沙漠地区高速公路路线设计基本思路及选线方法的研究
作者：王照钧
来源：《科技视界》 2015年第28期
王照钧
（甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司，甘肃 兰州 730030）
【摘 要】自2013年国家在访问中亚四国时，提出共同建设“丝绸之路经济带”的战略构想，作为公路工程设计单位就应该为沙漠地区公路设计工作时刻做好技术准备，文章通过描述“安全设计、环保设计、适应地形、合理降造\"的沙漠地区高速公路选线思路，提出了合理选线、增强高速公路抗风沙能力，设置风积沙路段沿线安全服务设施的具体内容。
【关键词】沙漠地区；高速公路；选线及设计方法
１ “丝绸之路经济带”战略构想下的公路建设
2013年9月，先后对土库曼斯坦、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦进行国事访问。此行，沿着古丝绸之路，以卡拉库姆大漠中的绿洲阿什哈巴德拉开序幕，从穆尔加布河岸边的马雷，到世界上年轻的首都阿斯塔纳；从阿拉套山麓的“苹果城”阿拉木图，到古丝绸之路上的重要枢纽塔什干；再从“东方璀璨的明珠”撒马尔罕，到天山脚下的山城比什凯克。从北京出发，向西，再向西。飞越嵽嵲的天山－阿拉套山脉，穿过滉漾的阿姆河，跨越无垠的克孜勒库姆沙漠，穿行于生机盎然的费尔干纳谷地……辽阔的中亚大地，吹拂着来自友好邻邦中国的暖风。
在阿斯塔纳的纳扎尔巴耶夫大学，在这里发表重要演讲，深刻阐述了“丝绸之路经济带”的构想，各国之间沟通、道路联通、贸易畅通、货币流通、民心相通，让中国和欧亚各国经济联系和相互合作都更加深入，发展空间更加广阔，构想格局，顺势而为。谋划战略，登高望远。共谋大事业，同求大发展，赢得广泛共鸣，各国领导人一致赞赏“丝绸之路经济带”构想，表示愿意积极推动、早日实现这一造福沿路各国人民的壮美愿景。
“丝绸之路经济带”的合作战略实施，必然以交通联通作为实施基础，以路为轴，以地为纸，以合作为画笔，一幅中国同中亚友好合作的宏大画卷才能跃然纸上，成为现实中的美好画卷。从我国开始，是明显的温带性气候，降水量少，气候干燥，南疆境内的塔克拉玛干沙漠，是中国最大的沙漠，也是世界第十大沙漠，同时亦是世界第二大流动沙漠。沙漠地区高速公路路线设计和选线是为高速公路设计工作者提出的一项很有难度的挑战。
２ 沙漠地区公路设计和选线的基本原则
２．１ 安全设计、环保设计
公路设计成果是公路施工阶段和投入运营使用的基本前提，设计和选线指标是决定日后道路交通安全和公路使用寿命的第一道关卡，沙漠地区公路沙害是影响公路正常通行的重要病害，风沙影响下的路基沙埋和路基风蚀，如果不加以重视，当出现路基被削低、掏空情况时，会严重影响高速公路上车辆通行和人员的生命安全，所以，沙漠地区公路设计和选线首先要以安全为首要原则，绕避严重病害地段，如果沙漠化、盐渍化、沼泽化较为严重，处理难度较大时，应该避开灾害严重地区。
高速公路是带状工程，短则数十公里，长则数千公里，要经过不同的行政区划，跨越不同的自然地理单元和生态环境，在工程建设阶段和营运使用过程中，大量占用耕地、砍伐树木、水土流失以及汽车排放废气、烟尘、交通噪声、振动等又造成了严重的环境问题。在气候条件较为恶劣的沙漠地区，要更加重视环保问题，避免破坏生态环境及自然平衡，要注重水土保持，和高速公路建设使沿线地区的生态环境发生变化，不可因公路建设影响各种生物迁移其活动区域，影响到地区的生态平衡。否则，生态环境破坏后对公路乃至对人类的影响力，一定是人类力量所无法抵御和抗衡的。
２．２ 适应地形、合理降造
