公路項目環境選線原則下的路線設計要點分析

胡標

摘要 為減少公路建設和生態環境的相互影響，保證線路設計的合理性，提高公路工程建設質量，文章結合近年多個公路設計項目實例，系統分析了公路項目環境選線的基本原則，總結了公路路線設計要點，即優化平縱面設計、合理進行線路布局、加強相關技術指標應用，并嚴格按照全面布局、逐段安排、具體定線的選線方法，科學進行線路設計，確保路線設計的合理性及合規性，實現公路建設與生態環境和諧發展的目標。

關鍵詞 公路工程項目；環境選線原則；路線布設；路線設計要點

中圖分類號 U412.366文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）12-0057-03

0 引言

公路項目建設中，道路線形設計是關鍵環節，其設計的合理性與否直接影響道路使用功能的充分發揮。但因公路項目建設環境復雜，地質、地形條件多變，且近年國家各項關于公路建設法規的逐漸完善，限制公路選線的因素增加，導致線路設計難度較大，給公路建設的安全管理、成本控制、環境保護造成重大影響。因此，為有效確保公路路線設計的合理性，公路路線設計時，應全面進行現場勘察，根據道路沿線地形、地質、城鎮、水文環境、林地、土地等相關因素，堅持經濟、環保、人與環境和諧共生的設計理念，全面布局、科學選線，提高公路線形設計的合理性，推動公路建設的健康、有序發展[1]。

1 工程概況

某公路項目總里程21.536 km，設計速度40 km/h，路基寬度10.0 m，路面結構采用瀝青混凝土路面。瀝青面層與水穩基層間設置下封層。道路沿線地形條件較為單一，地基狀況優良，未見較差地層。根據道路沿線具體情況，公路建設應科學進行線路設計，確保線形設計的合理性，以有效提升公路工程的建設質量。

2 公路環境選線原則

公路線路設計時，應充分考慮道路沿線環境條件，嚴格遵循環境選線的基本原則。尤其是近年來，隨著經濟的快速發展，公路行業的地位日益提升，國家對環境選線重視程度越來越高。根據環境選線的基本要求，線路設計時應盡可能地躲避環境敏感點，實在難以避讓時，應結合實際情況，采取必要的防護措施，以有效降低對環境的破壞[2]。該公路線形設計中存在的環境敏感點包括水環境、聲環境、公益林、土地資源、礦產資源等。其選線原則如下：

2.1 聲環境敏感點選線避讓

以公路環境選線原則作為線路設計的主要依據，結合道路沿線具體狀況，合理布局公路線形，保證線路設計與沿線人文、村居、環境相適應。道路選線時的聲環境敏感點避讓，應盡可能避免對沿線居民、醫院、學校等造成聲音干擾，科學合理規避此類聲音敏感區域，最大限度地降低噪聲造成的不良影響，并將工程造價控制在合理范圍內[3]。

2.2 農田、草場、林地等敏感點選線避讓

公路環境選線時，應對沿線環境進行全面調查和了解，充分掌握現場實際情況，從而合理布局，降低對生態環境造成的影響。地表環境是公路選線的重要影響因素，因此公路設計時，應充分進行地表環境調查，結合調查結果確定最佳路線，最大限度地降低對環境的破壞[4]。特別對于沿線分布的農田、草場、林地等敏感點，公路選線時，應合理避讓，避免對環境造成破壞。

2.3 土地資源敏感點的避讓

土地資源作為人類賴以生存的重要資源，公路建設中應盡量降低對其的破壞，采取專業技術手段和方式，科學避讓土地資源敏感點。公路線路設計嚴格遵循環境選線原則，科學優化道路線形，以有效降低道路建設成本，保證公路項目建設的合理性。同時，公路線形設計時，應保持靈活性，充分結合各地區地形、地質條件，靈活調整線路布局，合理避讓土地資源敏感點，最大限度減小對土地資源的破壞，提高項目建設的綜合效益[5]。

2.4 礦產資源敏感點的避讓

礦產資源是人類社會發展的重要資源，在化工領域及建設領域均發揮著重要作用。在公路項目建設中需盡量減少壓覆礦的情況，項目建設前期應和自然資源部門對接項目走廊內存在的礦產，在公路選線中應對確定的礦產位置進行避讓。

2.5 和諧性原則

公路工程具有線路長、范圍廣等特點。長期以來，道路沿線居民創造了自身獨特的文化和人文景觀，是十分珍貴的精神資產。公路路線設計時，應結合實際情況，統籌規劃，合理避讓，防止對景觀造成破壞；同時，可科學融合當地的優秀文化及地域特色，既可以滿足當地居民的審美觀念，又可以推動地區優秀傳統文化的傳播，從而有效帶動當地旅游行業的發展，全面彰顯和諧性原則，將道路建設與周邊環境、經濟、文化等各方面因素有效融合，實現全方位發展[6]。公路線路設計時，堅持和諧性原則，能有效確保公路設計的合理性，推動公路建設健康、穩定地發展。

