重大事故的發(fā)生, 應(yīng)該成為大家所關(guān)注的瓶頸。1 鐵路工程建設(shè)1.1鐵路現(xiàn)狀及中國鐵路的發(fā)展規(guī)

2、劃到 底, 全世界已經(jīng)建成并投入運(yùn)營的高速鐵路國家10個(gè), 線路總長 5435 km; 在建16條, 總長 3267 km。預(yù)計(jì)到2020年, 歐洲將新建高速鐵路 10000 km, 改造既有線 中國為了快速擴(kuò)充運(yùn)輸能力, 迅速提高裝備水平, 規(guī)劃至2020年全國鐵路營業(yè)里程要達(dá)到 10萬公里, 主要繁忙干線實(shí)現(xiàn)客貨分線, 復(fù)線和電化率均達(dá)到50% , 滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要。規(guī)劃了”四縱四橫”鐵路快速客運(yùn)通道及三個(gè)城際快速客運(yùn)系統(tǒng)。建設(shè)客運(yùn)專線 1 km以上, 客運(yùn)速度目標(biāo)值達(dá)到200350km/h。其中”四縱”是指北京上海, 北京武漢廣州深圳, 北京沈陽哈爾濱, 杭州寧波福州深圳; ”

3、四橫”是指徐州鄭州蘭州, 杭州南昌長沙, 青島石家莊太原, 南京武漢重慶成都?？瓦\(yùn)系統(tǒng)是指環(huán)渤海、 長三角、 珠三角城際鐵路1.2主要工程問題及處理方法在鐵路建設(shè)過程中, 一般需要關(guān)注的問題有路基的沉降、 隧道的開挖施工、 大型基坑的穩(wěn)定、 采空區(qū)的地基處理等方面。1.( 1) 沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)為保證列車安全、 高速、 舒適運(yùn)行, 并盡可能地減少養(yǎng)護(hù)維修工作量( 采用無碴軌道) , 對(duì)橋梁、 路基的沉降提出了嚴(yán)格的要求: 橋梁基礎(chǔ)沉降小于 20 mm, 相鄰墩臺(tái)差異沉降小于 5mm; 路基工后沉降小于15mm。因此, 多年實(shí)踐表明, 只要路基填料壓實(shí)度滿足有關(guān)要求, 路基本身的壓密沉降僅占填土高

4、度的0.10.5%, 且在一年左右沉降即可完成, 故工后沉降主要是由于鐵路建筑物引起的地基沉降。( 2) 沉降計(jì)算方法是常見的分層總和法或類似的方法由于地基土層的不均勻性, 勘探取樣試驗(yàn)的不精確性, 及計(jì)算方法的局限性, 計(jì)算結(jié)果往往與實(shí)際沉降有較大的差異。實(shí)施過程中, 經(jīng)常見實(shí)際觀測的沉降曲線推測工后沉降量, 以指導(dǎo)施工。( 3) 采取合理的設(shè)計(jì)與施工措施, 盡量減少地基沉降為控制和減少工后沉降, 平原地區(qū)土質(zhì)地基大部分架橋經(jīng)過, 京滬高速鐵路橋梁占線路總長的約80%, 京津城際軌道交通占82%, 均采用樁基礎(chǔ)。軟弱路基多采用復(fù)合地基加固處理, 如預(yù)制管樁, CFG樁等。1.2.2現(xiàn)在的鐵路

5、建設(shè)線路一般具有大半徑, 減少高填深挖、 避免過大斜坡等特點(diǎn)。由于鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高, 長、 大隧道越來越多。( 1) 主要工程地質(zhì)問題隧道線路經(jīng)過的部位, 其深部可能存在巖溶或軟弱巖體, 如具有特殊性質(zhì)的巖石, 特大溶洞、 暗河等。這些不良地質(zhì)點(diǎn)的存在, 在施工開挖過程中, 可能產(chǎn)生隧道涌水、 突泥、 突水; 圍巖塌方, 掉塊; 高地應(yīng)力引起硬質(zhì)巖的巖爆, 軟質(zhì)巖的變形; 瓦斯與有害氣體的溢出; 高溫度的熱害; 巖石的放射性等。( 2) 采用適宜有效的勘察方法發(fā)現(xiàn)這些不良問題, 并采取必要的工程措施, 防止事故發(fā)生至關(guān)重要。1.2由于城市化的大力發(fā)展, 帶動(dòng)了各大城市交通需求的快速增長,