如今我们看到的沙漠地貌，是经过若干年长期风沙迁移的结果，地区原楼兰古城占地约12万平方米，但在全球气候旱化和风沙推移的环境下，水土环境变差，河水减少，湖泊缩减，沙漠扩大，楼兰古城大约在公元前后至四世纪彻底消亡。为了不造成新的沙害，减少公路施工后对自然地表的破坏而形成新的沙漠，降低土方工程量和防护工程量，在公路选线时，应该要注意避免大填大挖，宁填不挖，尽可能保持原地质地貌。路线在经过高大沙丘、沙垄时，要尽量绕避，减少对自然地面的破坏，减少填挖的工程，同时降低工程项目的造价和投资。
２．３ 改善公路边坡设计，增强抗风沙的能力
按照风积沙填料的自然休止角概念，风积沙路基边坡的坡比只要小于自然休止角即可。由于风积沙填料经分层压实后形成路基，密实沙体的内摩擦角较松散沙体大，因此边坡还可更陡一些。另外，沙漠公路路基边坡坡比设计还必须考虑其对边坡坡面防沙害稳定性的影响，即如何保证风沙流能够顺利穿越路基断面，防止边坡发生沙埋、风蚀病害。
工程中对路基边坡坡比的设计主要是考虑边坡表面的稳定性，即从坡面受风蚀、沙埋影响的情况考虑的。因此，较低填方路基边坡较缓些，而大于5.0m的较高填方路基边坡，要设计的较陡些。挖方边坡也基本采用相近的坡比，从力学稳定性考虑，沙漠地区公路路基边坡坡比设计可更陡些为宜。
３ 通过设置植物防护系统，提升防沙措施
综合植物防护系统的设置应与当地治沙规划相结合，当采用防护林带时宜采用种草、灌木和乔木相结合，先期树种和后期树种相结合，以及乡土树种和引进树种相结合的原则进行栽植。设置宽度应根据沙源、风沙流活动强度和沙丘移动特征等因素确定。迎风侧不宜小于200m；背风侧如为单向风时，可不设。如有反向风时，则应设置宽度不小于50m的防护带。
有条件时应在两侧防护林带之外，根据风沙严重程度设置植被保护带。植被保护带宽度一般在路基的迎风侧不应小于300m，在路基的背风侧不应小于100m。
采用植物防沙措施时，应结合当地植物立地条件，选择适宜的植物种类，确定合适的植物结构和种植方式，同时建立完善的灌溉措施和管理组织。
４ 沙漠地区安全设施的设置
交通标志的设置要充分体现“以人为本、以车为本”的服务理念。沙漠地区地广人稀，交通标志尤为重要，所以要以完全不熟悉该高速公路及其周围路网体系的外地司机为使用对象，充分考虑整个路网和该高速公路之间的关系，通过交通标志信息的引导，使司机顺利、快捷地抵达目的地，不允许发生错向行驶。另外，交通标志除了应及时地给司机提供准确的信息外，还需要加强标志底座的牢固性设计，以此来抵御沙漠地区频繁而又强烈的风沙袭击。
高速公路设置有中间带，它由分隔带和两侧的路缘带组成，分隔带作为道路的分界，在结构上将双向交通进行分割开来，并在分隔带两侧设置路缘石，可以用来保证行车所必须的侧向余度，提高行车道的使用效率，并且能够在一定程度上降低驾驶员在超车道行车的紧张程度，增加行车安全，中间带同时能够保护夜晚行车灯对驾驶员眼睛的刺激，避免因灯光照耀造成的交通事故。根据各国的研究分析，分隔带的设置能够减少恶性事故的发生几率。一般高速公路的中间带有宽、窄两种，由于沙漠地区地理条件较为宽阔，所以应该首选宽型中间带，不但可以布置高速公路中间带优美的景观，并且能够降低夜间行车眩光的影响。沙漠地区由于气候恶劣、风沙较大、降水量少，所以应该设置上凸型中间带，明显凸出路型，便于引导司机视线。
【参考文献】
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［3］武俊瑛,高永,秦艳,惠彦君.浑善达克沙地公路固沙带防沙效益分析[J].安徽农业科学,2009(3).
［责任编辑：侯天宇］
