【建筑设计】挂在峭壁上的公路,开一圈让你彻底怀疑人生!
大概会是一种“开了挂”的感觉吧
说起中国的挂壁公路,的确应该是世界上看起来最惊险的公路,它是一种在峭壁、悬崖和高峻大山上开凿而出的奇险公路。其地势之险峻,修建之艰难,在世界筑路史上都很少见。
远远看上去,这样的公路就像是挂在峭壁上的。这样奇险的公路在中国共有七条,都分布在山西与河南省,太行山脉的两侧。
(山西省内的挂壁公路)
01
为什么要修建挂壁公路?在战乱年代,地势险峻、易守难攻的山西省成为了兵家必争之地;但在和平年代,陡峭的太行山就成为了阻碍经济发展的大累赘。
而到了现代社会,昔日据以自守的天险却成了阻碍山民与外界沟通的障碍。为此,长治市芣兰岩乡的村民们便在不依赖机械设备的情况下,用最简单的工具,挖通了这样一条挂壁公路。
挂壁公路的级别通常不高,但却是一种非常实惠的轻型公路,非常适用于山中村镇与外界的连接,是一种在资金不足的情况下代替隧道的实用方案。经计算,挂壁公路的造价只有相同功能隧道的3%。
02
在悬崖边上修路,难度非比一般挂壁公路的等级虽然普遍不高,只是普通的双向车道,但它的修建难度却非比一般。
这种难度并不是指它像有些高楼大厦那样,动辄投资多少个亿的资金。在深山中,金钱并不能派上用场,挂壁公路的修建依靠的是巧妙的布置与顽强的意志。
20世纪60年代,那时的中国还不是“基建狂魔”,不仅技术落后,而且资金匮乏。
山西陵川县最东边的小村锡崖沟村民为了改善封闭落后的局面,利用手头既有条件,开始在王莽岭绝壁上修建中国的第一条挂壁公路:锡崖沟挂壁公路。这条7.5公里长的公路呈“之”字形布置,在山壁上曲折了三层,巧妙地避过了难于开凿、地质条件恶劣的地段。
尽管没有任何国家规范作为指导,也缺乏详尽的工程地质与水文资料,但是凭借着工人们的工程经验和对家乡的了解,锡崖沟挂壁公路通过巧妙的选线完成了布置。
尽管如此,锡崖沟公路还是历时30年才最终修建完成。之所以这么难修,最首要的原因就是挂壁公路缺乏施工作业空间。
在公路修建之前,峭壁上是完全没有施工人员的立足点的,更没有施工机械的安置空间。因此在施工的开始阶段,必须有人吊着悬索爬上岩壁,完全靠手拿钢钎开启出施工平面来。
这样的场景在那个年代非常常见。
依山开凿道路,不能对山体造成过大的破坏,否则道路的安全无法保障,因此,挂壁公路的开挖不能大规模使用炸药,只能一步一步向前掘进。
太行山特有的含砾沉积岩硬度极高,开挖不易,这又大大减慢了挂壁公路的施工速度。
不过,有了锡崖沟公路成功的实践经验作为积累,后续开始修建的挂壁公路,速度与质量都有了显著的提升。
03
挂壁公路因奇特险要而闻名世界挂壁公路之所以为世界所知晓,要归功于河南郭亮村修建的“郭亮洞”。它是在110米高、1250米长的绝壁横面上,以25度斜面凿出的挂壁公路。
这里的岩石硬度达到8.2级,超过了钢铁的硬度,甚至可以与工程合金媲美。吸取了锡崖沟经验的郭亮洞工程没有使用蛮力,而是精准地计算了炸药的用量,从岩层硬度最大的绝壁中间炸开了工作面,并以此为基础修建公路。
郭亮洞工程共清理石渣2.4万立方米,使用了两千个铁锤和2吨钢钎,仅耗时5年即宣告完工,这在20世纪70年代是非常了不起的成就。
郭亮洞的布置也十分合理,隧道开出的35个天窗间隔非常科学,现在作为公路的透光观景台,为公路提供了恰到好处的照明。
郭亮洞被列为“世界最险要十条路”和“全球最奇特18条公路”之一,是当之无愧的“太行明珠”。
郭亮洞
04
曾经的无奈之举,如今成风景线挂壁公路本是财力不足时替代隧道的无奈之举,但随着经济的发展,人们发现,尽管它的通行效率不如隧道,但它优美的景观却是隧道无法比拟的。
太行山南麓的昆山挂壁公路本是90年代时为了方便昆山村民出行修建的一条“村村通”公路。由于施工简陋加之年久失修,隧道经年累月产生变形,开始变得凹凸不平。
2009年,当地开始对全长2500米的昆山挂壁公路进行升级改造,将它变成了一条惊险但安全的旅游风景线。
如今整洁有序的昆山挂壁公路
几十年过去,我们的道路施工技术已经有了翻天覆地的变化,对挂壁公路的升级改造也采用了许多现代化的手段。
由于暴露在外多年,公路的石顶已经开始发生风化。为了增加稳定性,工程采用了向洞顶喷射混凝土的方法。它是将水泥、砂、细石等混凝土原料在干燥状态下拌合均匀,用压缩空气将其和速凝剂送至喷嘴并与压力水混合后进行喷灌的方法。
这种混凝土与普通混凝土不同,它非常粘稠,被高压喷出后可以紧密地挂在洞顶、坑壁上,不会发生流动直至完全硬化。它形成的强度可以达到30兆帕以上,与普通大楼的横梁、立柱等重要构件相当,可以与隧道壁形成牢固贴合,有效地加固隧道。
使用这种喷射混凝土,只需短短几个月就可以加固起整条挂壁公路,这与当年人拉肩扛地修建公路全然不可同日而语。
此外,在现代化的岩土力学计算软件的帮助和指导下,挂壁公路的薄弱区域、重点区域都一览无余。借助现代勘测手段,道路的哪里可以放心扩建,哪里需要额外加固,哪里要进行人工排险,工程师们都可以了然于心。
05
结语如今,既有的挂壁公路已经成为了风景名胜,人们不仅可以在挂壁公路上欣赏壮美的太行山,也能够一览中国制造的优秀传承。未来,维修挂壁公路,对于现在的工程师来说已然是小菜一碟。