6、 鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展尤為明顯。各種交通形式之間的銜接與換乘就顯得非常重要。為了方便換乘, 盡量將各交通綜合在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上, 那么在特大型城市就迫切需要建設(shè)大型綜合交通樞紐。其特點(diǎn)是工程規(guī)模大而復(fù)雜, 基坑深度和跨度大, 基坑支護(hù)、 降水、 抗浮等巖土工程問題復(fù)雜, 設(shè)計(jì)施工難度大。1.2隨著運(yùn)煤通道及大能力路網(wǎng)的建設(shè), 采空區(qū)已成為鐵路建設(shè)的一大工程地質(zhì)問題。采空區(qū)分布的特點(diǎn): 其一分布復(fù)雜, 難以查明。開采歷史久遠(yuǎn), 開采方式不一, 有的私挖亂采; 下井實(shí)測困難, 物探效果不佳, 鉆探難度大; 其二變形規(guī)律差, 評(píng)價(jià)精度低。變形影響因素多, 規(guī)律性差, 其計(jì)算參數(shù)、 評(píng)價(jià)方法大多是經(jīng)

7、驗(yàn)性的; 其三治理難度大, 工程造價(jià)高。如礦井及井下通道下填筑難以實(shí)施; 漿材、 配比、 注漿壓力和擴(kuò)散半徑等設(shè)計(jì)參數(shù)缺乏成熟可靠的經(jīng)驗(yàn); 跑漿、 漏漿難以控制, 帷幕難以實(shí)施; 質(zhì)量控制和效果檢驗(yàn)難以運(yùn)作; 工程浩大, 費(fèi)用驚人。如石太線平定方案線路經(jīng)過 5 個(gè)礦, 采空和塌陷段落長 2473 m, 埋深130-300m, 注漿鉆探 197.4 萬延米, 注漿量 112.7萬m3。最終放棄了該方案1.2對(duì)隱伏的巖溶首先要探查清楚溶洞的位置、 埋深、 大小范圍, 其次是有針對(duì)性地確定地基基礎(chǔ)方案, 第三要根據(jù)科學(xué)、 合理、 可靠的工程經(jīng)驗(yàn)采取必要的工程措施。1.2線路若遇有膨脹巖土, 應(yīng)勘察確

8、定膨脹土的性質(zhì)、 埋深、 厚度, 定量確定膨脹等級(jí)。根據(jù)膨脹等級(jí)確定相應(yīng)的工程處理措施。線路若遇有黃土首先應(yīng)增濕變形, 認(rèn)識(shí)濕陷的規(guī)律性; 其次合理選擇適宜的橋梁基礎(chǔ)類型; 第三對(duì)濕陷性黃土地基的沉降進(jìn)行控制及確定地基處理方法; 第四對(duì)黃土高邊坡應(yīng)詳細(xì)評(píng)價(jià), 并采取加固措施; 第五對(duì)大跨斷面黃土隧道的穩(wěn)定和支護(hù)措施應(yīng)加以重視。1.2由于大氣降水的減少和地下水開采量的增加, 區(qū)域地面沉降范圍、 大小應(yīng)引起重視, 首先應(yīng)做好地面沉降調(diào)查, 并科學(xué)預(yù)測, 以確定工程危害; 其次應(yīng)對(duì)橋梁的路基軌道等工程結(jié)構(gòu)與其沉降發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行適應(yīng)性研究。1.2應(yīng)運(yùn)用航測遙感技術(shù), 以大地電磁為代表的綜合物探技術(shù), 以

