太行山高速公路為何用小山頭替代高架橋墩?假如這座小山頭是由類似黃土高原上的黃土構(gòu)成,我們還用它替代橋墩嗎?也許答案就在這里,下面我們分別展開敘述。
我們知道太行山東部華北平原上,與太行山高速并行的還有G4京港澳和G5京昆高速公路,而太行山高速也是自北向南,但是貫穿太行山區(qū)全境,這是一條“扶貧路、致富路、旅游路、發(fā)展路”,其目的是把太行山區(qū)建成北京的休閑區(qū)和產(chǎn)業(yè)承載地,對(duì)于疏解北京非首都功能、開發(fā)沿線礦產(chǎn)和旅游資源具有重要意義。
太行山高速公路全長651公里,起于北京門頭溝,南接河南林州,穿越河北省保定、石家莊、邢臺(tái)等五市,途徑19個(gè)縣,輻射太行山區(qū)30個(gè)縣,并實(shí)現(xiàn)了西連山西,南接河南的跨躍。
太行山南北走向,山體大致是北高南低,向南傾斜,中間多有一些河流切割形成關(guān)口,如娘子關(guān)、紫荊關(guān)等,太行山山區(qū)基本上兩種地貌類型,溝谷和低山,而人類居住在河流切割形成的河谷中,從事著簡單的林業(yè)、少量種植業(yè)、牧業(yè)等為主農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),既然在山區(qū)修建高速公路,又承擔(dān)著扶貧任務(wù),修建高速公路就要盡可能選擇人居密度高,人口數(shù)量多的區(qū)域,在山間河谷中穿行。
公路建在河谷或溝谷中,從工程角度來說,成本低,可以利用原有山區(qū)公路運(yùn)送配料,方便易行,另外山區(qū)修路避免不了隧道、架橋,我們可以利用沿途的小山頭作為橋墩,可以降低工程難度,減少很多工程量,節(jié)省投資,縮短工程時(shí)間。
從地質(zhì)條件來說,這些小山頭能否承起高速公路通行嗎?
這要看看這些小山頭是什么類型的巖石,目前,在太行山發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石類型為花崗片麻巖,它形成于25億年以前太古紀(jì)時(shí)期,在花崗片麻巖之上又形成了12億年以前的石英砂巖,除上述兩種巖石外,太行山大峽谷中還有石灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r、鈣化體等多種巖石,整體上看太行山還是以石灰?guī)r構(gòu)成居多。
上圖鮞狀石灰?guī)r,為什么太行山區(qū)比較貧困?與太行山主體由石灰?guī)r構(gòu)成有關(guān),石灰?guī)r風(fēng)化后難以形成肥力較高的土壤,呈堿性,為此發(fā)展經(jīng)濟(jì)林木受到很大限制,第二原因是沒有太多礦產(chǎn),石灰?guī)r是一種沉積類巖石,除受變質(zhì)作用外可以形成我們常用的建筑材料大理巖之外,不能形成有色金屬礦和沉積類的鐵礦和煤礦。石灰?guī)r不能帶給人類最好的致富條件,但修建高速公路作為橋墩還是可以勝任的。
石灰?guī)r最容易受到化學(xué)溶蝕破壞,例如廣西桂林喀斯特地貌就是石灰?guī)r風(fēng)化后形成的,這是南方水熱配合條件好,化學(xué)溶蝕強(qiáng)烈,而太行山區(qū)降水量較少,以干旱為主,很難形成這種溶洞,地下暗河這樣地貌,所以可以利用它做為高速公路橋墩,但還要打樁加固,不能完全依靠小山頭石灰?guī)r支撐,因?yàn)閹r石還要風(fēng)化,只是打樁很淺,可以節(jié)省很多工程量。
我們看看圖1橋下的巖石構(gòu)成,從外形來看為侵入型花崗巖,這種巖石的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石灰?guī)r,而且抗風(fēng)化能力還強(qiáng),我們的三峽水庫大壩就建在花崗巖上,對(duì)于這類巖石就是天然的橋墩,我們不懷疑它的支撐力度,工程上只是簡單處理就可以了。圖1中里面那道橋就是利用花崗巖作為支撐的橋墩。
對(duì)于現(xiàn)代工程技術(shù)來說太行山高速修建起來不是什么難事,山區(qū)高速公路到不是隧道就是橋梁,充分利用地形地物,反映出我們國家工程技術(shù)日趨成熟,達(dá)到了較高水平,也是我們國家工程技術(shù)人員的智慧結(jié)晶,相信太行山區(qū)人民依靠這條高速走出貧窮,奔向富裕,我為我的家鄉(xiāng)——河北,加油!