甘肃省的筑路特点及公路地貌区划.doc

甘肃省的筑路特点及公路地貌区划 摘要：论文首先对国家区划原则，甘肃地区的气候和自然特征进行了描述，依据甘肃地貌类型及公路地貌形态分类研究成果，遵循一般自然区划方法，拟定甘肃公路地貌区划的原则、分级指标体系，提出甘肃公路地貌区划方案。关键词：公路 公路区划 地貌 地貌区划中国幅员广阔，各地区的气候、土质、地理、地貌有很大的差异。因此，公路的设计、施工和养护必须根据各地区的特点进行。我国的主要区划原则是：结合自然气候因素的综合性和主导性原则；分析自然综合情况与公路工程的实际关系，选出具有分区意义的主导标志；注意地带性和非地带性的差异。区划的分级:公路自然区划分为三个等级区。公路一级区是在全国范围内，根据气候、地理和地貌条件的差异对公路建设所起的作用来划分，将全国划分为7个一级区。二级区以潮湿系数、气候特征和地貌类型作为分区的主要根据。但考虑的条件更为具体，要考虑各一级区区内分异本身的特点。除气候和地貌外，还考虑土质、冰冻条件、道路自然病害等，将全国分为33个二级区和19个副区，共52个二级自然区。三级区是在二级区的基础上，按照气候、地貌、水文和土质类型将二级区进一步划分为更低一级的区域单位和类型单位，各地可根据当地的具体情况选用。甘肃地理地质特征1、黄土区 特点：在该区黄土层高达数十米甚至几百米，地形起伏大，河流阶地两岸落差可达 100 米以上。由于长时间受水蚀和风蚀的作用，存在着塬、峁、梁、掌地、阶地、冲沟等区域地貌特征，同时还存在黄土墙、黄土柱、黄土坑、黄土桥等微地域特征；由于黄土区处于我国干旱地带且大气降水难以储存，故植被覆盖率低，大多为不毛之地，偶尔有低矮的灌木杖地出现；不良地质段多，自然灾害多发区。存在侵蚀、黄土滑坡、黄土崩塌、风蚀坑、陷穴、泥流等。在雨后，黄土吸水形成湿陷状态，非常不利于路基的稳定。2、沙漠和戈壁区 我国沙漠和戈壁区 90以上位于西北部省份。西北部筑路不可避免的要穿越该区域。因此对沙漠和戈壁区自然地理特征和气候特征进行研究就显得十分必要。特点：一年四季处于干旱状态，塔里木盆地的年降雨量不足 50mm,甘肃敦煌地区年降雨量为 30mm；植被覆盖少，多为不毛之地；多风沙，易形成流沙和沙尘暴；昼夜温差大，季节温差大，一年地面极高温度可达 70，极低温度可达20一下。3、草原地区 草原面积在西北部地区中占很大的比例。该地区的地理特点以及筑路要求：沼泽遍布，土基承载力低，路基部分易发生固结沉陷；土基长时间处于饱水状态，对筑路材料的水稳定性提出了更高要求；筑路材料受到限制，例如粗粒土与碎石。4、高原与山岭 甘肃地区另一个重要的地理特征为高原与山岭。这使着地面起伏幅度大，温度垂直落差大，山顶和山底气温可相差几十度，形成多个气候带。同时也存在多种自然灾害，如雪崩、滑坡、地震等。这种地理气候特征要求在进行柔性路面的材料体积设计时需根据高度落差引起的气温变化进行，在山底温度较高地段采用针入度较小和劲度模量较大的沥青混合料，以增加其高温稳定性；在山上温度较低地段采用针入度较大和劲度模量较小的沥青混合料，以增加其低温抗裂性。同时对存在冰冻地段要进行抗冻深度验算，设置抗冻垫层。总之，甘肃的自然地理特点为：土质变化多样，广泛分布着黄土、冻土、膨胀土、 草原黑土、沙漠、戈壁、山岭等。这就要求我们结合当地的气候、地理和地貌特征，找到更适合的区划方式，因地制宜的发展当地的道路建设。在此，以国家公路自然区划的原则和指标为背景，初步拟定甘肃公路地貌区划方案。