9、靜力觸探為主的原位測試技術(shù)和對(duì)工程勘察信息資源的開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行研究, 以獲取足夠的、 準(zhǔn)確的工程地質(zhì)資料。2 北京地鐵、 軌道交通建設(shè)2.1 已建與在建線路情況( 1) 已建情況已建的線路包括地鐵1號(hào)線、 2號(hào)線、 13號(hào)線和八通縣。地鐵1號(hào)線蘋果園站四惠站, 全長32.2公里、 車站22座; 地鐵2號(hào)線( 環(huán)線沿東、 西、 北三面二環(huán)路, 南面前門大街) , 全長23.1公里、 車站18座; 地鐵13號(hào)線西直門站東直門站, 全長39.1公里、 車站17座; 八通線是地鐵1號(hào)線的東延長段, 四惠東站土橋站, 全長19.0公里; 共設(shè)11座車站。運(yùn)營線路總計(jì)全長113.4公里、 車站68座。(

10、2) 在建軌道情況在建的線路包括5號(hào)線、 4號(hào)線、 10號(hào)線及機(jī)場線。5號(hào)線全長27.66公里、 投資131.7億元; 4號(hào)線全長28.16公里、 投資166.25億元; 10號(hào)線( 含奧運(yùn)線) 30.46公里、 投資167億元; 機(jī)場線全長27.76公里2.2工程地質(zhì)、 水文地質(zhì)情況在建線路基礎(chǔ)埋深一般在20m左右, 最深23m, 最淺9m。北京北部地下水埋深一般為36m, 南部地下水埋深一般為514m。地鐵10號(hào)北線結(jié)構(gòu)底板標(biāo)高為2737m, 埋深為1121.6m。結(jié)構(gòu)穿越地層為粘性土層和細(xì)砂層, 位于承壓水位10號(hào)線東線結(jié)構(gòu)底板標(biāo)高為12.523m, 埋深為1525m。結(jié)構(gòu)穿越地層為粘性

11、土層和細(xì)砂層, 車站基本進(jìn)入潛水中。奧運(yùn)支線結(jié)構(gòu)底板埋深為1815m。結(jié)構(gòu)穿越地層為粉質(zhì)粘土層和粉細(xì)砂層, 結(jié)構(gòu)底板局部進(jìn)入第二層水( 層間水) , 但均沒有進(jìn)入承壓水。地鐵4號(hào)線車站覆土厚度為314m, 一般區(qū)間正線隧道覆蓋層厚度為915m, 屬于淺埋隧道。部分區(qū)間基底在水位線之下, 個(gè)別地段地下水位高于隧道拱頂。2.3地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土壓力、 水壓力的計(jì)算方法2.3.1土壓力土質(zhì)隧道可按下列通用方法計(jì)算土壓力: 豎向壓力: 填土隧道及淺埋暗挖隧道一般按計(jì)算截面以上全部土柱重量考慮; 深埋暗挖隧道按太沙基公式、 普氏公式或其它經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。水平壓力: 根據(jù)結(jié)構(gòu)受力過程中墻體位移與地層間的相互關(guān)

12、系, 分別按主動(dòng)土壓力、 靜止土壓力或被動(dòng)土壓力理論計(jì)算; 在粘性土中應(yīng)考慮粘聚力影響。計(jì)算土層的側(cè)壓力時(shí), 一般有兩種方法, 一是將土壓力與水壓力分開計(jì)算, 另一種是將水壓力作為土壓力的一部分進(jìn)行計(jì)算。2.3.2 水壓力作用在地下結(jié)構(gòu)上的水壓力, 可根據(jù)施工階段和長期使用過程中地下水位的變化, 區(qū)分不同的圍巖條件, 按靜水壓力計(jì)算或把水作為土的一部分計(jì)入土壓力。符合結(jié)構(gòu)受力的最不利荷載組合原則: 由于超靜定結(jié)構(gòu)某些構(gòu)件中的某些截面是按側(cè)壓力或底板水反力最小的情況控制設(shè)計(jì)的, 因此在確定設(shè)計(jì)地下水位時(shí), 應(yīng)分別考慮最高水位和最低水位兩種情況。2.3.3施工降水與隧道防水暗挖隧道由于埋深較大、

