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—1—设计说明嘉峪关至黑鹰山公路是甘肃省通往内蒙古的一条重要国防通道，是我国西北地区国防公路体系重要的组成部分。路线起点位于嘉峪关市，途经断山口、树窝井、南泉、石板井至黑鹰山，全长285km，其中甘肃境内130km，内蒙古境内155km。该战备公路对甘肃、内蒙两省区沿线地区经济发展均具有很大的促进作用，有利于该区域内国防公路体系的完善，能有效促进边防部队的快速反应能力，同时解决该区域内边防部队后勤保障问题。2015年3月，甘肃省人民政府常务会议审议通过《甘肃省省道网规划（2013-2030）》，额济纳旗（内蒙）—二指哈拉（甘青界）公路纳入甘肃省普通省道进行建设实施，路线编号和名称为S215额济纳旗（内蒙）—二指哈拉（甘青界）公路。甘肃境内主要控制点为南泉（蒙甘界）、铅矿、民众路口、玉门东、大泉口、二指哈拉（甘青界）。本公路早期为戈壁滩便道，80年代初期酒钢公司为运输矿石而修建成路，90年代中期部分路段铺筑了沥青路面，后于2003～2007年按三级公路标准，分两期进行了大规模的改造，加强了路基、增设桥涵、铺筑了沥青路面。由于本公路交通量中主要以大中型矿用运输车为主，因年久失修，沥青路面已大面积破损，网裂、拥包、坑槽等病害十分严重，导致公路通行能力低，行车颠簸。目前一期工程（嘉峪关至树窝井段，长62.74km）再次改建已于2015年竣工交付使用，完成改造并通车。本项目为嘉峪关至黑鹰山战备公路二期工程（树窝井至南泉段），路线起点为一期工程终点树窝井K62+740处，途径营磐大墩、铅炉子沟、煤窑西山，沿线无村镇居民及地名，终点位于甘蒙交界南泉K134+860处，本段路线全长72.12km。一、编制依据1、《公路建设项目可行性研究报告编制办法》(2010版)；2、《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)；3、《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）；4、《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）；5、《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）；6、《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)7、《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30-2015）；8、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；9、《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）；10、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；11、《公路工程抗震设计规范》（JTGB02-2013）；12、《公路环境保护设计规范》（JTGB04-2010）；13、《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）；14、《公路交通标志和标线设置规范》（JTGD82-2009）；15、《建设项目经济评价方法与参数》(2008年)；16、交通部交公路发〔2004〕372号《关于印发农村公路建设指导意见的通知》及其附件。17、交通部公路发[2007]358号《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》；18、《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》(交公路发[2007]358号文发布施行)。