3 自然環境與道路線形相互影響

3.1 自然環境對路線的影響

地質、地形等環境條件均會對道路線形造成影響。具體情況如下：

（1）公路建設時，受地形因素影響，存在較大落差，極易產生施工安全風險，為保證道路建設安全，通常會存在高填深挖路基。

（2）地質條件對公路線形選擇影響較大，對于地質狀況較差的地段，路線選擇更加困難。同時，施工區域內巖土類型直接決定路基開挖難易程度，地下水體變化情況與水文條件密切相關，對路基干濕度具有重要影響。

（3）路基形狀、尺寸與土體特性密切相關。土體力學性能直接決定路基邊坡坡度，而路塹開挖坡度則依據土體密實度進行確定。

3.2 公路對自然環境的影響

公路建設對自然環境具有重要影響，具體表現如下：

（1）公路建設期間，會使用較多的水資源，且對水資源質量要求十分嚴格，特別對于路基碾壓、混合料拌和等過程，必須采用潔凈、中性飲水用，因此公路建設對水體影響巨大。

（2）公路建設過程中，路基開挖、填筑均會對水體流動路徑造成影響，如河流改道等，導致原始水體環境被破壞，甚至會破壞耕地、加劇水土流失。

（3）公路建設對土地資源影響巨大，會造成水土流失、機械遷移等現象，對土體植被造成嚴重破壞，降低土體凈化功能[7]。

4 基于環境選線原則的公路路線設計要點

4.1 平縱面配合

公路路線設計時，應嚴格按照公路建設目標合理選擇路線，科學做好平縱面配合，根據路線設計標準，合理控制組合設計造成的不利影響，以有效提升公路線形設計水平。同時，路線設計時，應充分考慮駕駛安全性，合理確定線路坡度，確保坡度平緩。道路平縱面配合設計要點如下：

（1）強化景觀誘導作用，提高駕駛人員視覺效果，保證駕駛安全。車輛運行過程中，當速度不斷增加時，駕駛人員精力高度集中，心理緊張程度持續增加。通常當速度為97 km/h時，注意力完全集中于前方600 m位置處，而當速度超出該范圍后，其視野清晰度顯著下降。因此，公路設計時，應注重景觀誘導作用，在確保行車安全的前提下，保持視野連續性。

（2）實現平縱面指標的均衡，應在心理及視覺上實現線形的一致性。技術指標的均衡性能有效提升線形平順性，降低工程建設成本。

（3）科學確定道路坡度，在充分考慮車輛運行安全的同時，確保路面排水性能符合標準要求。

（4）保持公路線形與周圍生態環境的協調性，能有效提升駕駛人員視覺效果，且能緩解視覺及駕駛疲勞。

4.2 路線布設

直線形公路是道路線形設計最常用的線形，采用此線形能有效縮短線路長度、降低工程建設成本。但實際建設時，該線形存在較大局限性，當地形變化較大時，直線設計并不適用，需結合現場實際情況，充分考慮技術、經濟、安全、施工難易程度等各方面因素，合理進行線形設計。路線布設應堅持科學性原則，在全面了解現場實際地形、水文、環境等因素的條件下，合理確定線路選擇方案，提高設計效果。

公路線形設計時，應根據國家相關技術標準展開，以有效保證線路設計的合理性和有效性。線路設計時盡量避免采用長直線形[8]。公路設計的科學性能有效提升道路使用功能，全面發揮其應有效用，并且能降低道路后期維護成本。路線布設時，應堅持“離而不遠、近而不進”的選線原則，根據現場實際地形狀況，合理躲避高速公路、鐵路、高壓電力線路、燃氣管道、輸油管道、國防光纜等設施，并保持適當距離。同時，對于農田、林地區域，應科學選擇布設方式，盡可能減小對農田、林地的占用。此外，路線布設還應兼顧經濟性原則，降低施工成本。

4.3 技術指標應用

基于環境選線原則的公路路線設計，應保持線路設計的合理性和協調性，保證線路平順，平縱面配合合理，線路布局連續，避免破壞土地資源，合理利用走廊地帶，并與周邊地形、水文、生態環境相協調。同時，公路線形設計時，應合理應用相關技術指標，保證線路的協調性、適用性、靈活性，不可一味追求指標平衡[9]。為保證公路路線設計合理性，確保道路使用的安全性和舒適性，其具體設計指標按表1執行。

公路線形技術指標中，豎曲線是極為關鍵的指標。當相鄰的兩條縱向坡度線在縱斷面位置交匯時，交界位置形成轉折區域，通過曲線進行緩和連接，能有效提升路面平順性，保證行車安全性和舒適性，兩縱坡間的連接曲線便為豎曲線。假設i1、i2分別表示兩縱坡坡度，二者之間的差值即為坡角ω=i1?i2，根據ω值大小，判定豎曲線具體形式，若ω>0，則豎曲線為凸形；而ω<0時，豎曲線為凹形。