13、總排水量也較大, 而且施工場區(qū)多位于繁華城區(qū), 因此一般以管井降水方法為主, 并采用輻射井、 真空降水、 注漿堵水等為輔助手段, 結(jié)合洞內(nèi)排水措施。( 1) 管井降水管井降水是指沿隧道或基坑周圍按照一定間距布置降水井, 經(jīng)過同時(shí)抽水, 將地下水降低到隧道結(jié)構(gòu)底面以下的降水方法。經(jīng)過管井、 砂( 礫) 滲井抽降水, 形成一定范圍、 一定深度的地下水位降落漏斗, 從而達(dá)到降低地下水的目的。( 2) 輻射井降水降水新技術(shù)輻射井是在一眼大口徑井內(nèi), 把輻射管( 滲水管) 由內(nèi)向外徑向敷設(shè)于含水層內(nèi), 地下水經(jīng)過這些輻射狀的水平滲水管匯集在大口井內(nèi), 再由泵排出。五號(hào)線蒲黃榆站至天壇東門站區(qū)間在玉蜓立交

14、橋橋區(qū)需要穿越南二環(huán)路、 玉蜓橋、 京山鐵路及南護(hù)城河。用常規(guī)的降水方法, 因沒有布井場地, 難以保證在無水條件下進(jìn)行暗挖施工。特別是當(dāng)?shù)叵滤桓摺?不能做到封閉降水、 含水層水量豐富、 存在”疏不干含水層”弱透水層, 以及需要疏干一、 兩個(gè)含水層的地下工程, 采用輻射井進(jìn)行降水, 能夠達(dá)到最佳效果。( 3) 真空降水適用地層:滲透系數(shù)較小的粘性土地層( 4) 注漿堵水當(dāng)隧道洞身區(qū)域地下水豐富, 隧道開挖無法保證無水作業(yè)要求, 或者地下管線滲漏水不能經(jīng)過降水解決,開挖面極易出現(xiàn)流水涌砂、 坍塌等嚴(yán)重情況時(shí), 注漿加固是必要的輔助施工措施。主要措施有地面深孔注漿、 超前小導(dǎo)管隔水、 加固注漿。

15、注漿漿液可采用水泥水玻璃漿液, 水泥砂漿、 改性水玻璃漿液等。除能夠起到一定的堵水效果外, 注漿還能夠起到穩(wěn)定地層的作用。采用淺埋暗挖法開挖的車站和區(qū)間隧道, 應(yīng)考慮施工降水, 創(chuàng)造無水作業(yè)條件; 對(duì)盾構(gòu)區(qū)間, 暫不考慮施工降水。同時(shí)還要解決好經(jīng)人工降水后車站與區(qū)間隧道所存殘留水。2.3.4支護(hù)在建地下工程一般采用明挖法、 蓋挖法、 暗挖法、 盾構(gòu)法等多種施工方法。對(duì)明( 蓋) 挖車站的施工應(yīng)選用地下連續(xù)墻、 鉆( 挖) 孔灌注樁、 鋼板樁、 工字鋼樁、 土釘墻及錨噴支護(hù)等支護(hù)結(jié)構(gòu); 對(duì)淺埋暗挖車站可采用臺(tái)階法、 中壁法( CD法) 、 交叉中壁法( CRD法) 、 中洞法、 側(cè)洞法和柱洞法等

16、多種工法, 暗挖區(qū)間隧道常采用臺(tái)階法、 中壁法、 交叉中壁法等多種工法。2.4對(duì)周圍環(huán)境的影響預(yù)測地鐵工程設(shè)計(jì)方案, 應(yīng)采用數(shù)值模擬分析、 反分析、 工程類比等分析方法進(jìn)行新建地鐵施工對(duì)近鄰建( 構(gòu)) 筑物和市政基礎(chǔ)設(shè)施所造成的附加荷載和附加變形影響的分析預(yù)測, 并把分析預(yù)測值與建( 構(gòu)) 筑物和市政基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果做對(duì)比分析, 判斷設(shè)計(jì)擬所采用的施工工法、 加固措施等能否滿足鄰近建( 構(gòu)) 筑物和市政基礎(chǔ)設(shè)施所允許的剩余承載能力和剩余變形能力, 為比選和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案, 以及制定控制標(biāo)準(zhǔn)值提供依據(jù)。2.5工后評(píng)估和恢復(fù)處理土建工程完工后, 由建設(shè)管理公司負(fù)責(zé)組織或委托具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)評(píng)估