19、交通部公设字发[2007]358号《公路工程基本建设项目设计文件图表示例的通知》；15、交通部令2006年第3号“农村公路建设管理办法”；21、交通部交工发《公路工程估算定额》（JTGTM21-2011）；22、中华人民共和国交通运输部《公路工程基本建设项目投资估算编制办法》(JTGM20-2011)；23、《甘肃省执行交通运输部2011年公路工程基本建设项目投资估算编制办法的补充规定》（甘交发[2012]62号）—2—表1主要技术指标表项目单位规范值采用值公路等级三级三级设计速度Km/h4040路基宽度m8.58.5行车道宽度m2×3.52×3.5一般最小平曲线半径m100120极限半径m6060不设超高平曲线半径m600350竖曲线最小长度m3560最大纵坡％75.2最短坡长m120120超车视距m200不小于200路基设计洪水频率1/251/25桥涵设计洪水频率中桥1/50新建中桥1/50涵洞1/25新建涵洞1/25利用涵洞维持原标准汽车荷载等级公路－II级公路－II级桥梁宽度m8.58.5二、公路沿线自然特征1、地形、地质、水文、气候等条件1、地形、地貌树窝井至南泉战备公路位于嘉峪关北部，根据《公路自然区划标准》（JTJ003-86），本项目区属Ⅵ2绿洲—荒漠区，处于河西走廊与北山山地过渡地带。测区北属湖积—洪积平原，海拔多在1231-1300m，在强劲的风力作用下依次有泥漠、沙丘、沙质砾漠出现，个别地带还见风蚀残丘地貌；测区中、南部属马鬃山山地东南部的干燥剥蚀低山地带，海拔多在1500-1600m，煤窑西山最高1663m，由于长期的风化剥蚀，形成波状起伏的“准平原”，其上基岩与山麓砾石裸露，形成广袤的岩漠（岩质戈壁）、砾漠（砾质戈壁）景观。2、地质测区大地构造属于阿拉善—北山台地边缘隆起带。华力西运动在该区表现强烈，使上古生界地层发生强烈褶皱、断裂、变质。测区地质构造受其控制，多呈东西向展布。山地走向受构造约束大体呈东西向，特别是断裂线性构造明显呈与路线正交的东西向，并伴有大量的岩浆侵入活动。印支运动在该区表现强度较弱，仅造成局部断裂及岩层变形。燕山及喜山运动在该区反映微弱，使晚中生界—新生界地层未发生明显变形。地层与岩性：测区地层分区属天山—北山区的北山分区红柳园小区。出露的地层从老到新主要有：古生界的奥陶系—志留系（O—S）；下石炭统（C1）；中生界的下、中侏罗统（J1-2）和上侏罗统—下白垩统（J3—K1）；新生界第四系（Q）；此外该区分布有华力西期侵入的岩浆岩。奥陶系—志留系（O—S）主要分布在路线终点树窝井以东区域，为一套变质岩，由蓝灰色结晶片岩、片麻岩、石英岩、大理岩、硅质角岩组成。片岩、片麻岩干燥时质地坚硬，遇潮后变软易风化；石英岩、大理岩等颗粒粗大，受后期构造运动影响较为破碎，可作为筑路材料。上述岩层倾向西南210°-230°，倾角介于56°-60°之间，与上侏罗统——下白垩统为角度不整合接触。下石炭统（C1）分布在路线终点西南，为海相沉积，主要是质地坚硬，块状度较好的石灰岩，可作为优良的筑路材料。岩层倾向西北318°，倾角59°，向南与侏罗统——下白垩统为角度不整合接触；往北与下、中侏罗统为断层接触。下、中侏罗统（J1-2）主要分布在路线中部区间，为陆相沉积，由紫红色砾岩、泥岩，硅铁质砂岩、粉沙岩，黄色页岩等组成。其中硅铁质砂岩质地坚硬，可作为筑路材料。上述岩层倾向西南200°-333°，倾角介于7-50之间，与下石炭统（C1）为断层接触。上侏罗统——下白垩统（J3—K1）主要分布在路线中部以东区间，为陆相碎屑岩沉积，由紫红色砾岩、砂岩、粉沙岩、泥岩等组成。由于受后期运动干扰较小，岩层近水平分布。其中砾岩、砂岩质地较为疏—3—松，风化后成为该区沙砾质戈壁的主要材料。第四系（Q）测区内可见晚更新统洪积物（Q3p1）、中更新统湖积物（Q21）及全新统湖积物（Q41）晚更新统洪积物（Q3p1）主要分布在路线起点至中部区间；为剥蚀山地洪积物，在强劲的风力作用下，细小颗粒被吹走，仅留由砾石、粗砂，厚度较小，磨圆度较差，由于大多数砾石表面析出的铁锰氧化物被风力打磨抛光后呈现出黑色，故形成所谓的“黑戈壁”。上述砂砾石均可形采作为筑路材料。中更新统湖积物（Q21）及全新统湖积物（Q41）主要分布在路线终点区间内的部分低洼地带，以细纱、粉沙、粘土为主，在风力作用下在上述局部地段可见沙丘、风蚀雅丹、龟裂等地貌。3、气候(1)气温嘉峪关市年平均气温在6.7～7.7℃之间，最高年均温10℃，最低年均温5.8℃（表5）。每年1月份最冷，日平均气温在-9.4～-9.7℃之间；7月份最热，日平均气温在20.3～21.6℃之间。