復雜山區鐵路綠色通道設計淺析

柯 堯

(中鐵二院工程集團有限責任公司， 成都 610031)

近年來，隨著我國中長期鐵路網規劃的實施以及區域鐵路網的布局完善，復雜山區鐵路的比重越來越大。相對平原地區，復雜山區鐵路建設，面臨著地形變化大，地質條件復雜，生態敏感度高等一系列問題。黨的十九大把生態文明建設和生態環境保護提升到前所未有的戰略高度，提出了建設美麗中國的宏偉目標。同時也對鐵路綠化景觀設計提出了更高的要求。因此，開展復雜艱險山區鐵路綠色通道設計研究，對促進鐵路工程與自然環境的有機協調具有重要意義。

1 復雜山區鐵路工程的特點

復雜山區，一般也稱“困難艱險山區”，主要從自然環境、社會經濟及交通狀況等方面來加以理解。復雜山區一般具有地形險峻，地質條件復雜，經濟發展滯后，生態環境脆弱等環境特征，這也決定了復雜山區鐵路工程的主要特點。

1.1 地形變化大，地質條件復雜

復雜山區主要分布在我國地勢為第一階梯和第二階梯的甘肅、寧夏、四川、西藏、云南、貴州等西部地區[1]。該區域地形險峻，地質條件極其復雜，不良地質災害頻發，給鐵路的設計和建設提出巨大的挑戰。如川藏鐵路沿線具有大高差的地貌、復雜活躍的地質構造、混雜多變的地層巖性、高地應力場及高地溫等典型的工程地質特征，堪稱地質博物館[2]。

1.2 氣候條件惡劣，生態環境脆弱

受地形和海拔等因素的影響，復雜山區鐵路沿線氣候條件多變，一條鐵路往往跨越多個地理區或氣候帶，高寒冰凍、干熱少雨等極端氣候條件突出。同時惡劣的氣候環境，也造成沿線生態環境較為脆弱，植被恢復困難。如成蘭鐵路線路由高程500～700 m的四川盆地成都平原向高程 3 000～5 600 m的青藏高原東部邊緣構造強烈復合之高山峽谷帶過渡區行進，相繼經過川西平原區、盆周山地區、岷江干旱河谷區、岷江源高原丘陵區、白龍江高山峽谷區、白龍江干旱半干旱區等6個自然地理單元[3]。尤其是在岷江干旱河谷和亞高山草甸及針葉林區等生態敏感區，氣候環境復雜，植物生長緩慢，植被再生更新能力弱。再加上干旱少雨、低溫冰凍等環境因素的影響，給鐵路工程邊坡綠化帶來極大的挑戰。

1.3 自然風光優美，民族風情濃郁

復雜山區往往交通條件薄弱，城鎮聚落分散，社會經濟發展比較滯后。因此，鐵路沿線一般人煙稀少，高山、峽谷、湖泊等自然景觀保存良好，風景優美。同時，沿線還分布著很多少數民族聚居群落，具有獨特的人文景觀以及多姿多彩的民族風情。如貴南高速鐵路沿線旅游資源豐富，風光秀麗，擁有神奇的喀斯特地貌和千姿百態的山水景觀。同時，鐵路沿線世代居住著布依族、苗族、水族、瑤族、壯族等多個少數民族，民族文化多姿多彩，極具魅力。

1.4 橋隧比重大，高陡邊坡較多

為了應對復雜地形和特殊的地質條件，復雜山區鐵路需設計大量的橋梁和隧道，在峽谷地貌區多是橋隧相連。據統計，西南山區的成蘭鐵路、貴南高速鐵路橋隧比均達到85%以上。同時，山區鐵路為了滿足線路平順性的要求，必然出現許多深路塹和高路堤，形成大量的高陡邊坡。部分路塹邊坡高達幾十米甚至上百米，不但與自然環境形成極大的反差，也給邊坡植被防護和生態修復造成很大的困難。