17、單位, 依據(jù)相關(guān)規(guī)范、 規(guī)程進(jìn)行地鐵施工對(duì)重點(diǎn)建( 構(gòu)) 筑物和市政基礎(chǔ)設(shè)施的工后狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。經(jīng)評(píng)估認(rèn)為因地鐵土建施工已影響鄰近建( 構(gòu)) 筑物和市政基礎(chǔ)設(shè)施的正常使用時(shí), 由土建施工單位負(fù)責(zé)恢復(fù)。2.6當(dāng)前地鐵設(shè)計(jì)施工在地下水處理方面的不足之處( 1) 地下水變化對(duì)地層性狀的影響地下水、 含水量的變化對(duì)地層參數(shù)及自穩(wěn)能力都存在著顯著的影響。施工過程中由于降水、 周圍環(huán)境的改變以及工后的恢復(fù), 使得地下水位、 含水量與設(shè)計(jì)時(shí)存在差異。同時(shí), 設(shè)計(jì)中水壓力取為靜水壓力, 分為水土合算和水土分算, 事實(shí)上地下水的作用力應(yīng)為孔隙水壓力, 由于地下水的變化, 如地下水位隨季節(jié)的周期性變動(dòng)、 施工過程

18、中和將來的變化, 該如何考慮孔隙水壓力的作用。( 2) 地下水變化對(duì)地下結(jié)構(gòu)的影響抗浮設(shè)計(jì)水位的合理確定對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)合理性都至關(guān)重要, 但當(dāng)前尚無一個(gè)統(tǒng)一的抗浮設(shè)計(jì)水位的取值標(biāo)準(zhǔn)。地下水位在地下工程埋置范圍內(nèi)變化, 將使襯砌結(jié)構(gòu)濕潤和干燥交替更迭, 從而降低工程結(jié)構(gòu)材料的耐久性。同時(shí)水位變化對(duì)地下工程的影響有浮力作用、 潛蝕作用的影響及地基強(qiáng)度的影響。若勘察時(shí)地下水位低于工程埋置深度, 因而設(shè)計(jì)未考慮防水措施或防水層高度按當(dāng)時(shí)地下水位設(shè)計(jì), 工程建成后, 由于生產(chǎn)用水和生活用水排放不當(dāng)或管道漏水等各種原因造成地下水位上升時(shí), 工程未予設(shè)防或設(shè)防高度不夠會(huì)造成滲漏。( 3) 地鐵工程對(duì)地

19、下水環(huán)境的影響地鐵開挖和降、 排水對(duì)環(huán)境引起一些負(fù)面影響, 如引起地面沉降; 引起地面建筑物和地下管線的變形; 引起地下水動(dòng)態(tài)變化, 影響生態(tài)平衡等。3高速公路工程建設(shè)3.1公路發(fā)展?fàn)顩r1988年我中國高速公路實(shí)現(xiàn)零的突破, 后的1998年, 中國高速公路通車?yán)锍桃殉^日本, 達(dá)到6258公里, 躍居世界第八位。當(dāng)前在建的高速公路項(xiàng)目總里程達(dá)12600公里。到2020年, 中國將完全建成貫通首都、 直轄市、 各省省會(huì)及主要口岸, 連接當(dāng)前所有100萬以上人口大城市和絕大部分50萬以上的人口城市的國道主干本線, 總長度為3.5萬公里到2040年高速公路總里程將達(dá)到8萬公里, 高速公路密度達(dá)到0.

