吳濤

摘要 高速公路線路綿長、沿線環(huán)境復(fù)雜多變，給道路選線帶來較大困難。公路線形設(shè)計時，不僅應(yīng)全面考慮安全性、經(jīng)濟性、可行性等各方面因素，還應(yīng)注重路線設(shè)計的生態(tài)性，以有效降低對生態(tài)環(huán)境的影響，提高公路項目建設(shè)的綜合效益。鑒于此，文章基于生態(tài)選線理念，對公路項目線形設(shè)計展開綜合探究，闡述了生態(tài)選線的基本原則，從關(guān)鍵指標(biāo)設(shè)定、地質(zhì)及環(huán)保選線等不同角度分析總結(jié)了生態(tài)選線理念的應(yīng)用要點，并通過實際工程案例，全面介紹了生態(tài)選線理念的具體執(zhí)行細節(jié)，具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞 公路工程項目；生態(tài)選線理念；公路選線；路線設(shè)計

中圖分類號 U412.32文獻標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）10-0189-03

0 引言

近年來，隨著高速公路建設(shè)的不斷完善，我國的國民經(jīng)濟取得顯著提升，但同時也造成了水土流失、生態(tài)破壞等負面影響，不利于人們的生存和發(fā)展。因此，高速公路路線設(shè)計時，在保證道路安全性、經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上，應(yīng)充分遵循生態(tài)性原則，以最大限度降低對生態(tài)環(huán)境的破壞，實現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展[1]。該文基于生態(tài)選線理念，系統(tǒng)分析了高速公路路線的選線原則及設(shè)計要點，具有重要的實踐意義。

1 基于生態(tài)理念的選線原則

1.1 安全性原則

公路項目建設(shè)的作用在于為人們的日常出行及生產(chǎn)活動提供便利，推動區(qū)域經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展。所以，公路工程必須滿足安全性的要求，在進行線形設(shè)計時應(yīng)充分遵循安全性原則[2]。為此，在堅持生態(tài)選線的基礎(chǔ)上，工作人員必須對線路安全性實施綜合評估。在實際選線時，在確保道路承載性能及穩(wěn)定性滿足要求的前提下，科學(xué)提高公路建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化，并結(jié)合實際生活需要及潛在風(fēng)險進行全面的統(tǒng)籌設(shè)計。

1.2 可持續(xù)性原則

根據(jù)生態(tài)理念實施的公路線形設(shè)計，其最重要的內(nèi)容在于凸顯生態(tài)性，實現(xiàn)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，實際選線設(shè)計時應(yīng)深入貫徹“節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)”的發(fā)展理念，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，合理規(guī)劃道路線形，最大限度地避開動植物及水源保護區(qū)，降低公路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的破壞，實現(xiàn)公路與自然的完美融合。此外，應(yīng)盡量減少征地、拆遷，降低公路建設(shè)成本，真正實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)[3]。

1.3 環(huán)境協(xié)調(diào)性原則

公路項目選線時，應(yīng)始終堅持“環(huán)境協(xié)調(diào)性”原則，全面了解自然規(guī)律，以最小破壞為目標(biāo)，合理進行選線、布線，最大限度地減少對土地資源的占用，降低對生態(tài)環(huán)境的破壞，實現(xiàn)公路建設(shè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。此外，還應(yīng)充分考慮公路線形與周邊建筑結(jié)構(gòu)、地域文化的協(xié)調(diào)性，科學(xué)進行線路優(yōu)化，確保公路線形、坡度及高程與周圍景觀、基礎(chǔ)設(shè)施相適應(yīng)[4]；并合理運用生態(tài)調(diào)節(jié)功能完成環(huán)境的自我修復(fù)，保證公路工程建設(shè)與自然的相互適應(yīng)。

1.4 經(jīng)濟性原則

公路項目建設(shè)時，道路設(shè)計線形不同，所產(chǎn)生的工程量及施工難易程度存在顯著差異，從而造成所耗費的建設(shè)成本差別較大。因此，公路線路設(shè)計時應(yīng)充分考慮經(jīng)濟性因素，在確保設(shè)計方案合理、可行的前提下，最大限度地節(jié)約工程造價。所以，要求工作人員對設(shè)計方案的投資費用實施全面計算，科學(xué)處理好經(jīng)濟性與安全性、協(xié)調(diào)性等各要素間的關(guān)系，逐步完善設(shè)計方案，調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施布局，以有效保證線路設(shè)計的合理性，提高項目建設(shè)的經(jīng)濟效益。

