環保理念在高等級道路路線設計中的要點分析

張建華

（浙江數智交院科技股份有限公司，杭州 310000）

1 高速公路路線方案選擇分析

1.1 綠色公路建設理念

在高速公路設計時，應首先考慮公路與鐵路、高速公路與普通公路共用線位，這樣可以減少土地浪費。改擴建公路時，要充分利用現有的道路資源，減少土地分割，避免可耕種土地的占用，避讓基本農田，實現科學選線。為更合理地使用沿線土地，需要積極推進改地、造地、復墾和取土、棄土綜合措施。為更好地保護現有的土地資源，可以選用低路堤和淺路塹方案。對道路施工過程中的臨時拌和站、便道、駐地、預制場進行充分利用，從而減少復建。按照法律規定，應有效避開水源地保護區和自然保護區等生態敏感的區域。為有效施行生態環保，應重點對野生動物、原生植被、自然地貌、濕地生態和表土資源加強保護。需要增強路面和橋面徑流的消納和凈化，對此，應做好公路的排水工作。

1.2 高速公路選線理念

高速公路的選線應根據施工段的地形地貌進行，還要考慮環保、安全、土地利用、施工條件等因素，確定路線的基本走勢，并考慮經濟性，全面比較后選取最適合的線路進行施工。由于它是道路建設中最基礎的工作，所以，要綜合考慮諸多因素，包括復雜的自然環境、社會經濟條件等。

要設計出合理的路線，必須保證勘測設計質量，同時減少經濟成本，對各種方案進行對比，由粗到細，由輪廓到具體，漸漸深入，分段比較，全面考慮，詳細分析后做出選擇。

2 高速公路選線的原則和控制因素

2.1 高速公路選線的原則

1）對諸多方案進行比較和論證，采用各種先進手段對方案進行比選，使高速公路設計階段擁有最優方案。

2）路線設計除了要保證安全、舒適、快捷之外[1]，還需要具有成本低、效益好、工程量小、便于養護等優點。合理搭配立體線形的平面、縱面、橫面。

3）選線過程中盡量少占用田地，并和農田基本建設相互配合[2]。

4）通過風景名勝和自然保護區時，應與周圍環境相協調。

5）勘測工程地質和水文，尤其是地質不良和特殊地區。

6）減少建設過程中對環境的污染，有效保護環境。

2.2 影響高速公路選線的主要因素

1）能源消耗。不同路線對能源的消耗也不同，選擇的路線不同，運營車輛行駛的里程不同，產生的效率和成本也不同。為了節約能源，在公路建設中，要堅持保護環境的設計理念，從而減少能源消耗。

2）生態環境。公路的壽命和生態環境密不可分，生態環境對公路的影響可以分為施工期影響和運營期影響，主要體現在這兩個階段對水系、動物、植物和水土的影響。所以，公路選線的過程中必須考慮經濟效益和社會效益，在保護環境的同時滿足當地的發展需求，設計人員要重視環境影響，從而建設生態友好型公路。

3）社會環境。公路建設作為基礎設施，在對社會服務的同時也會對社會環境有所影響，主要存在的影響體現在以下幾方面：人員就業、資源開發、產業發展、社會經濟、對外交流和教育醫療等方面。所以，在公路選線的過程中，應當讓各行各業的更多人參與進來，集思廣義，選擇可行的方案進行施工，從而減少不良影響。

4）地質。由于山嶺重丘區域的地貌起伏跨度大，地形多變復雜，不良地形頻繁出現，氣候和周邊的環境也會對公路造成影響，例如，山洪、滑坡、泥石流等災害。所以，在選擇路段時要避免這些區域，倘若不能避免，一定要做好防護措施，否則會導致公路建設缺乏安全性。

5）地形。高速公路選線一般會有山嶺重丘區和平原微丘區。山嶺重丘區域對公路選線的影響較大，對土石方的使用量會增加，提高成本。平原微丘區域對公路選線的影響較小，所以，在選擇時要做綜合比較。

