林區防火道路設計原則及設計要點
——以廣西大明山朝陽林區防火道路工程為例

樊祖振，李長鋒，于 龍

（廣西壯族自治區林業勘測設計院，廣西南寧 530011)

以前，林區道路主要服務于林業生產，用于木材、竹材等林區原材的運輸。近年，隨著林業經營發展和產業結構調整，林區道路功能大幅拓展，涵蓋林產品運輸、森林防火、森林資源管護、林區治安維護、有害生物防治、森林旅游和林區村民出行等多方面功能。林區道路在提高生產效率、降低勞動強度和提升林區經營水平等方面發揮巨大作用；林區道路建設存在的主要問題為缺乏科學規劃設計，建設標準低且安全隱患較大，建設和養護資金不足，滯后于新時期林業發展新需求等；應建立林區道路建設評價機制，加強規劃設計和規范化建設，持續并加大高標準林區道路建設政策扶持，科學評估林區道路并分類施策，加快林區運輸機械研究，探索林區道路災害保險等[1]。

林區防火道路是林區道路的重要組成部分，也是林區防火系統的重要環節，直接影響森林防火效果，也對林區生態環境產生一定影響。目前，關于林區防火道路設計的研究較少。李存俐等[2]詳細闡述了林區防火專用道路選線原則，并在地形選線、地質選線、生態選線和火險選線等方面提出一些具體方法。

目前，廣西林區防火道路在設計上存在不足，主要表現為缺少整體規劃、設計不規范、通行能力低、道路承載能力不穩定、道路標志不齊全、缺乏相應環保設計、整體美觀性差和不重視管養工作等。為改善廣西林區防火道路設計現狀，需在林區防火道路設計中遵循一些基本設計原則，確保林區防火道路設計效果。本研究以廣西大明山朝陽林區防火道路工程為例，著重闡述林區防火道路設計的5 個基本設計原則，并詳細列舉相應的設計要點，可為林區防火道路建設與發展提供參考。

1 工程概況

廣西大明山朝陽林區防火道路工程（108°20′～108°34′E，23°24′～23°30′N）位于廣西南寧市，主要服務于大明山朝陽林區的森林防火與日常巡護。2010 — 2011 年，完成勘察與設計。其起點位于大明山上山公路22.400 km 處，途徑朝陽護林站、內朝護林站、內朝南入口門（規劃中）和大明山服務基地，終點接府城至雷江二級公路，全長28.115 km；采用林區四級道路標準，設計速度為15 km/h，路基寬度為4.5 m，路面寬度為4.0 m；采用水泥混凝土路面；全線共設置中橋4 座、小橋3 座和涵洞146 道。

2 基本設計原則

林區防火道路設計應遵循一些基本設計原則，在基本設計原則的基礎上再進行因地制宜的精細化設計，達到貼合實際、科學合理的目的。在廣西大明山朝陽林區防火道路工程設計過程中，總結并歸納出廣西林區防火道路設計的5 個基本設計原則，即規劃、標準、環保、經濟適用和美觀原則。

2.1 規劃原則

林區防火道路設計應符合林區總體規劃和各專項規劃，特別是森林防火規劃的要求。各專項規劃主要有森林經營規劃、森林防火規劃、林業產業規劃、營林采伐規劃、康養旅游規劃和森林公園規劃等。先遵循總體規劃再遵循專項規劃，先遵循森林防火規劃再遵循其他規劃。遵循林區總體規劃可實現林區防火工作的系統規劃和科學布局，提升林區防火工作的系統性和針對性；遵循森林防火規劃，規劃并制定林區防火預防措施和應急預案，可提高林區防火工作的預見性和應急能力，提升林區防火工作效率和質量。