2 路線設(shè)計中生態(tài)選線理念的應(yīng)用要點

2.1 科學(xué)制定路線指標(biāo)

公路線路設(shè)計應(yīng)根據(jù)相關(guān)指標(biāo)實施。為確保公路設(shè)計時全面貫徹生態(tài)選線理念，設(shè)計人員必須全面了解各路線指標(biāo)具體含義，并進行科學(xué)歸類，根據(jù)各項指標(biāo)的敏感程度實施分級[5]。其中，敏感程度大的指標(biāo)具體是指對項目安全、使用性能影響較大的指標(biāo)，如道路縱坡、圓曲線半徑等。因為此類指標(biāo)影響道路的整體使用效果，所以必須實施合理控制，在確保符合經(jīng)濟性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，按照相關(guān)準(zhǔn)則選擇出更加嚴(yán)格的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以有效保證具有充足的冗余度。而在實際線路設(shè)計時，由于影響因素眾多，關(guān)鍵路線指標(biāo)取值通常難以滿足最大標(biāo)準(zhǔn)，但必須符合最小標(biāo)準(zhǔn)。相較于關(guān)鍵指標(biāo)，非關(guān)鍵性指標(biāo)對線路使用性能影響較小，其主要是在確保公路安全性、功能性滿足實際要求的前提下，提高道路舒適度等指標(biāo)，例如限速標(biāo)準(zhǔn)、道路寬度等。在生態(tài)選線的原則下，應(yīng)充分考慮公路線路設(shè)計對生態(tài)環(huán)境的影響，采取合理措施減小能源損耗、降低環(huán)境污染，從而全面提高公路建設(shè)的整體效益。工程實踐中，為有效落實生態(tài)理念，通常會忽略非關(guān)鍵性指標(biāo)，比如遇到農(nóng)田、水源及動植物保護區(qū)時會更改線路，無法保證道路整體的美觀性和舒適度[6]。

2.2 地質(zhì)選線

現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)該公路場區(qū)內(nèi)地質(zhì)狀況較差，公路線路設(shè)計應(yīng)加強橋隧、涵洞及特殊路段的地質(zhì)檢驗，根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理優(yōu)化設(shè)計方案。針對線路外側(cè)存在潛在安全風(fēng)險的區(qū)域，應(yīng)制定相應(yīng)的應(yīng)急處置方案，保證公路的安全性。此外，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場地形特征、土質(zhì)、風(fēng)化情況、地下水發(fā)育狀況等各方面條件，全面識別潛在危險源，強化線路安全設(shè)計，以有效提升道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性。

2.3 環(huán)保選線

根據(jù)生態(tài)選線基本原則，公路項目線路設(shè)計的重點在于減小對周邊自然環(huán)境的破壞，如生態(tài)景觀、土地、植被、水源等，提高項目建設(shè)的環(huán)境效益。公路建設(shè)對土地資源的影響表現(xiàn)在以下幾個方面：①土方挖填導(dǎo)致保水性耕地面積減小，養(yǎng)分流失；②局部地勢較低路段大規(guī)模開挖取土，導(dǎo)致地下水出露和土體鹽堿化。所以，為最大限度地保證公路建設(shè)和生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性，應(yīng)合理確定棄土場位置，保證場地的安全性、穩(wěn)定性，科學(xué)完善場地防護設(shè)施，避免雨水沖刷產(chǎn)生流泥、垮塌現(xiàn)象，降低對生態(tài)環(huán)境的破壞[7]。

Ⅰ類土主要包括耕種土、淤泥質(zhì)土、表層土等，不能用于路基填筑，可供道路綠化使用；Ⅱ類土主要為一般性土體，通常為夾雜碎石的黏性土，需結(jié)合具體狀況合理選用；Ⅲ、Ⅳ類土主要為硬質(zhì)土和軟質(zhì)巖石，均為優(yōu)質(zhì)填料，應(yīng)運至現(xiàn)場進行路基填筑；Ⅴ類土主要為硬度較大的石塊，能夠用作路基底部填筑，亦可用于路基的邊坡防護。

