浅谈沙漠公路路线选线原则

刘维松

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210000 ）

沙漠地区地理环境与气候条件恶劣，所以沙漠地区公路在路线建设选线方面也颇具难度。我国西部沙漠地区都是欠发达地区，经济若希望实现快速发展的主要限制因素是自然环境因素。而深度研究沙漠地区地质特征与风沙活动规律则成为了沙漠地区公路选线的重要前提依据。

1 沙漠公路路线选线的必要性

我国流动性沙漠地区较多，其沙丘密集、交通运作存在较大难度，所以建设沙漠公路是非常必要的，因为一旦沙漠公路建成通车，物资运输距离、运输周期都会大大缩短，运输成本也会有所降低，运输效率大幅度提高，最大限度加大地方综合产业开发发展。

另外，考虑到沙漠地区气候干燥少雨、风沙较大、地表形态相对复杂多变、工程用砂石材料与水源极其匮乏，这些都为沙漠公路建设带来极大困难。为了有效解决这些困难，需要采取行之有效的防护措施，建立沙漠公路路线选线方案，保证路线选择正确。如此可最大限度消除风沙隐患，减少防沙工程量，做到稳定路基、安全运输、经济合理。客观讲，沙漠地区公路建设的所有条件都必须建立在正确的选线方案之上[1]。科学合理的路线选线设计原则应该基于以下几点特征方面上展开：第一，要保证筑路材料合理选择。因为沙漠公路投资较大、工期较长、在建成以后需要做到精神选择材料，保证施工环境优化；第二，在治理某些流动沙丘过程中要建立公路路线覆盖区，做好防沙治沙工作；第三，要正确选择水源地，结合沙漠公路路段实际情况建立施工水源供给体系。

2 沙漠公路路线选线原则分析

如果沙漠公路路线选线所使用原则不同，其所对应的工程造价、工程建设结果也会有所不同，在这其中需要充分分析、论证功自然环境与社会环境中各种元素，通过综合研究分析比选方案，以追求达到技术经济与环境效益的相互统一。如果条件许可，还需要尽量选择高水平技术指标，有效提高沙漠公路的后期运营使用质量。再者就是要解决路线定线与线形设计等某些重要技术问题，建立沙漠公路路线选线原则与施工建设之间的技术性关联关系。沙漠地区在公路选线方面主要考虑到风沙活动与地基土工程性质，同时深度考量其地基稳定性与承载力影响问题。深层次分析看来，风沙活动对于公路工程的主要影响还在于风蚀作用与风积作用。其中风蚀作用从边坡、路肩开始最终侵蚀坡面，可对路基、路面造成严重破坏。风积作用则会直接导致流沙堆积路面，阻断线路，降低道路通行能力，增加安全隐患，同时增加公路养护投入。结合沙漠地区基本气候、地形地貌与地质状况进行分析，沙漠地区的公路选线需要考虑如下多点原则[2]。

2.1 合理绕避原则

在深入调查研究沙漠公路，明确沙丘成因、性质以及活动情况过程中，还需要对其风向、风力、地形、地貌、沙源等等进行分析，最大限度绕避严重流沙地带。如果在大面积沙丘地带，流沙无法有效避绕，则必须选择风沙危害较轻的沙丘边缘地带、山丘河流两岸、古河道湖盆草滩、大山高地前缘背风地带针对盐渍化、沼泽化、沙漠化、水毁严重问题进行分析，特别要避绕效果较差的灾害地段，注意灵活运用减轻沙害，减少沙地流动因素。可选择在半固定沙地进行路线选线，避让风沙危害，选择施工难度较小、原材料丰富且易于布设路线的地区进行选线布线。