2 復雜山區鐵路綠色通道設計原則

針對復雜山區艱險的地形條件，敏感的生態環境以及獨特的民族風情，常規的綠化措施很難滿足鐵路工程對水土保持、生態修復及景觀美化的綜合要求，容易出現水土流失、生態惡化、景觀破壞等環境風險。因此，在復雜山區鐵路綠色通道設計中，宜遵循以下設計原則。

2.1 系統設計，統籌兼顧

作為一項系統性的生態工程，鐵路綠色通道與路基、站場、橋梁、隧道等主體工程融為一體，共同構成了鐵路景觀廊道。因此，綠色通道對于柔化工程邊界，降低環境影響，減小生態破壞具有重要作用。尤其在復雜山區的鐵路綠色通道設計中，必須站在區域的角度和總體的高度進行系統設計，統籌考慮，確定合理的景觀等級和綠化策略，突出重點，突破難點，呈現亮點。確保全線綠化標準的統一及景觀風貌的協調，打造美麗和諧的路域形象。

2.2 順應自然，因地制宜

復雜山區地形復雜，氣候多變，應根據鐵路沿線不同自然環境特征，進行分段設計，因地制宜，順勢而為。綠色通道設計要注意保持自然景觀的完整性，使工程建設順應自然，融入自然[4]。在設計之初，需對場地的自然和生態環境進行充分調研分析，把握其變化特征和發展規律。設計中應善于借助風、光、雨、熱等自然因子促進植物生長發育，使自然力量得以延續。在植物配置時，應借鑒鐵路沿線地帶性植被群落結構特征，并結合路基、站場、橋梁、隧道等不同工程的特點確定合理的植被策略及綠化措施。同時，順應植被自然演替規律，促進邊坡人工植被逐漸向自然植被群落過渡。

2.3 生態優先，持續發展

自然生態系統具有周期性發展變化的特征，且這種變化具有諸多不確定的發展方向，將受到多種因素的影響，并最終實現動態平衡。當然，這并不是意味著讓設計師放棄設計，任由其自然發展，而是應遵照自然生態機制，以自然動態過程作為設計基礎，對場地賦予更加具有創造力的設計介入和技術維持，形成一種混合的“人工自然生態系統”[5]。即通過人工綠化的手段，在較短的時間內引導植被正向演替，促進沿線生態修復。因此，在復雜山區鐵路綠色通道設計中，需科學認識綠化工程的動態特征以及生態修復的持續性，避免把綠化工程當成應付環水保檢查“臨時工程”或者只重外觀形象的“美化工程”。針對復雜山區鐵路跨度長、規模大、運營后植被養護難等特點。應優先選擇易成活、耐貧瘠、自播繁衍能力強的鄉土植物，充分發揮植被自我維持、更新和發展的能力，以保持植被群落結構的長期穩定性和生態功能的可持續性發揮。

2.4 景觀協調，文化包容

綠色通道設計，對內應與鐵路工程本身的結構特點相協調，通過適當的景觀設計融入一定的文化內涵。對外應與周邊自然及人文環境相協調，通過借景等手法充分展示沿途美景，形成山、水、路和諧共存的風景線。區間路基及隧道洞口綠化應以植被修復為主，借鑒自然植被群落結構進行植物配置，使人工植被與自然植被相融合。在站場段落可利用彩葉植物和花灌木形成色帶或色塊組合，增強景觀效果，提升站區環境品質。對位于車站、城鎮、風景區等地段的重點隧道、橋梁，可結合當地文化特色進行裝飾美化，使鐵路工程與周邊人文環境相協調。在經過少數民族地區時，應尊重當地的風俗習慣、文化傳統和宗教信仰，并根據當地的審美習慣進行景觀設計，體現當地獨特的地域文化特征(如圖1所示)。