6）計算行車速度。計算行車速度是公路設計選用一系列技術標準的依據，也是后期運營開放交通時設置限制速度的重要基礎依據。

7）交通量。其反映的是未來的運輸需求和交通組成情況，所以，在道路規劃中需要考慮該因素，借助科學依據，對交通量進行預測，為設置公路等級提供重要依據。

3 路線設計應用

3.1 工程概況

某高速公路工程項目主線里程樁號K0+000～K36+291，諸暨二環南路連接線里程樁號K2+940～K0+000，長2.940 km；義烏環城北路連接線里程樁號K36+291～K38+244.576，長1.954 km。主線總長36.291 km（諸暨13.01 km、義烏23.281 km），全線含連接線設樞紐互通立交2處（諸暨、義烏各1處），一般互通立交7處（諸暨4處、義烏3處）。

3.2 地質情況

由于場區地貌高差較大，工程地質分區也比較復雜，有堆積平原區（I）之沖湖積平原亞區（I1）。中下部由沖湖積、海積黏性土和沖洪積含黏性土礫砂、含黏性土圓礫等組成，下部由中厚層的淤泥質土組成，表面由沖湖積粉質黏土組成。由于基巖埋深比較大，巖性分為泥質粉砂、白堊系下統凝灰質砂和凝灰質砂礫。出露前第四紀地層主要為白堊系諸暨組（K1z）、朝 川 組（K1c）、黃 尖 組（K1h）、勞 村 組（K1l）、前 中 生 界 陳 蔡 群（AnMzch）。

3.3 路線設計

3.3.1 技術標準

1）主線：諸暨三環南路（主線起點）至紹諸高速延伸線：采用設計速度80 km/h的雙向四車道高速公路標準，路基寬度25.5 m。紹諸高速延伸線至義東高速：采用設計速度100 km/h的雙六車道高速公路標準，路基寬度33.5 m。

2）橋下空間利用（地面道路）：（1）諸暨段諸安線老路改建：二環南路連接線橋下空間利用（諸暨二環南路至三環南路）。該段維持原80 km/h雙向六車道的一級公路（兼顧城市道路功能）標準，路基寬度40 m。（2）義烏段：義烏終點段橋下空間利用（環城北路至G351），該段采用設計速度60 km/h的雙向六車道一級公路標準，路基寬度40.5 m。

3.3.2 路線設計原則

1）其設計理念是“可持續、全面、協調”的科學發展觀，待路線平面圖確定后，根據地形條件進行縱面設計考慮，大型結構布設和互通式立交橋及交叉路需采用合理的技術指標。

2）為保持整體線形的連貫性，用運行速度作為檢驗全線安全性的標準，控制好相鄰路段指標的極差，達到銜接順適。

3.3.3 主線節能設計

1）耗能分析。施工期間機械的消耗稱之為能量消耗。施工過程中選用的一次性消耗能源的機械比較少，主要的消耗是路面材料拌和機械及生活服務消耗少量煤炭。在整個施工過程中，二次性能耗在整個工程施工中所占的比重較均衡，橋涵工程的消耗大多是汽油、柴油和電力。

從節能方面考慮，首先，施工所用機械的消耗要達到國家標準或滿足國家及地方對節能的要求；其次，控制能源的消耗，減少攪拌設備空轉和攪拌的次數，行走的機械嚴格控制能量消耗，發揮其最大的作用。

該項目施工過程中需要消耗的能量有燃油和電能，包括路面和路基以及橋梁建設中使用的瀝青、木材、水泥和鋼材等主要材料，這些均直接或者間接地消耗能源。根據項目投資進行能源消耗估算，并參照浙江省同類建設工程的消耗結果，該項目共用電59 623 kW·h，煤902 t，汽油1 355 t，柴油88 445 t，重油6 817 t。