2.2 地质条件稳定河段架桥原则

由于沙漠地区河流含泥沙量较大，河床容易出现淤积、易改道，所以在桥涵定位过程中应该选择河道稳定、河道平直地段。要避免在河道变化较大的弯道或河岸受冲刷凹岸地段架设桥梁。针对桥梁两头河岸一定范围内设置有效防护。总体来讲，需要注意河流容易改道成为游荡河道这一现实问题，所以在公路路线选线原则方面必须选择流向相对稳定、线路相对平直的河道架设公路桥梁。一方面不能改变河道原有状况，一方面还必须采取有针对性的护岸工程措施。

2.3 最短距离原则

在沙漠公路选线过程中避免采用过长直线或大半径曲线选线设计，这主要是因为沙漠公路本身自然条件恶劣，工程施工困难，防护工程量较大，工程造价偏高。此时必须选择最短路线有效减少行车时间与工程造价，避免过分积沙（一般平曲线相比于直线路线更容易积沙）。在设置平曲线过程中，一般可采用大半径曲线，配合路堤主导曲线外侧面风向，在保证风沙有效规避条件下减少掩护危害。总体来讲，考虑到在沙漠中施工难度偏大，所以在选线过程中需要尽量缩短控制点与控制点之间相互距离，将平曲线设置数量控制到最少，最大限度减少修建里程避免出现连续直线距离过长这一问题，同时还要规避行车不利问题发生。

2.4 路线接近原则

要明确路线接近原则，对沙漠地区筑路材料进行分析，了解其水源比较匮乏这一问题，有效构建人类聚居地与经济带。在建设控制点优化路线布置过程中，需要尽量接近原材料、水源发展路线，最大限度减少原材料运输费用即造价内容，构建交通支撑。总体来说就是要尽量做到就地取材，在沙漠中运用已有筑路材料如砂子、粘土、淤泥亦或是丘陵间埋深较浅的地下水，如此可大量节省运输费用。如果有可能，最好在线路施工附近位置建立水源供应地。在选线过程中需要结合自然环境与地质状况综合考虑并确定路线[3]。

2.5 起风沙向平行原则

如果在沙漠公路上路线与主风向相互垂直，则在路堤上风侧位置容易形成积沙，导致路肩被风蚀，路堑部位也容易积沙，边坡遭到严重风蚀。为了有效减少风蚀与风积作用，需要在高陡坡路基位置进行测量，明确其与主风向斜角，了解风沙流的侧导作用，避免对路基产生直接危害影响。根据已有观测经验，如果合成风向与公路走向夹角变小，沙害也会相应减轻，沙丘移动方向、沙垄走向以及合成风风向基本处于平等状态，最好选择合成风方向与公路走向平等。而在实际选线踏勘过程中，则需要按照沙垄与沙丘移动走向方向一致原则来确定公路路线选线基本原则。

2.6 顺应自然地形原则

在沙漠地区公路进行路线选线过程中，需要尽量选择地形相对开阔、沙丘密度不大的区域，即在地势平坦地区充分利用有利地形做好线路布设，保证其沙垄间开阔地带为迎风坡侧位置，始终保持路线流畅平坦。在有效规避施工对自然地带的破坏并形成新风沙源时，需要合理降低工程量。在选线过程中，要避免诸多问题如大填大挖，要做到宁填勿挖，减少扰动，始终保持原地面地貌状况，在路线绕避方面优化高大沙丘与沙垄建设，减少填挖工程量与防护工程量，最大限度降低工程造价。在经过长期风蚀与风积作用后，需要保证路线选线始终处于相对稳定状态，选择路线布设良好地带。要尽最大可能在丘间低地建立下风侧路线，保证沙丘迎风坡脚地带远离后方沙丘，规避沙埋路线，特别是在雨季避免低地积水浸泡路基造成路基破坏[4]。

顺应自然的另一点就是要绕避公路施工路段的病害地段，针对某些地段所存在的盐渍化、洪涝化、沼泽化、风沙堆积化问题进行有效处理。不过考虑到其处理难度颇大，处理效果较差，所以要尽量做好绕避工作，比如说公路在穿越某些沙丘地带时必须做到灵活必然，减轻沙害风险。

