環保協調視覺下的道路路線設計研究

周虹

摘 要：該文基于筆者多年從事道路路線設計的相關工作經驗，以基于環保協調新理念的路線選線設計為研究對象，分析了國外公路設計的新理念，新理念設計的原則和新理念下路線設計的思路，全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞：新理念 公路工程 路線設計 景觀

中圖分類號：U412 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0036-02

1 國外公路設計理念

國外的高速公路建設早于我國的高速公路建設，在設計理念上也高于我國的設計理念。這里我們以美國為例。在20世紀90年代美國聯邦公路管理局出版了《Flexibility in Highway Design》（《公路設計靈活性》）就以提出了“靈活設計理念”，“這種理念是建立在充分掌握和理解現有設計標準、規范本質的基礎上，在不降低安全性的前提下，通過合理的選擇標準，靈活運用設計指標，尋求達到更符合公路可持續發展的需要和利益的目標”。也就是說靈活設計是以對標準和規范的深刻理解和掌握為根本，在確保公路安全性和功能性的同時，以最大限度維護公路與景觀環境的協調為目的（包括公路自身和沿線景觀的協調、自然和人文景觀的協調、甚至包括駕乘人員的生理和心理感受的維護和提高）。圍繞交通事故“不應該以人的生命為代價”的理念，美國提出了寬容路側設計理制，即“路側凈區設計理念”。這種設計降緩邊坡破率，允許過錯車輛駛離路面并為駛離路面的車輛提供一個返回的空間，從而降低車禍的發生和降低發生車禍的損失，著重保護人的安全。美國的設計理念的發展始終圍繞著保護環境和人的安全來進行的，即公路既要維護自然、人文景觀的協調，也要在細節上考慮人的安全。

日本公路建設注重安全、環保、以人為本。日本的公路，不管是高速公路，還是國家干線公路和鄉村道路，基本上甲、縱面線形順暢，路線沿地形布置明顯，比較注重環境選線理念，路面平整度較好，質量高，粗糙度適宜，無破損、凹槽等公路病害；路面標線醒目，各種交通標志齊全，安全防護設施到位，公路路線與周圍環境景觀及地形協調自然，充分體現了公路建設與環境保護協調一致的原則，盡可能多地融入公路沿線自然風光，沿線基本上看不到裸露的山體和大開挖現象，周圍也看不到大量建設過程中廢棄的土石方。另一方面，公路與自然環境比較融洽，建設過程中邊坡坡面綠化處理比較環保，綠化形式多種多樣，除常規的植草種樹外，在挖方邊坡上設計有階梯式綠化護面，花池墻綠化坡面等各具特色的綠化樣式。

2 新理念路線設計原則

（1）景觀協調考慮：結合沿線地形、地貌、地質、植被等條件，路線布設順勢而為，線形走向盡可能與山川、河流、大地的勢相吻合，接近自然，融入自然，達到自然景觀與再造景觀的和諧統一。同時，對再造景觀用連續的手法，通過形態、質地、色彩的漸進，達到“車在路上走，人在畫中游”的景觀效果。（2）貫徹“安全、環保、舒適、和諧”的設計理念，路線設計結合地形，順勢而為，接近自然，融入自然，盡可能減少人為的影響，堅持“不破壞就是最大的保護”的原則。路線方案選擇：本工程地形、地質條件較復雜，線位方案將直接影響工程的投資規模及施工、營運的安全。路線方案選擇從全面、協調、可持續的科學發展觀出發，堅持地形選線、地質選線、環保選線和安全選線，并對可能潛在的路線方案進行全方位優化和比較，盡可能避開不良地質路段；對重點、難點路段進行重點研究，選擇有利于環保、縱坡平緩、線形均衡、行車安全、占用耕地少、有利于社會協調發展的方案。根據上述原則本項目，布線時充分利用荒山、荒坡地、廢棄地、劣質地，減少對耕地的占用。一般路基填高超過20m，原則用橋梁方案，路基開挖達到30m或邊坡高度大于1.6倍路基則采用隧道方案。（3）運行車速檢驗：根據地形、地貌、地質條件，合理運用工程技術標準，采用適宜技術指標，確保整體線形的均衡、連續。運用運行車速理念來檢驗設計指標，嚴格控制銜接路段的級差，確保相接路段銜接順適，使相臨路段速度差在20km/h以內。（4）線形指標掌握：根據地形、地物、地質條件，在保證行車安全，有利于環境保護，少占農田的前提下，對強制性條款規定的線形指標嚴格掌握，對一般線形指標靈活應用，不片面追求高指標，以保持線形連續、行駛順暢、環境優美、景觀協調。

①平縱指標：一般地形條件下，路線平曲線半徑采用1000～3000 m，曲線長度控制1000～2000 m，路線縱坡采用0.3%～2%：地形復雜路段，平曲線半徑采用400～1000 m，最大縱坡采用5%；設置隧道路段，最小平曲線半徑采用720 m，最大縱坡采用3%；設置特大、大橋路段，最大縱坡采用4%。②平縱組合：充分考慮駕駛者在視覺和心理方面的要求，在滿足汽車運動學與力學要求的前提下，平、縱面線形的技術指標采用大小均衡，組合得當，做到安全、舒適，線形與自然環境和景觀的配合與協調。③路幅布設：根據自然條件，對地形平坦、自然橫坡較緩的路段，一般采用整體式路基斷面；對設置隧道的路段，一般采用分離式路基斷面；對地形復雜、自然橫坡較陡、有條件分幅的路段，一般采用分離式路基斷面，或設計為半路半橋、半隧半路，以減少挖方，保護自然生態環境，增加路容的多樣性。④路線縱斷面設計時，對現有道路及規劃道路的規模及標準等資料進行了詳細的收集調查，并結合地形起伏情況輔設路線的縱面線形，同時認真考慮司機在視覺上的自然誘導感、心理安全感及操作上的舒適感，并通過路線透視圖進行檢查，力求路線的平、縱組合更合理，線形更順暢，構成順滑的立體線形，與沿線的自然景觀取得協調。