圖1 成蘭鐵路某隧道洞門景觀設計體現當地藏族文化元素

2.5 路地共建，和諧共榮

復雜山區鐵路經過許多邊遠貧困地區，交通閉塞，土地稀少，文化落后是長期制約這些地區經濟和社會發展的突出問題。雖然鐵路的建設會顯著縮短邊遠山區與城市之間的時空距離，但只有良好的運營效率才能給區域經濟和社會發展注入強大的動力。因此，在高速鐵路建設過程中，必需做好與地方規劃的協調，使鐵路的綜合功能得到有效發揮，實現可持續發展。在鐵路綠色通道設計中，可采取“路地共建”的模式，合理保護和利用山區的自然資源，將鐵路工程本身的生態治理與沿線地方的生態產業相結合，重點推動特色林業，生態農業發展。同時，可借助高速鐵路便捷的交通優勢，帶動沿線地區生態旅游業發展，達到生態富民，生態興路，最終實現鐵路建設與區域經濟社會互利共生，和諧共榮。

3 復雜山區鐵路綠色通道設計要點

根據鐵總建設〔2013〕94號《鐵路工程綠色通道建設指南》的定義，“鐵路綠色通道”是指“在線路兩側、站區及橋下等種植灌木、喬木或草等植物所形成的綠色長廊”[6]。結合鐵路工程的特點，復雜山區鐵路綠色通道設計的主要內容包括路基邊坡綠化、隧道洞口綠化、橋下綠化、站區綠化、線路綠化林、取棄土場以及臨時用地植被恢復等。其中，路基邊坡綠化及棄渣場植被恢復是設計的重點和難點。

3.1 突破傳統審美限制，重視過程與變化之美

綠色通道作為一項富有生命的工程，是在不斷變化和生長的，這個特征在復雜山區尤為顯著。綠化景觀設計并非設定一個終極的景象，也并非追求一種恒久不變的凝固之美，而是展示一種持續發展的動態過程。而這個變化的過程本身也是一種美，是一種運動中的豐富之美，一種洋溢著生命的暫時性和自生轉化可能性之美[7]。但受鐵路行業“堅固穩定、標準統一”等固有思維的影響，行業內還存在對鐵路綠色通道的認識不夠全面，過分追求全面覆綠和整齊劃一的現象。部分設計師也往往將設計作為一種推銷自己創造性勞動的手段，從而忽略了人對環境正常的感知，甚至因過度設計而產生各種矯揉造作的“美”[8]。因此，需要從根源上突破傳統審美的限制，提升對生態文明的理解，重視過程與變化之美。并且逐步完善綠色通道評價體系，構建科學合理的驗收標準，從而推動綠色通道建設健康發展。

3.2 尊重自然規律，引導自然的力量，讓自然做功

中國風景園林設計一直遵循“師法自然”的原則，這不僅是尊重自然表象，更是尊重自然發展和存在的規律。復雜山區鐵路往往跨越多個自然地理區，各區域的自然氣候條件及生態環境也具有很大差異。因此，在綠化措施的制定和植物配置模式的選擇上需尊重場所原有的自然過程，發揚和保護原有自然資源，建立真實而非矯揉造作的景觀環境[9]。例如：在貴南高速鐵路綠色通道設計中，針對光面爆破等弱風化巖質邊坡，并未刻意采取噴混植生等客土綠化措施，而是尊重其喀斯特地貌的自然環境特征，適當點綴爬藤植物以便展現巖石的自然肌理和美感。同時，在設計中應巧妙的利用并引導自然力量，通過最少的人為介入，讓自然的力量發揮其應有的效力[10]。例如，在南廣高速鐵路綠色通道設計中，針對山區路塹綠化林以及郊野地區的橋下荒地等區域，借助自然風力及鳥獸等的傳播，引入了自然植被中的先鋒物種，實現對工程創面的生態修復，不僅節約了工程投資，也使綠化工程與自然環境更加協調(如圖2所示)。