极端最高气温38.7℃，极端最低气温-31.6℃。嘉峪关市境昼夜气温变化较大，日温差10～15℃，年平均气温日较差16.67℃，最大日较差29℃。(2)降水嘉峪关市降水量年平均85.3mm（表1）。最大年降水量165.7mm，最小年降水量36mm，日最大降水量28.6mm。大体每隔3年左右出现一个多雨年。降水量还受季节影响。境内降水集中于6～8月。表1嘉峪关市各月平均降水量表单位：mm月份123456789101112合计降水量1.42.93.94.89.49.817.721.26.71.32.41.783.20(3)蒸发量嘉峪关市域水分蒸发速度快，年蒸发量大大超过降水量（表2）。累年平均年蒸发量2114.3mm，最大年蒸发量2975.6mm，最小年蒸发量1813.1mm。以平均值计算，蒸发量是降水量的27.3倍。一年之中蒸发量以12月份和1月份最小，为31.2～33.4mm。3～4月份上升最快，3月平均161.2mm，4月平均258mm。5月份最大，月平均314.2mm。6月份以后，蒸发量又逐渐减弱。表2嘉峪关市各月蒸发量表单位：mm月份123456789101112全年蒸发量33.456.7151.2258.0314.2313.7292.0271.0217.0140.335.631.22114.3(4)地温、冻土地温与气温变化基本一致。1月份最低，7月份最高。嘉峪关市境地面（0cm）温度年平均值9.5℃，1月份-10.5℃，7月份27.4℃，年较差37.9℃，极端最高温37.9℃，极端最低温-33.7℃。5～10cm地温稳定通过5℃的平均日期为3月下旬，稳定通过10～12℃的日期为4月下旬（表3）。表3嘉峪关市各月土壤地温变化表单位：℃月次温度及深度123456789101112年平均5cm-7.9-4.03.211.719.123.926.024.618.39.50.6-6.59.8810cm-6.8-3.82.511.018.022.825.024.118.610.31.7-4.89.8815cm-6.0-3.51.910.417.321.924.023.718.610.82.5-3.89.8220cm-5.4-3.41.49.816.721.423.723.418.611.23.2-2.99.81一般从10月中旬开始出现夜冻日消现象。11月下旬进入稳定冻结期。随着气温的降低，冻土厚度逐渐加深。5～10cm土层解冻期平均3月上旬，最早2月下旬，最晚3月下旬。历年最大冻土深度132cm。(5)风速、风向嘉峪关市境夏秋多东南风，冬春多西北风。历年年平均风速2.4m／s。平常风力多为3～4级。风力≥8级或风速≥17m／s的大风日累年年平均17天，最多年40天，最少年5天。3～6月，月平均大风日2.6天。本市农业生产几乎每年都受到大风的影响。大风日数、强度均以新城乡境北边缘地带为甚。—4—4土壤、植被(1)土壤本地区土壤成土母质主要是河流冲积灌溉淤积和冲淤物，土壤类型主要为灌淤土和灰棕漠土类。灌淤土：在全线均有广泛分布，人类生产活动及长期引水灌溉是灌淤土的主要成土过程，一般厚度50～150cm，土体深厚，肥力水平较高。包括典型灌淤土和薄层盐化灌淤土。灰棕漠土类：除农田、湖滩以外，均属灰棕漠土类。植被稀疏，风蚀强烈，地下水位在30m以下。土壤水分无休止的蒸发，土表裸露，细土被蚀去，残留砂淤，形成砾幂，有灰黑色漠境漆皮，以粗骨性为主，细土物质甚缺。土壤表层为发育较好的蜂窝状结皮，呈灰棕色，厚约4～5cm。其下为棕或灰棕色紧实层，质地为沙壤砾质土、弱片况或块状结构。一般在5～25cm深处，出现有白色或肉红色粒状石膏结晶体，多夹于砂砾层中。养分含量很低，有机质为0.42～0.60%，全氮0.16～0.20%，全磷0.024～0.093%，速效磷3～5.4PPm，速效钾83～201PPm，利用价值甚微。(2)植被本区域由于缺水少土，植物生存困难，大部分地方几乎寸草不生，自然景观十分荒凉，只有局部地段生长着稀疏的耐旱植物，草质粗硬，品种单调。洪积荒滩分布有红砂、狭长锦鸡植被群落，覆盖度30%；古河床一带为细叶亚菊和狭叶锦鸡儿植被群落，覆盖度50%；沿线大部区域为戈壁，生长着红砂和白刺植被群落，覆盖率10%左右。主要伴生植物