沿河傍山路段棚洞結(jié)構(gòu)適應(yīng)性及設(shè)計(jì)選型

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國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在公路隧道的建設(shè)過(guò)程中也曾出現(xiàn)過(guò)公路隧道與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)的矛盾,但由于其公路隧道建設(shè)較早,在環(huán)保型公路隧道建設(shè)方面積累了一些經(jīng)驗(yàn),其研究分析手段也較為先進(jìn)。高速公路建設(shè)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家必須首先通過(guò)對(duì)環(huán)境保護(hù)和自然生態(tài)方面的可行性論證。對(duì)于建設(shè)過(guò)程中一些不可避免的破壞,要求進(jìn)行人工修復(fù),盡量恢復(fù)原來(lái)的生態(tài)環(huán)境,將人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響減小到小程度。
    隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,我國(guó)公路主骨架網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在向西部山區(qū)不斷延伸的過(guò)程中,受西部山區(qū)特殊地形、地質(zhì)條件的影響,隧道工程占路線的比重日益突出,高速公路受山區(qū)地形限制,路線常常在崇山峻嶺中穿行,不可避免的遇到“V”型溝谷,出現(xiàn)沿河傍山高速公路路段,在山區(qū)公路規(guī)劃和建設(shè)中,環(huán)境保護(hù)日益受到重視,在減少深挖高填、注重公路景觀和環(huán)境保護(hù)方面提出了更高的要求。山區(qū)高速公路路線在沿河傍山路段布設(shè)時(shí),受“V”形河谷和地質(zhì)條件限制,常常遇到地形高差大、地質(zhì)情況復(fù)雜和需要重點(diǎn)保護(hù)的原始森林、河流、水庫(kù)及城市森林公園等情況,路線有時(shí)以隧道穿越這些需要重點(diǎn)保護(hù)的資源及景觀時(shí),不可避免地出現(xiàn)了淺埋、偏壓等不良地質(zhì)現(xiàn)象,工程建設(shè)對(duì)環(huán)境景觀的破壞、污染較為嚴(yán)重。公路隧道通過(guò)多年的發(fā)展,在公路隧道設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)中提倡環(huán)保型建設(shè)理念,取得了初步的成果:如隧道洞口由以前的大挖深槽采用柱式洞門(mén)進(jìn)步到現(xiàn)在采取小刷坡的削竹式洞門(mén);在自然生態(tài)環(huán)境敏感地區(qū)采取前置式洞口工法即“零開(kāi)挖”工法進(jìn)行隧道施工,大限度的減少了邊、仰坡的開(kāi)挖面積,有效保護(hù)了生態(tài)環(huán)境;對(duì)于偏壓洞口采取早進(jìn)洞措施,洞口部位結(jié)構(gòu)采取抗偏壓結(jié)構(gòu)形式,但仍然避免不了山體內(nèi)側(cè)邊坡開(kāi)挖過(guò)高的弊端;在局部沿河傍山路段為了避免泥石流、崩塌等不良地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路運(yùn)營(yíng)的影響,建設(shè)過(guò)程中采取了棚洞等結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行過(guò)度,確保了公路的安全暢通,但整體上講,所采取的棚洞結(jié)構(gòu)在構(gòu)造選型、與周圍地形的景觀過(guò)度、協(xié)調(diào)等方面尚有所欠缺??傮w來(lái)講,評(píng)價(jià)公路隧道對(duì)環(huán)境的影響主要考慮隧道洞口施工對(duì)自然環(huán)境的破壞、隧道洞門(mén)及其它構(gòu)造物與環(huán)境的協(xié)調(diào)、隧道內(nèi)汽車廢氣對(duì)環(huán)境的影響、隧道內(nèi)廢水對(duì)環(huán)境的影響、隧道施工棄渣對(duì)環(huán)境的影響等五個(gè)方面,在以上五個(gè)方面中,公路隧道建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響均發(fā)生在隧道洞口或洞門(mén)處理上,隧道洞口設(shè)計(jì)形式及洞口施工是公路隧道環(huán)保型建設(shè)的重點(diǎn),尤其在沿河傍山路段,如何因地制宜地選擇環(huán)保型棚洞結(jié)構(gòu)型式,做到工程構(gòu)筑物與自然環(huán)境、地形的和諧統(tǒng)一、大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境,是公路隧道環(huán)保型建設(shè)技術(shù)考慮的重點(diǎn)課題。
    目前,在隧道小角度進(jìn)洞路段多采取路塹偏壓型、半路塹偏壓型和半路塹單壓型明洞結(jié)構(gòu);對(duì)于沿河傍山路段棚洞結(jié)構(gòu)型式的選擇,公路隧道多借鑒鐵路隧道的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn),采取了相應(yīng)的門(mén)架式棚洞結(jié)構(gòu),拱形偏壓結(jié)構(gòu)等形式;在生態(tài)環(huán)保型隧道建設(shè)中較為成功的是寧淮高速公路老山隧道采取的環(huán)保型棚洞結(jié)構(gòu),在減少邊、仰坡開(kāi)挖高度,大限度保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用。
    由于每種棚洞結(jié)構(gòu)其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)地形、地質(zhì)和環(huán)境條件有嚴(yán)格要求,因而,需要對(duì)沿河傍山路段不同類型的棚洞結(jié)構(gòu)的適用性及相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)開(kāi)展相關(guān)專題研究,因地制宜地選擇適合實(shí)際地形、工程地質(zhì)條件的生態(tài)環(huán)保型棚洞結(jié)構(gòu)。