圖2 南廣鐵路某路塹地段采用人工引導先鋒植物綠化效果

3.3 結合景觀視線分析，巧于因借，展現沿途美景

按觀察者位置的不同，鐵路綠色通道景觀分為內部景觀和外部景觀。從列車上觀察，鐵路沿線景觀會以動態序列性方式出現。山區鐵路往往途經城鎮、田野及風景名勝區，可借鑒傳統園林“借景”的手法，佳則收之，俗則屏之，將沿途的自然及人文景觀組織成一幅連續的視覺畫面，達到“車在路上走，人在畫中游”的藝術效果。由于復雜山區鐵路隧道比重較高，乘客視線長時間被壓抑，開敞的景觀視線更有助于緩解旅途疲勞。因此，復雜山區鐵路路堤地段的綠化設計應盡量避免遮擋視線，植物色彩也不宜過于明亮或跳躍，以便與周圍環境融為一體，形成柔和的近景層次，引導視線至遠方。例如：在柳南客運專線綠化林設計中，在視野開闊的郊野地段利用低矮灌木替代喬木，充分展示了沿線秀麗的山水田園風光。

3.4 優化植物選型與配置，引導植被可持續性發展

綠化植被作為綠色通道的主體，是影響綠色通道建成效果的決定性因素。適宜的植物種類和配置模式不但可以確保綠化質量，也將節約后期管理養護成本。復雜山區鐵路綠色通道植物配置應遵循因地制宜、適地適樹、施工便捷、苗源易得等原則，并注意草本與灌木，常綠植物與落葉植物，速生植物與慢生植物相搭配，豐富植被群落結構，增強其抗逆性。針對山區邊坡土壤貧瘠的特點，應著重選用一些具有固氮能力的豆科植物，以改善土壤肥力，并利用其自播繁衍的特性，構建自然更新，可持續性強的植被群落。

3.5 加強專業間協同配合，完善現場指導及動態設計機制

鐵路綠色通道設計的核心目標是協調工程與環境的關系，需在設計中與路基、站場、隧道等相關專業密切協作，才能實現綠化景觀與鐵路主體工程的完美融合。由于綠色通道工程涉及面廣且變化特征明顯，在建設過程中往往受主體工程變更，極端天氣變化，項目工期安排以及苗源供應等諸多因素的影響，單純依靠施工圖設計難以達到理想的工程效果。因此，在施工過程中需要設計師加強現場指導或進行動態設計，才能制定出更適宜現場不同工點具體情況的綠化措施。例如，在鐵路棄碴場綠化時，單純依靠碴場表面人工覆土，移栽植物進行植被恢復難度大，且恢復周期很長。若能根據現場實際情況，有針對性的進行地表土保存，種子庫收集，原生植被移栽利用等，不僅能提高生態恢復效果，也更節省投資。

3.6 加強與地方政府的溝通協調，打造和諧的路域環境

在鐵路綠色通道設計中，應樹立促進沿線經濟發展，服務當地民眾的思路，盡量與地方的生態環境治理及產業發展相協調，共建互贏。在站區場坪綠化及站前廣場景觀設計中，應著重突出當地的地域文化特色，使車站成為展示城市特色的一張名片，提升城市形象和知名度。在鐵路沿線取棄土場的設計中，可將“生態治理、生態產業、生態富民”相結合，科學選址，合理規劃，綜合利用。例如，對采石場進行有計劃的開挖可改造為魚塘、水庫。隧道棄渣場若做好表面平整并增加覆土厚度，可改造為優質的林地或耕地。制梁場、鋪軌基地、拌和站等臨時用地可作為地方其他建設用地使用。

4 結論

在復雜山區鐵路建設中，綠色通道工程對于加強邊坡防護，控制水土流失，減輕生態災害和美化路域環境具有重要作用。針對復雜山區艱險的地形條件，敏感的生態環境以及獨特的民族風情，應遵循系統設計、順應自然、生態優先、景觀協調、路地共建等設計原則，以達到保持水土、修復生態及美化環境等綜合要求。同時，只有樹立正確的審美觀念，尊重自然規律，引導自然力量，展現自然美景，加強專業協同，優化植物配置，營造和諧的路域環境，才能促進復雜山區鐵路工程可持續發展。