20、83公里/百平方公里, 公路總里程超過300萬公里。3.2建設(shè)過程中存在的問題過去的高速公路建設(shè)暴露了使資源短缺、 森林破壞、 耕地減少、 環(huán)境污染、 水土流失等一系列問題。中國幾十年的公路史, 已出現(xiàn)了較多的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問題。這些都是片面追求經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益而忽視環(huán)境效益的結(jié)果。( 1) 挖方問題。挖方會(huì)人為的破壞原來巖土體的自然平衡, 一方面引起巖土體移動(dòng), 變形和破壞, 增加了地質(zhì)脆弱帶邊坡的不穩(wěn)定性, 如產(chǎn)生滑坡、 塌方等。由于在可能塌方的重要地段, 治理后開挖與開挖后發(fā)生塌方再治理的費(fèi)用是不同量級(jí)的, 因此邊坡防護(hù)、 防止坍塌是個(gè)大問題。公路經(jīng)過的山區(qū)或丘陵, 坡度原來是自然穩(wěn)定的

21、, 由于開挖引起應(yīng)力釋放才引起邊坡滑動(dòng)。以往的設(shè)計(jì)沒有考慮應(yīng)力釋放, 只簡單地考慮土質(zhì)的自然休止角, 但其值一般不符合實(shí)際, 因而設(shè)計(jì)時(shí)無法準(zhǔn)確考慮開挖前后的穩(wěn)定與治理問題。( 2) 路堤填方問題。路基填方改變了周圍巖土的狀態(tài), 同樣可導(dǎo)致滑坡; 為滿足持續(xù)發(fā)展的出行交通需要, 平原地區(qū)高速公路設(shè)置了大量的通道、 立交橋及匝道, 導(dǎo)致路基填土高度越來越高。一般平均填土高度達(dá)到3.5m, 其實(shí)這種做法既不科學(xué)也不盡合理, 因?yàn)樵谔Ц吒咚俟仿坊钔粮叨鹊耐瑫r(shí), 也提高了高速公路的建設(shè)費(fèi)用, 造成了對(duì)大自然生態(tài)環(huán)境的巨大破壞。( 3) 爆破施工會(huì)改變巖土體應(yīng)力狀態(tài), 產(chǎn)生新的不穩(wěn)定面。( 4) 隧

22、道開挖, 特別是地質(zhì)條件復(fù)雜的長大隧道可能造成的地表塌陷、 地表水枯竭、 地下水位下降, 影響當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)。( 5) 高速公路土石方量大, 工程廢棄的土石往往就近堆棄在山溝、 斜坡上, 人為造成了泥石流、 滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。( 6) 由于筑路填方、 挖方造成植被和地表土損失, 而且自然植被恢復(fù)困難。據(jù)調(diào)查, 即使在氣候溫和的亞熱帶地區(qū), 在公路運(yùn)營環(huán)境下, 經(jīng)自然繁衍恢復(fù)草、 灌叢植物群落至少需要20年。如對(duì)邊坡不作及時(shí)處理, 使邊坡土壤中含水量降低, 土質(zhì)松散, 易風(fēng)化。隨后坡面土壤侵蝕、 水土流失、 山體坍塌、 滑坡、 河流阻塞、 水污染等人為災(zāi)害則與之相伴而生。( 7) 巖溶地區(qū)的公路隧

23、道工程能夠改變巖溶地下水的動(dòng)力條件, 可能破壞工程建筑周圍的地質(zhì)環(huán)境, 從而引起地面下沉、 開裂, 地表泉水枯竭, 地面塌陷等一系列環(huán)境災(zāi)害。能夠看出, 高速公路的建設(shè)在一定程度上加劇了資源、 環(huán)境和人口之間的矛盾, 生態(tài)環(huán)境問題突出。長期以來, 人類對(duì)自然界采取了過度索取與征服的態(tài)度, 從實(shí)踐和科學(xué)理論證明, 人類與自然界之間應(yīng)該是協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系, 不是一味索取。因此堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路, 不但是為了向國際社會(huì)作出承諾, 更重要的是對(duì)后代生存的高度負(fù)責(zé), 需要我們用長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光, 宏大的氣魄來處理好各種矛盾。 3.3設(shè)計(jì)理念 ( 1) 節(jié)約用地 土地是農(nóng)業(yè)賴以持續(xù)發(fā)展的基本資源, 保護(hù)土地

