黃進鋒 趙明 華開成 齊亞楠 王趙明
(1.廣東惠清高速公路有限公司,廣東 廣州 510660;2.交通運輸部公路科學研究所,北京 100088)
道路規劃是一項極為復雜的系統工程,其方案設計受到多種條件的限制,公路沿線的自然條件是判斷公路路線設計方案是否合理的重要標準之一,公路線路規劃與項目的經濟效益有直接關系。山地公路的自然地理環境、生態環境等是影響高速公路規劃設計合理性的重要因素,不合理的公路路線設計方案是導致高速公路交通事故的主要因素之一。
隨著環境可持續發展的深入開展,公路需求的重點已發生改變,不僅局限于基礎的運輸功能,同時開始更多地關注生物多樣性和生態敏感區保護、生態水文的連通性研究。道路美學、城市道路工程中,自然和諧已成為工程界關注的焦點,景觀與環境要素在道路設計、施工、運營等技術系統中顯得尤為重要。
公路與生態環境之間的關系是生態選線需要重點考慮的問題之一,與常規選線方式相比,生態選線涉及到的問題較多,涉及的領域較廣,選線工作也較為復雜,需要根據選線工作的具體情況,結合公路生態選線的目的和要求,給出合理的公路生態選線的基本原則。結合國家相關的法律法規,山區高速公路的生態選線應當遵循以下幾個基本原則:
由于公路工程占用了大量的土地,因此,在規劃和設計時,要綜合考慮各種因素,選擇合適的技術標準,規劃合理的路基填埋量,減少取棄土場的占用,在高路堤路段,可以考慮修建擋墻等措施來減少土地占有量,同時恢復和利用公路施工的臨時用地。
生態系統自身具有一定的抗干擾能力,能在外界環境的影響下維持較好的穩定性,但生態系統的恢復力是有限度的,生態系統的抗干擾能力與生態系統的構成要素及結構因素密切相關。因此,在公路施工過程中,要盡可能地降低對地面環境的干擾,保持生態系統的穩定性。
公路施工和運營會帶來噪聲、振動、空氣污染等環境問題,給沿線居民造成很大的干擾與不便。因此在線路選擇時,要盡可能避開城鎮和農村的居民區,必要時采取相應的防護措施,減少公路施工對居民的影響。
大面積的森林植被在生態系統物質循環中起著基礎性作用,通過吸收外部環境的能量,森林植被能保證生態系統的穩定。公路工程建設中,要避免大面積開挖,在工程完工后,要綠化路堤和路旁的空曠地帶,盡可能降低對天然植被的損害。
我國水資源十分短缺,為防止水資源污染,國家制訂了相關法律法規,我國西部山區作為眾多重要河流的發源地,水資源較為豐富。因此,在高速公路建設中,要根據實際情況開展公路建設,盡量保證水資源的安全。
生態選線中,考慮的因素應分層次、分主次。公路線位選擇過程可分為路線走廊帶的選擇、路線方案的選擇及局部方案的優化三個階段,這三個階段考慮的因素相應地分為三個層次,選線流程如圖1所示。
依據環境影響分析結果篩選路線走廊帶,先選擇與環境沖突較少的路線作為走廊帶推薦方案;如果公路建設對環境造成嚴重損害,則從環保角度重新選擇路線。為了找出最佳方案,走廊帶選擇應在大范圍內搜索。
在具體的公路選線工作中,應從以下幾個方面做好選線工作:
1.環境敏感區選線
在生態敏感地區,應盡量避讓珍稀動植物資源集中的地區和具有特殊生態意義的區域,例如濕地、天然森林、水源區、自然保護區等,盡可能避免因施工導致野生生物棲息地碎片化,影響到它們的活動區域。
2.適當的線形和繞避
為了減少汽車廢氣的排放量,從公路工程的角度講,在公路縱斷面設計時應盡量采取較小的縱坡;在平面布置上,應盡量遠離居民區,采用較大的轉彎半徑;在橫斷面布置上,應取用足夠的行車道寬度,消除行車的擁擠。路線依據沿線的地形、地勢,依山就勢,適當設卵形曲線和凸形曲線,減少開挖,適當增加填方,集中取土,適當增設平曲線,合理利用舊路、舊橋,盡量少拆遷、少占田地,降低造價。根據公路的建設條件因地制宜,通過增加擋土墻、懸臂挑梁、半山橋等構造物加寬路基,避免高填深挖,減少對舊路原有邊坡的破壞。對特別困難路段可采取適當降低技術指標,采用逐漸過渡的方式保證線形的連續性和均衡性。加強地質勘探,盡量避開地質不良地段;對不能繞避的地段,制定技術處理方案。
3.細化設計
第三階段局部路線優化論證是路線研究方案的最后一步,該方法在工程前期設計和施工圖優化設計中得到了廣泛的應用。
山區公路生態選線方案的選取是一個循序漸進的過程,路線規劃的上一階段為下一階段打下基礎,隨著工作的深入,其研究領域逐漸從大到小、從粗到細、從淺到深、從宏觀到微觀。因此,在山區公路生態選線方案的選擇過程中各個階段的工作都十分重要,對前期工作的強化和深化,既能提高科研工作效率,又能縮短科研周期、減少重復次數、節約科研經費。

圖1 山區高速公路生態選線流程