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

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國外發(fā)達國家和地區(qū)在公路隧道的建設(shè)過程中也曾出現(xiàn)過公路隧道與環(huán)境保護協(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,其研究分析手段也較為先進。高速公路建設(shè)在一些發(fā)達國家必須首先通過對環(huán)境保護和自然生態(tài)方面的可行性論證。對于建設(shè)過程中一些不可避免的破壞,要求進行人工修復(fù),盡量恢復(fù)原來的生態(tài)環(huán)境,將人類活動對自然環(huán)境的影響減小到小程度。
    隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會進步,我國公路主骨架網(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,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)雜和需要重點保護的原始森林、河流、水庫及城市森林公園等情況,路線有時以隧道穿越這些需要重點保護的資源及景觀時,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)對環(huán)境景觀的破壞、污染較為嚴重。公路隧道通過多年的發(fā)展,在公路隧道設(shè)計、施工和運營中提倡環(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進步到現(xiàn)在采取小刷坡的削竹式洞門;在自然生態(tài)環(huán)境敏感地區(qū)采取前置式洞口工法即“零開挖”工法進行隧道施工,大限度的減少了邊、仰坡的開挖面積,有效保護了生態(tài)環(huán)境;對于偏壓洞口采取早進洞措施,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)邊坡開挖過高的弊端;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)害對公路運營的影響,建設(shè)過程中采取了棚洞等結(jié)構(gòu)型式進行過度,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度、協(xié)調(diào)等方面尚有所欠缺??傮w來講,評價公路隧道對環(huán)境的影響主要考慮隧道洞口施工對自然環(huán)境的破壞、隧道洞門及其它構(gòu)造物與環(huán)境的協(xié)調(diào)、隧道內(nèi)汽車廢氣對環(huán)境的影響、隧道內(nèi)廢水對環(huán)境的影響、隧道施工棄渣對環(huán)境的影響等五個方面,在以上五個方面中,公路隧道建設(shè)對環(huán)境的影響均發(fā)生在隧道洞口或洞門處理上,隧道洞口設(shè)計形式及洞口施工是公路隧道環(huán)保型建設(shè)的重點,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)考慮的重點課題。
    目前,在隧道小角度進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、施工經(jīng)驗,采取了相應(yīng)的門架式棚洞結(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、仰坡開挖高度,大限度保護自然生態(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)特點對地形、地質(zhì)和環(huán)境條件有嚴格要求,因而,需要對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)計施工技術(shù)開展相關(guān)專題研究,因地制宜地選擇適合實際地形、工程地質(zhì)條件的生態(tài)環(huán)保型棚洞結(jié)構(gòu)。