路線設計時，豎曲線半徑選擇極為重要。在不改變工程量的情況下，豎曲線半徑越大，道路安全性越高；通常在地形受限的情況下選用較小半徑。實際設計時，豎曲線半徑選擇標準如表2所示。

4.4 打造人與生態和諧發展的設計思路

近年來，隨著可持續發展戰略的不斷推進，綠色、節能、環保理念逐步融入公路項目設計及建設的全過程，科學實現了公路建設與生態環境的協調發展。公路路線設計過程中，應堅持可持續發展設計思路，注重對生態和土地的保護，實現土地資源的合理利用，線路的布置要盡可能地與周邊生態環境、地形和景觀相適應，盡量減少對耕地的占用，降低對水體和生態環境的破壞，最大限度地節約資源。

公路線路設計時，應充分考慮道路周邊自然環境與社會環境因素，合理避讓環境敏感區域，若無法繞避時，應設置降噪隔音設施，以有效減小公路修建對周邊居民造成的噪聲干擾。同時，結合公路沿線具體情況，合理優化道路兩側景觀設施，通過植樹種草、景觀建造，打造“暢安舒美”公路，有效恢復工程建設對生態環境造成的破壞，實現公路建設與生態環境共同發展的目標[10]。

5 路線設計選線的方法

公路路線設計具有較強的系統性，路線選擇時應按照由淺入深的原則逐步進行。公路起止點及中間控制點確定后，相鄰兩點之間可通過多種路線實施連接，綜合各方面因素選擇最佳線路。具體方法如下：

5.1 全面布局

主要任務是確定公路整體走向，即根據公路環境選線原則，在道路起止點及中間控制點間合理確定線路走向。道路線形設計時，“方向”確定是最為重要的環節，科學合理地布局，并結合相關技術指標的有效應用，方能從根本上保證線路設計的合理性。因此，公路項目設計時，應對道路沿線地形、水文等環境條件進行全面調查，通過建立三維立體模型，對路線實施全面布局。

確定線路走向時，將線路起止點及中間控制點準確標注于地形圖上，對道路沿線地形、地質等狀況進行綜合分析，在地形相對平坦的地段合理確定線路走向，從而完成路線全面布局。

5.2 逐段安排

線路總體走向確定后，對控制點實施加密處理，從而確定局部線路設計方案，結合局部地形狀況，并依據大控制點，合理確定小控制點位置。通過逐段安排，有效提升道路線形設計的合理性，顯著降低工程建設成本。

5.3 具體定線

在逐段安排的基礎上，全面結合技術、經濟、環保等各方面因素進行統籌規劃，適當調整移動交點，從而確定出道路中線位置。

6 結語

綜上所述，基于環境選線原則的公路路線設計，是現代化公路建設的重要組成部分，可最大限度地保證公路建設的經濟性、環保性、安全性。公路路線設計時，應科學避讓聲敏感點、林地、土地資源敏感點及礦產資源敏感點，并堅持人與生態和諧發展的設計思路，充分考慮公路建設與自然環境的相互影響，科學做好平縱面配合、線路布局、技術指標應用等工作，并嚴格按照全面布局、逐段安排、具體定線的選線方法，科學進行線路設計，從而有效提升路線設計的合理性，推動公路建設安定、有序地發展。

參考文獻

[1]王靈利. 生態選線理念在高速公路路線設計中的應用探討[J]. 四川建材， 2023（1）： 174-175.

[2]范文金. 基于環境選線原則的公路路線設計問題探討[J]. 交通建設與管理， 2021（6）： 86-87.

[3]吳晨旭. 生態選線理念在高速公路路線設計中的應用[J]. 運輸經理世界， 2021（4）： 30-31.

[4]程國宏. 生態選線理念在公路路線設計中的應用[J]. 交通世界， 2021（Z1）： 217-218.

[5]侯德萌. 基于環境選線原則的公路路線設計[J]. 交通世界， 2021（12）： 74-75.

[6]王文國. 公路路線設計思路及選線方法研究[J]. 黑龍江交通科技， 2021（8）： 44-45.

[7]覃浩， 李少軍， 李世文， 等. 生態選線理念在高速公路路線設計中的應用探討[J]. 西部交通科技， 2020（2）： 184-186.

[8]張元峰. 高速公路路線設計的基本思路及選線方法[J]. 黑龍江交通科技， 2023（4）： 36-38.

[9]孫策. 公路路線設計思路及選線方法研究[J]. 交通世界， 2023（11）： 80-82.

[10]孫明. 綠色選線在西藏公路設計中的思考和實踐[C]//中國公路學會. 第七屆全國綠色公路技術交流會論文集， 2021： 31.