棄土場場地內(nèi)下部1.0～2.0 m范圍內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)塊石，整平并碾壓密實后，將土體置于上方；其周邊應(yīng)建立完善的排水系統(tǒng)，以有效防止周邊水體沖刷土體，并在地勢較低部位的富水區(qū)設(shè)置截水溝。為避免水土流失，并最大限度恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，不僅需對沿線挖方及棄土部位實施防護設(shè)計，還需實施必要的生態(tài)恢復(fù)設(shè)計。生態(tài)恢復(fù)主要包括“復(fù)耕”與“復(fù)林”兩種情況。針對挖方部位應(yīng)采用適應(yīng)沿線氣候特征、根系較多和生長旺盛的樹木，以有效固結(jié)疏松土質(zhì)，降低水土流失；而針對棄土部位，由于“復(fù)耕”方案需要經(jīng)過長時間的熟化作用方能滿足作物生長條件，恢復(fù)效率較差，因此應(yīng)采取“復(fù)林”方案進行處理，通過草木根系對土體實施固結(jié)，從而達到防止水土流失的效果。

3 生態(tài)理念選線設(shè)計的案例分析

古藺—金沙高速起止點分別位于廬州古藺和貴陽金沙，兩端依次與敘水-古藺及川黔界高速相接，設(shè)計總里程38.56 km。該工程為典型的基于生態(tài)理念設(shè)計的高速線路，具體情況如下：

3.1 K23+500～K26+000觀文水庫路段

觀文水庫主要功能在于防洪灌溉，同時可為周邊城鎮(zhèn)提供生活用水，是一項中等規(guī)模的水利設(shè)施，并且為縣級水源保護區(qū)。此路段最初線路設(shè)計位置緊鄰水庫，經(jīng)由陳家灣及小寨隧道貫通，沿線途徑一、二級保護區(qū)，分別采取隧道及“隧道+路基”形式通過。項目初步設(shè)計環(huán)節(jié)，當(dāng)?shù)卣块T已批準(zhǔn)通過該設(shè)計方案。后期實際設(shè)計過程中，為最大限度減少對周邊生態(tài)環(huán)境的破壞，對初步設(shè)計方案實施了優(yōu)化調(diào)整，將線路局部路段向東偏移，有效避開一級保護區(qū)，采取設(shè)置隧道的方式通過二級保護區(qū)，顯著減輕了對水庫的不利影響。

3.2 K27+500～K35+500觀文至老虎坪路段

此路段初步設(shè)計方案，路線AK28+500部位2#隧道洞口處存在滑動體，其長度為395.0 m，寬度為325.0 m，最大深度達35.0 m，規(guī)模約為424.4萬立方米，屬于典型的大厚度超大型滑坡。觀文2#隧道洞口全部處于滑坡路段，擬采取抗滑樁實施加固處理。

3.3 選線方案貫徹實施綠色公路建設(shè)情況

該高速公路項目線路設(shè)計階段，嚴(yán)格執(zhí)行交通廳頒布的《綠色公路建設(shè)指導(dǎo)意見》相關(guān)規(guī)定，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

3.3.1 統(tǒng)籌資源利用，實現(xiàn)集約節(jié)約，減少工程量

路線多方案比選：該公路項目線路設(shè)計時，充分考慮道路沿線地質(zhì)條件、耕地分布、水源保護區(qū)、動植物保護區(qū)、風(fēng)景區(qū)、電力設(shè)施分布區(qū)及文物保護區(qū)等各個方面，對設(shè)計方案實施綜合比較；深入貫徹生態(tài)選線理念，以最大限度降低對沿線生態(tài)環(huán)境的破壞為根本目標(biāo)，對線路坡度、高程、曲線半徑等關(guān)鍵指標(biāo)實施對比，在確保不增加工程量及成本的前提下，優(yōu)選橋梁設(shè)計方案，以有效降低對生態(tài)環(huán)境造成的影響[8]。

適應(yīng)地形順勢布設(shè)的平面設(shè)計：道路平面線形應(yīng)與周邊地勢相協(xié)調(diào)，實際設(shè)計時應(yīng)遵循最大保護、最小破壞、最強恢復(fù)的原則，科學(xué)設(shè)計道路線形，合理確定道路標(biāo)高，盡可能使道路線形適應(yīng)地形走勢，防止出現(xiàn)大規(guī)模的挖填現(xiàn)象，以有效降低對沿線環(huán)境的破壞。同時，應(yīng)科學(xué)選用道路線形指標(biāo)，根據(jù)沿線地形特征合理選線，優(yōu)先采用曲線線形。