公路地貌区划是公路区域地貌综合研究成果,它不仅反映公路区域地貌单元的发生、发展和分布规律,而且能指导工程技术人员处理公路工程建设与地貌条件之间关系,趋利避害,控制和提高公路工程建设质量。甘肃省公路地貌区划的原则公路地貌区划既要遵循一般自然区划的原则又要突显为公路工程建设服务的宗旨.甘肃公路地貌区划应该遵循下述五条基本原则：1、公路工程实用性原则。甘肃省公路地貌区划首先应坚持为公路服务的目的，注重工程建设的实用性。2、区域共轭性原则。该原则源于区域单位的空间不可重复性，即所划分的公路地貌区域单位应是独立的，不能存在彼此分离的现象。3、综合分析与主导因素相结合的原则。综合分析是分析地貌组成要素的特征、性质以及它们在公路区域地貌单元中的作用、地位、变化规律及各要素之间关系。并在综合分析的基础上找出对公路区域地貌单元划分起着主导的决定性作用的因素。4、相对一致性原则。在划分或合并公路地貌单元时必须注意该公路地貌单元中各自然要素内部的相对一致性。5、形态成因(发生统一性)的原则。任何区域地貌单元都是在特定的地貌分异因素作用下的历史发展产物，它们都具有各自形态成因发生一致性特征。在公路地貌区划中只有遵循这一原则才能保证所划分的或合并的区划地貌单元在发生上具有相对一致性。甘肃省公路地貌区划的基本依据与指标1、公路地貌区划的基本依据区划的依据就是划分或合并各级地貌单元的根据，区划基本依据有：大地构造和地层；地貌成因类型及组合；地貌发育历史等。2、公路地貌区划的基本指标公路地貌区划指标是划分各级区划单位所采用的定性定量标志。这些指标既是区划目的、原则、依据的体现，也是区域单位之间质的差别的界线，它应该是反映区域单位之间差别最明显的标志。本次公路地貌区划在研究甘肃区域地貌的基础上，选择确定以下基本指标：气候及水文指标；公路地貌形态特征指标；现代地貌作用的分布和强度等指标。在确定区域地貌界线时，采用传统一指标和传多指标两种方法。在本次地貌区划中高级别的同一级区划单元常采用同性质的指标，低级别的区划单元采用不同性质的指标。例如：区的划分统一考虑大地构造、气候及主要地貌类型；小区划分则相对灵活采用不同指标，如次一级构造、岩性、水系，地貌组合、公路地貌形态特征等。甘肃省公路地貌区划的分级、命名1、公路地貌区划分级公路地貌区存在多级性，所以不同的地貌区有不同的划分标志。级别高时其地貌组合和结构等特征表现出综合性高，反之则简单。在公路地貌区划图上，不仅要显示各个区域的特殊地貌组合和结构，以及形成各区的差异性，而且要显示不同级的某些地貌特征方面的类似性。参考中国科学院地理研究所中国地貌区划，甘肃公路地貌区划按其主导指标的不同分为三级：第一级，区，基本上是具有一定地质年代的大地构造单元，另外考虑区域气候及主要地貌类型等。如：黄土高原区、北山山地区。第二级，亚区，为区的一部分。在地质构造上是一个较低的等级，同时考虑新构造运动和地貌形态上的相似性，另外考虑岩性、水系、地貌类型组合等。如：陇南山地区的西秦岭亚区。第三级，小区，为亚区的一部分。为更单一的构造单元，其地貌组合更简单，外力作用较一致，另外强调公路地貌形态特征。如：阿拉善高原南缘亚区的石羊河下游冲积、湖积平原小区。上述分级强调成因，从高级到低级由内力作用占主导地位逐渐转变为以外力作用占主导地位。第一级区实际上是内力作用形成的各个大的地貌单元，而到第三级小区时则主要是以外力作用的性质和强度作为区划的依据。