24、資源是中國的一項(xiàng)基本國策。中國現(xiàn)有耕地僅占國土面積的13.5%。中國的國土面積與美國相差無幾, 而人均耕地僅約為美國的1/8。中國當(dāng)前所建的高速公路基本都位于平原丘陵地區(qū), 它占有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的耕地資源數(shù)量巨大, 如何節(jié)約用地, 盡量減少占用耕地是個(gè)關(guān)鍵問題, 對(duì)于一些受地形條件限制, 必須穿過高山、 越過深谷的地段, 則采用打隧道和架設(shè)高架橋方案, 這樣對(duì)公路用地而言, 有效地解決了高填深挖段占地過多的問題, 對(duì)控制公路用地起到功效顯著的良好作用。 ( 2) 綠色文化 綿延幾百公里的高速公路山水相隔, 既有九曲回腸, 又有流水潺潺, 既有山重水復(fù), 又有柳暗花明、 高低錯(cuò)落、 明暗互間、 寬

25、窄交替的景致, 結(jié)合地域特點(diǎn)靈活多變, 能大大地增加司機(jī)的興奮感, 引發(fā)乘客的好奇心和興奮感, 增加旅途愉快。 設(shè)計(jì)良好的高速公路能同時(shí)滿足人、 車、 路、 環(huán)境及景觀的要求, 富有行車誘導(dǎo)性, 將人、 車、 路、 環(huán)境構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體, 不但使公路本身形成一個(gè)行車迅速、 舒適、 清潔、 安全的環(huán)境, 還要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綠色生態(tài)環(huán)境。( 3) 技術(shù)創(chuàng)新的問題 公路工程設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)用空間技術(shù), 采用新技術(shù)、 新設(shè)備。路線設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的設(shè)計(jì)工作, 特別是山區(qū)公路, 必須綜合考慮各種影響因素。如能使遙感技術(shù)( RS) , 地理信息系統(tǒng)( GIS) 和全球定位系統(tǒng)( GPS) 與三維地學(xué)

26、模型分析技術(shù)( Geosystem) 于一體的現(xiàn)代三維空間技術(shù)得到深入使用將是傳統(tǒng)公路勘測設(shè)計(jì)技術(shù)一次質(zhì)的飛躍。3.4建設(shè)管理的問題 ( 1) 設(shè)計(jì)周期與建設(shè)周期的問題 公路建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的過程, 也是一個(gè)長期的過程, 它主要分為 3個(gè)階段, 即: 公路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、 公路建設(shè)階段和公路養(yǎng)護(hù)管理階段。公路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段包括前期工作階段、 設(shè)計(jì)階段, 而設(shè)計(jì)階段又可劃分為初步設(shè)計(jì)、 技術(shù)設(shè)計(jì) (重大的復(fù)雜項(xiàng)目 )及施工圖設(shè)計(jì)階段。在投資前期的可行性研究階段, 主要解決高速公路的主要控制點(diǎn)及路線方案; 調(diào)查、 預(yù)測、 分析評(píng)價(jià)交通量及經(jīng)濟(jì)增長因素; 論證技術(shù)上、 經(jīng)濟(jì)上及工程上是否可行; 研究其工程

27、效益的好壞。本階段的工作對(duì)下一設(shè)計(jì)階段具有指導(dǎo)性, 是設(shè)計(jì)工作的重要依據(jù)。 ”九五”以來, 中國增加基礎(chǔ)設(shè)施投資以推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)增長, 因而在高速公路建設(shè)方面投資很大?？墒? 由于前期工作準(zhǔn)備不足, 難以在正常的建設(shè)周期( 合理設(shè)計(jì)周期、 合理建設(shè)工期) 內(nèi)完成投資。有時(shí)為了增加政績只有縮減建設(shè)周期, 因此前期工作階段的時(shí)間一減再減, 根本保證不了合理的設(shè)計(jì)周期。( 2) 加快改革建設(shè)體制與國際接軌 當(dāng)前中國公路建設(shè)基本遵循設(shè)計(jì)一招投標(biāo)一施工一竣工交付使用這樣的過程, 此時(shí)設(shè)計(jì)和施工之間存在一個(gè)招投標(biāo)過程, 容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)方和施工方相互推卸責(zé)任的問題, 從而使項(xiàng)目周期延長、 投入增加。應(yīng)該積極采用