2.7 开阔地面通过与最佳生态效益原则

沙漠公路都会经过沙丘丘垄、丘链区段，这些地段往往坡度平缓且地形相对开阔、沙丘密度并不大、存在大量的迎风坡麓。在路线选线过程中必须注意这一问题，分析高大复合型沙垄带进结构，必须选择沙丘不多也不高的的开阔垄间低地。遵循如此原则是因为一方面公路路线在这些地段容易布设，工程量相对偏少。再一方面就是该地段沙害容易处理，通过爬沙垄选择较为开阔的一级沙丘，保证路线顺利通过迎风坡麓，最大限度减少翻越高大沙垄距离。例如可选择在起伏层次较大的高达复合型沙丘上进行筑路，不过如此工程投资相对较大，且必须在施工后注意严格管理沙害问题。

另一方面要遵循最佳生态效益原则，尽量在线路选择方面优化施工公路运营，特别强调对公路沿线两侧胡杨林等自然植被的针对性管理，同时保护公路路段沿线土地资源、水源地以及各种野生动物。整体来说就是要充分利用沿线植被、土层、粗沙层等等做好公路线路有效保护。

2.8 综合社会经济效益原则

在沙漠地区公路建设过程中要同时兼顾沙漠周边地区产业与经济发展，为地方居民提供交通便利，合理开发地区旅游事业向前发展，提升综合社会经济效益，极大程度改善地方居民贫困生活状况。

在沙漠地区中是含有大量丰富非可再生资源的，如煤矿、石油、天然气等等。在针对这些资源的勘探、开发与应用方面需要结合沙漠公路修建过程展开，保证输气、输油到位，优化电力通讯线路，建立防沙绿化工程。另一方面，就是基于长距离主干道路线建立多功能“廊带”，确保公路选线到位。而在公路选线前期需要做好调研工作，通过综合评价分析其所带来的良好经济效益。

2.9 防沙工程布设原则

在防沙工程建设过程中，需要结合沙漠地区选线无法避让风沙这一问题进行分析。要打破稳定的风蚀风积作用平衡，发现新风沙源，保证公路选线谨慎，做好防沙措施，即要将防沙工程与选线布置二者联系到一块，确保沙漠公路安全畅通[5]。

2.10 其它原则

最后，要保证提出最佳生态效益原则，在沙漠公路周边种植红柳、胡杨等等高大植物，充分考虑到沙漠地区生态环境十分脆弱这一问题。在选线过程中，需要最大限度做好避让，保证沙漠自然环境始终保持平衡状态，同时兼顾环境变迁问题，充分考虑各种效应问题。

总体来说，结合上述10 点各类原则规范可为沙漠公路工程设计明确技术依据，且要保证所有原则都必须贯穿于整个公路路线选线设计过程中。而工程设计人员方面必须充分熟悉、了解各项原则内容，保证设计到位。换言之，要将公路路线选线原则与设计作为是一个严谨的系统性过程，更多从工程可行性研究层面分析项目方案设计内容，初步认知施工图设计方案，以追求满足公路路线选线施工的实用性、经济性、安全性与环保性等各方面要求。

3 总结

沙漠地区自然环境相当独特，在这里实施公路工程建设必须考虑到诸多不利因素问题，结合这些不利因素克服困难，围绕环境影响与工程地质基本特性基础提出优秀选线方案，建立沙漠公路选线有效方案，保证沙漠地区交通发展科学、经济、合理。在未来，还需要基于综合经济效益原则对沙漠地区公路路线选线设计问题进行分析，优化长距离主干道路争取形成多功能“廊带”，更多着眼于未来长远利益发展综合考虑沙漠公路建设，坚持把握各项公路路线选线原则，提高沙漠公路整体建设水平，优化其经济效益与社会效益，为沙漠地区交通通畅有效运行创造有利空间条件。