2、公路地貌区划命名为了与全国地貌区划相衔接，本区划沿用原名称；但为了表示出区及亚区、小区的特点和不重复性，公路地貌亚区特别是小区的命名上仍用地名加地貌的成因（岩性)再加上公路地貌形态。如:陇东黄土高原亚区；陇东黄土重丘小区。甘肃省公路地貌区划方案按上述区划的原则与基本依据及指标，将甘肃公路地貌划分为七个地貌大区(一级)；十六个地貌亚区(二级)；四十个地貌小区(三级)，参见图1甘肃省公路地貌区划图及表1甘肃省公路地貌区划方案。图1 甘肃省公路地貌区划图表1 甘肃省公路地貌区划方案第一级划分依据指标第二级划分依据指标第三级划分依据指标辅助依据黄土高原区大地构造、气候及主要地貌类型1陇东黄土高原亚区次一级构造及岩性、水系、地貌类型组合1A龙洞黄土平原-微丘小区流水侵蚀黄土塬区，坡度20。1B泾河谷地平原-微丘小区流水侵蚀-堆积河谷宽谷段,坡度20。2六盘山关山亚区次一级构造及岩性。地貌组合2六盘山-关山侵蚀中山山岭重丘小区构造-流水侵蚀石质山地,坡度20。3陇中黄土高原亚区次一级构造及岩性、水系、地貌类型组合3A陇中黄土覆盖基岩岛状山中、高山山岭重丘小区构造-流水侵蚀石质山地,坡度20。3B秦王川冲洪积平原及景泰白银剥蚀平原微丘小丘堆积-侵蚀方式平原、微丘,坡度20。3D陇中黄河干支流河谷平原、微丘小区流水侵蚀-堆积河谷宽谷段,坡度20。2B马鬃山干燥剥蚀平原、微丘小区干燥剥蚀、风力及地表组成物质平原、微丘,坡度20。河西走廊平原区大地构造、气候及主要地貌类型1敦煌平原亚区次一级构造及水系、地貌类型组合1A库姆塔格风积平原微丘(沙漠)小区风力、流水堆积及地表组成物质平原、微丘,坡度20。1B河西走廊西部冲洪积、风积平原、微丘小区流水、风力堆积及地表组成物质平原、微丘,坡度20。2酒泉%张掖平原亚区次一级构造及水系、地貌类型组合2A河西走廊中部平原、微丘(戈壁、黄土)小区流水、风力侵蚀堆积及地表物质平原、微丘,坡度20。2B黑河冲积、洪积平原小区流水堆积平原,坡度3。3A河西走廊东部平原、微丘(戈壁、黄土)小区流水、风力侵蚀堆积及地表物质平原、微丘,坡度20。3武威平原亚区次一级构造及水系、地貌组合3B石羊河中游冲积、洪积平原及沙漠小区流水、风力堆积及地表物质平原,坡度20。阿拉善高原区大地构造、气候及主要地貌类型1阿拉善高原南缘亚区次一级构造及地貌类型组合1A弱水冲积平原及沙漠小区流水、风力堆积及地表物质平原,坡度20。1C石羊河下游冲积、湖积平原及沙漠小区流水、湖、风力堆积及地表物质平原,坡度20。1B安南坝平原、微丘小区流水、风力侵蚀堆积平原、微丘,坡度20。2祁连山西部亚区次一级构造气候及地貌组合2A祁连山西部侵蚀中山山岭小区构造-流水侵蚀石质山地,坡度20。2B祁连山西部山间平原、微丘小区构造-侵蚀平原、微丘,坡度20。3祁连山中部亚区次一级构造气候及地貌组合3A祁连山中部冰川作用极高山、高山山岭小区构造-冰川、流水侵蚀石质山地,坡度20。3B祁连山中部山间平原、微丘小区构造-侵蚀平原、微丘,坡度20。4B祁连山冰川作用极高山、高山山岭小区构造-冰川、流水侵蚀石质山地,坡度20。甘南高原区大地构造、气候及主要地貌类型1甘南山、原亚区次一级构造及地貌类型组合1A甘南北部山岭、重丘小区1B甘南中部平原(含河谷)、微丘、沼泽小区构造-流水侵蚀山地流水侵蚀谷地、高原沼泽堆积石质山地,坡度20。平原、微丘,坡度20。2阿尼玛卿山亚区次一级构造及地貌组合2A甘南南部玛曲平原、微丘小区高原流