28、國際上的運(yùn)作模式, 如BOT、 PPT等。同時(shí), 工程設(shè)計(jì)費(fèi)率與國際工程設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)相比, 其水平明顯偏低, 低水平的工程設(shè)計(jì)費(fèi)沿襲了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn), 只重視國家計(jì)劃的完成, 忽視了設(shè)計(jì)單位的經(jīng)濟(jì)效益, 工程設(shè)計(jì)收取成本價(jià)限制了設(shè)計(jì)單位對(duì)技術(shù)人員和資金的投入, 進(jìn)而影響了工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。4輸水類渠( 道) 工程建設(shè)中國地域廣大, 各種資源很不平衡, 大城市資源短缺嚴(yán)重, 需要興建大型輸水、 輸氣等項(xiàng)目。如正在興建的南水北調(diào)工程、 西氣東輸工程。此類工程一般來說荷載很輕, 但線路很長, 也涉及較多的工程地質(zhì)問題, 如高地震烈度區(qū)的渠道邊坡穩(wěn)定問題、 地基液化問題、 地下水位升高引起的浸沒

29、和土壤鹽堿化問題、 砂性土地基段的滲透穩(wěn)定問題、 軟土段地基穩(wěn)定問題及圍巖穩(wěn)定問題、 突水流砂等問題。( 1) 區(qū)域穩(wěn)定和抗震問題主要是線路工程經(jīng)過地段可能存在斷裂, 而且在全新世以來仍在活動(dòng)。應(yīng)詳細(xì)查明斷裂帶及其附近具備發(fā)生強(qiáng)震的歷史背景, 對(duì)工程的影響程度。同時(shí)在分布砂土地區(qū)應(yīng)對(duì)那些比較松散, 標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)較小, 且處于飽和狀態(tài)的砂土判斷其是否存在地震液化問題。( 2) 滲漏問題 在局部地段, 輸水渠道經(jīng)過粗顆粒地區(qū), 存在基底滲漏問題; 同時(shí)當(dāng)設(shè)計(jì)渠水位高于當(dāng)?shù)氐叵滤? 甚至高于兩岸地面時(shí), 會(huì)造成渠道側(cè)向滲漏。若渠道采取全斷面襯砌, 渠水外滲能夠得到解決, 但應(yīng)注意地下水對(duì)襯砌的浮托

30、作用。( 3) 浸沒影響問題 當(dāng)渠道沿線長期高水頭運(yùn)行, 渠水始終補(bǔ)給地下水時(shí), 將使沿線的地下水位有所抬升, 導(dǎo)致渠堤背后低洼地面滲水、 潮濕, 產(chǎn)生嚴(yán)重的浸沒現(xiàn)象。同時(shí)可能導(dǎo)致現(xiàn)有田地次生鹽堿化的發(fā)生。( 4) 滲透變形 滲透變形主要發(fā)生在具有一定水力坡降的砂土層中, 從而具備發(fā)生流土及管涌破壞的前提條件。( 5) 邊坡穩(wěn)定 渠道邊坡包括軟土邊坡、 砂土邊坡和粘性土邊坡。由于軟土力學(xué)性質(zhì)差, 具觸變性、 流動(dòng)性, 因此邊坡穩(wěn)定性很差; 由于砂土無凝聚性, 抗沖刷能力差, 因此砂土邊坡易被沖垮。粘性土邊坡主要由粉質(zhì)粘土、 重粉質(zhì)土組成, 一般地質(zhì)條件良好, 在不受鼠洞、 蟻穴等影響情況下不容易破壞。( 6) 高地應(yīng)力與圍巖穩(wěn)定問題如果渠道穿過構(gòu)造活動(dòng)頻繁段, 且洞室埋藏較深 , 區(qū)域地應(yīng)力較高時(shí), 應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場地應(yīng)力測試。對(duì)特殊洞段應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力場三維模型計(jì)算分析, 進(jìn)行洞室