3.3.2 加強生態(tài)保護，注重自然和諧，注重環(huán)保措施設(shè)計

該高速公路項目，根據(jù)生態(tài)選線原則，應(yīng)強化環(huán)境保護，重視生態(tài)和諧、協(xié)調(diào)發(fā)展，其環(huán)保措施設(shè)計如下：

（1）根據(jù)場區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境特征，道路邊坡防護設(shè)計堅持自身穩(wěn)固的設(shè)計理念，最大限度地降低防護工作量；在有效確保邊坡安全性、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，強化綠化設(shè)計，全面彰顯地區(qū)生態(tài)特征，實現(xiàn)路基設(shè)計與生態(tài)環(huán)境的有效融合。

（2）橋梁構(gòu)造類型：橋梁主要采用裝配式結(jié)構(gòu)，少數(shù)小型橋梁選用鋼筋混凝土板橋，通過現(xiàn)澆方式進行施工。此外，根據(jù)節(jié)能環(huán)保及循環(huán)利用的基本要求，部分橋梁通過鋼構(gòu)橋方案實施綜合比較，最終選用最優(yōu)方案。

（3）橋涵環(huán)保設(shè)計：橋涵上部結(jié)構(gòu)采用裝配式施工，以有效節(jié)約資源，降低材料浪費，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。同時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理選擇預(yù)制場，盡可能減少土方填挖工作量，項目建設(shè)完成后方便復(fù)原，并最大限度地降低對生態(tài)環(huán)境的影響。

（4）沿線隧道設(shè)計時，應(yīng)合理確定邊坡高度，防止出現(xiàn)大規(guī)模削坡現(xiàn)象，以有效減少對山體的擾動，并盡可能采用垂直方式進洞；在進行進出洞設(shè)計時，應(yīng)嚴(yán)格遵循“早進晚出”的原則，從而顯著減輕對山體的開挖破壞；洞口設(shè)計時盡可能適應(yīng)現(xiàn)場地形特征，降低砌體工作量，采取綠化方式提高生態(tài)效益。

（5）聲環(huán)境：根據(jù)環(huán)境評價結(jié)果，從工程造價、防護難易程度、防護效果等不同角度實施綜合比較。按照不同聲音的敏感區(qū)，通過對聲音傳播方式、途徑等進行全面分析，采取布設(shè)隔聲墻、生態(tài)消聲等方式進行降噪設(shè)計。

（6）在項目建設(shè)階段，應(yīng)科學(xué)組織現(xiàn)場施工，合理配置資源，盡可能選在白天進行作業(yè)。

（7）水土保持方案：堅持“節(jié)約資源、重復(fù)利用”的基本理念，棄土場堆土前應(yīng)清除表層土體，并運至指定部位進行合理存放，待施工完畢后將原土運回進行重新填筑，使其恢復(fù)至原始狀態(tài)，從而有效降低對自然環(huán)境的破壞。

（8）景觀綠化：該公路工程盡可能實現(xiàn)與生態(tài)環(huán)境、地域文化的有效融合，最大限度地降低對原始地貌的破壞，從而構(gòu)建起完善的景觀體系。景觀綠化設(shè)計時，應(yīng)全面考慮視距、引導(dǎo)、統(tǒng)一等關(guān)鍵性指標(biāo)，采用橋梁景觀、路基景觀、構(gòu)造景觀等實現(xiàn)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，降低對沿線環(huán)境的影響。

（9）景觀設(shè)計應(yīng)堅持“強化自然、生態(tài)和諧”的原則。結(jié)合場區(qū)內(nèi)地形、土質(zhì)、氣候條件等各方面因素合理選擇綠化類型，以適宜性為主。

（10）根據(jù)線路設(shè)計中各項指標(biāo)綜合應(yīng)用狀況來看，線路平縱線形合理、坡度適當(dāng)、圓曲線平順、曲線半徑合適，道路整體線形與周邊地形、環(huán)境有效融合。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷深入，公路項目選線標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，在追求安全性、經(jīng)濟性、可行性的基礎(chǔ)上，更加注重生態(tài)性標(biāo)準(zhǔn)?；谏鷳B(tài)理念實施公路項目線路設(shè)計，能有效降低對生態(tài)環(huán)境的影響，提高公路項目建設(shè)的綜合效益。因此，公路項目設(shè)計時，應(yīng)堅持節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)的原則，合理制定線路指標(biāo)，統(tǒng)籌地質(zhì)選線、環(huán)保選線要點，科學(xué)優(yōu)化設(shè)計方案，提高線路設(shè)計的合理性，實現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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