2）對安全性進行分析評價。路線總長的25.71%是一級公路平曲線，最小半徑是2 500 m，最大縱坡是3%，線型指標和運行速度成正比，均偏高。但是運行速度和設計速度差均≤20 km/h，相鄰路段運行速度差均在10 km/h以內，整個工程路段運行速度差是0的占大多數，運行速度的協調性好，工程線形比較流暢，各項指標均衡。

3.3.4 提升土地利用率

1）占用土地情況。本工程占用土地以綠化用地和老公路為主。其中，農用地21.964 8 hm2，包括綠化用地19.355 4 hm2，農田1.223 4 hm2，旱地0.541 6 hm2，菜地0.844 4 hm2；建設用地37.042 1 hm2，包括公路25.229 5 hm2，鐵路9.541 9 hm2，工礦2.270 7 hm2；未利用地2.136 3 hm2。工程線外安置及小三改（指鐵路建設路外的通信線路、廣播電視線路、電力線路的遷改）用地3.512 2 hm2（工可批復中的用地不含安置用地）。

2）節約用地措施。由于資源比較稀缺，該工程設計時需要考慮節約用地。專用的左轉車道只設置在地面道路和主干道的交叉處。平面交叉設計中縮小路口機動車道寬度。非機動車道設置在平行匝道下方，前提是滿足凈空。盡量在互通方案實施時減少新增征用地。為減少用地，在道路兩側設置擋土墻，收縮坡腳。

3.3.5 路線設計的環境保護

本工程區域內自然環境、生態環境較好，公路建設對沿線的環境將產生一定的影響，但從設計、施工、管理方面加以重視，采取必要的措施，可將其影響降到最低。

為了使公路建設完成后和周圍環境協調一致，營造舒適、整潔、美觀的公路環境，可以采取適當的景觀綠化，從而豐富沿途景色。同時重點通過下述措施著手，充分保護環境。

1）敏感水體污染防護

路基路面排水按照“暢、隱、綠”外形美觀流暢和污水“零排放”的原則，提高行車安全和景觀效果。項目沿線水源保護區的路基及橋梁排水統籌考慮，為避免水源受污染，路面排水設計采用一種經濟高效的污水生態處理技術方案——徑流污染截流和應急處理系統，對徑流進行集中收集處理。

2）橋面徑流污染處理——設置橋面徑流系統和應急處理系統。

橋面徑流污染和應急處理系統主要由儲存調節系統和處理系統串連而成，橋面徑流通過儲存調節系統、生態水溝、處理系統達到層層凈化的目的。

3）路面結構可再生

路面結構應遵循整體化設計原則。路面結構及材料設計在滿足路面路用性能和使用性能要求的基礎上，應重視路面可再生循環利用、節能降耗和減排增效及生態環的設計新理念。玄武巖纖維SMA瀝青路面不僅具有良好的路用性能，更具有節能、減排、環保、可再生利用和阻燃作用，可減少公路后期養護成本，并符合國家的發展戰略，路面上面層考慮采用玄武巖SMA路面結構。

4）邊坡生態防護

根據美麗公路的建設需要，本項目填方邊坡均采用液壓噴播草灌和框格植草灌進行生態防護，并根據實地情況選取部分路段設置柔性生態加筋擋土墻。

為避免人工造景及外來物種對現有生態系統的侵蝕和破壞，實現重建生態系統的可持續發展及自我穩定循環，充分調查了當地的植物物種，優選生命力強、根系固土、景觀效果好的草、灌、喬種籽，合理配置，構建以鄉土樹種為主，物種多樣且低碳循環的公路生態系統。

4 結語

我國對高等級公路的修建應注意橋梁、隧道和路基的合理搭配，考慮周邊環境，減少對環境的破壞，強化高等級公路的環保性。為了保障我國高等級公路的環保和實用，應采取更合理的路線設計，不斷優化設計方案。