3 新理念路線設計思路研究

新理念路線設計思路如圖1所示。

3.1 注重路線的景觀選線

（1）線形設計要“安全、環保、舒適、和諧”，在選線時合理組合線形要素，做到連續、均勻、協調、舒暢，使其具有良好的視覺誘導和優美的流暢線形，與自然環境協調一致，給人一種和諧的美感。（2）“勢”的理念，線形走向與山川、河流、大地的勢相吻合。（3）“動”的理念，車輛在路上行駛，人的視線隨沿途景觀連續運動。選擇利用和保護沿途現有景觀，創造再生人文景觀，并通過形態、質地、色彩的漸進來達到景觀的連續運動。endprint

3.2 典型地形選線研究

（1）低山丘陵地形：山坡較低，山勢平緩，路線選擇需結合地物、挖填平衡等條件，充分利用荒山、荒坡地、廢棄地、劣質地布設路線、盡可能減少對耕地、林地的占用。（2）傍山陡坡地形：山體較高，山坡較陡，路線一般應選擇在山腳，避免對山坡的開挖，當受縱面高程控制時，且地形自然生態較好的路段，路線可選擇在山腰，以橋梁形式通過，避免高填深挖，維持原有景觀和自然環境，減小破壞。（3）越嶺（山）地形：地面高差大，一般以隧道形式穿過，路線應選擇在地質條件好、隧道設置長度短、縱坡平緩、有利于隧道分線、隧道進出口地形地質條件良好的地段布設路線方案。但對山體較小、較低、山岙狹窄的越嶺地形可選擇從山中穿過，以減少邊坡開挖高度和防護工程數量。（4）S型河溪地形：河道彎曲，路線較難在河岸一側布設，需多次跨越河流，為此，路線可選擇在岸坡穩定、相對平緩，有利于設置跨河橋梁的河岸；對地形相對開闊，存在沖積盆地的河岸，路線盡可能選擇在盆地靠山一側（山坡坡腳），以最大限度減少對山區耕地的占用，并使村莊與河流位于高速公路同側。（5）V型山溝地形：地形復雜，山溝狹窄，路線應選擇在山溝一側，并結合山溝改溪、改路情況，靈活運用路線指標，順勢而為、合理布線，盡可能減少邊坡開挖，保護自然生態環境，對有條件路段采用高低路堤，減少工程數量。（6）雞爪地形：地形起伏大，路線難以順山體走向布線，路線一般選擇在地形起伏相對較小垂直于山體的山前區，并盡可能采用整體式路基，以減少占地和路基工程數量。（7）山間平原地形：地勢較低，地形平坦，多為農田區，路線盡可能選擇在平原區邊沿，以保持耕地的完整性。對填土較高的路段可采用高架橋通過，以減少對耕地的占用。

3.3 環保選線

充分利用地形條件，靈活運用指標，避免高填深挖，路線設計順勢而為，接近自然，融入自然，盡可能減少人為的影響，堅持“不破壞就是最大的保護”的原則，以最大限度保護沿線自然生態環境。

3.4 地質選線

在山區地質條件往往是控制路線方案的關鍵，不僅影響工程造價，而且影響高速公路建設安全，特別是不良地質對路線方案起作決定性的作用。

（1）斷層破碎帶：在路線方案選擇時，盡可能避讓，對不能避讓的路線方案在布設路線時盡可能大角度與其相交。（2）崩塌、崩坡積區：在路線方案選擇時，首先應考慮避讓，特別是對大型的崩塌、崩坡積區應堅決避開，否則不僅增加工程投資，還可能存在安全隱患，對不能避讓的小型崩塌、崩坡積區可采用低路堤方案或采用橋梁方案通過。（3）巖溶區、采空區：在路線方案選擇時，首先應考慮避讓，對不能避讓的巖溶區、采空區應通過多方案比較選擇影響最小的路線方案。對小型巖溶區、淺層采空區，應探明其分布情況、埋深情況等，設計時采取相應的工程措施。（4）其他不良地質區：如軟土地層、煤層等，在路線方案選擇時，盡可能考慮避讓，對不能避讓的應探明地質情況，設計時采取相應的工程措施。

3.5 安全選線

在山區由于地形起伏大，高速公路可能存在高填深挖路段、陡坡路段、長上坡下坡路段，特別是一些重要結構物設置路段，受地形條件限制，可能存在一定安全隱患，為此，應從安全角度出發，選擇有利于行車安全的路線方案。

（1）根據地形條件，路線應在地勢相對平坦、視野開闊的走廊帶內選擇路線方案，盡可能避免長陡縱坡路段、深挖路段、高填路段，確保行車安全。（2）根據地質條件，路線應在地質條件好、山坡穩定、無重大地質災害的地區選擇路線方案，以確保高速公路本身的安全。（3）隧道進出口路段，路線應選擇在地形變化小、地質良好的地段，避免設置小半徑平曲線和較大的縱坡，以保行車安全。（4）重要結構物和主要設施設置路段，路線應選擇在地形開闊，視線良好的地段，如互通、服務區、停車區等，確保車輛駛入、駛出的安全。

參考文獻

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