2.2 標準原則

林區防火道路設計應符合森林防火、林區公路等現行行業技術規范的技術指標要求，確保道路既具備安全通行功能又具備森林防火功能。目前，涉及林區防火道路的規范主要有《林區公路設計規范》（LY/T 5005—2014）[3]《森林防火工程技術標準》（LYJ 127—2012）[4]《林區防火專用道路技術規范》（DB 51/T 3030—2023）[5]和《小交通量農村公路工程技術標準》（JTG 2111—2019）[6]等。應根據不同的等級劃分，確定林區防火道路設計具體技術指標。目前，廣西林區防火的主要車輛類型有普通消防車、救護救援車、物資牽引車、坦克消防車、裝甲消防車和巡護摩托車等；參考林區防火道路相關技術標準確定防火等級、設計速度、道路寬度、最小轉彎半徑、最大縱坡、最大坡長和最短視距等技術指標，確保各類防火等級所需的車輛類型均能安全快捷地通行，保障林區防火道路的安全通行能力。

2.3 環保原則

林區防火道路的設計應符合《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國森林法》《中華人民共和國水土保持法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國野生動物保護法》《中華人民共和國野生植物保護條例》和《中華人民共和國土地管理法》等法律法規的要求，突出環保理念，重視自然資源、生態環境和水資源的保護，協調路線與沿線林區生態環境的關系。林區防火道路的環保工程與主體工程應始終堅持“三同時”原則，即同時設計、同時建設和同時投入使用。

2.4 經濟適用原則

林區防火道路設計應符合經濟適用原則，在滿足安全通行和森林防火功能的前提下，嚴格控制工程造價，節約投資，重視經濟合理性。在經濟適用原則下，需對工程造價進行合理控制，降低防火道路建設成本。通過優化防火道路布局和設計，使其更符合實際需要和防火要求，可在提高防火道路建設質量和防火工作效率的同時降低成本。對防火道路進行持續運營和維護，延長其使用壽命，也是節約林區防火道路投資的一種方法。目前，對道路養護重視程度不夠、投入資金有限是廣西林區防火道路建設普遍存在的兩個問題。

2.5 美觀原則

林區防火道路設計需考慮如何將林區道路融入林區環境，需對林區防火道路進行適當的景觀設計，形成道路景觀。良好的道路景觀可提高道路使用率，增加道路安全感，提升林區形象和品質。林區內如有較具特色的康養旅游項目或少數民族居住區，可在保障防火功能的前提下，對林區防火道路進行特色景觀設計，提升林區景觀格調和旅游氛圍。

3 設計要點

3.1 規劃原則設計要點

進行林區防火道路設計時，在考慮各種規劃要求的同時，還應充分了解和掌握林區的社會、經濟、文化、自然環境、古樹名樹和項目建設條件，收集與項目建設有關的基礎資料，如地形、地貌、地質、水文、氣象、筑路材料供應及其與林區周邊主要交通要道的互通銜接等。

大明山朝陽林區防火道路工程位于大明山主脈向山前丘陵盆地過渡的地帶，為山嶺重丘地貌，屬南亞熱帶濕潤山地季風氣候。大明山植被茂密，雨量充沛，年均降水量2 630.3 mm，是廣西6 大暴雨中心之一，是重要的水源林，是上林縣清水河、武鳴區武鳴河等河流的主要源頭。大明山朝陽林區防火道路工程的起點與大明山上山公路22.400 km 處銜接，終點與大明山山腳處府城至雷江二級公路銜接，可為林區防火的互聯互通、快速撲救、定期巡邏和物資輸送等提供保障。大明山朝陽林區防火道路工程與《廣西大明山風景區旅游服務基地發展規劃（2006—2020）》區位示意圖如圖1所示。

根據森林防火規劃，將林區劃分為不同防火等級區域；根據森林防火等級規定，進行林區防火道路工程設計。對森林火災敏感區域進行分析，包括自然因素（雷擊、干旱、高溫和風力等）引起火災的敏感區域、人為因素（農事用火、生產生活用火、祭祖焚香和電力線火花等）引起火災的敏感區域和易燃樹種［松樹（Pinusspp.）、杉木（Cunninghamialanceolata）和桉樹（Eucalyptusspp.）等］的分布情況。大明山朝陽林區防火道路工程沿線多處為桉樹林，由村民各自管護，缺乏有系統、有組織的防火管護；下穿多處高壓電線，并分布多座墳墓和1處龍母廟，均為林區森林火災敏感區域，在林區防火道路設計中應重點關注。

在進行林區防火道路選線時，需確保道路能到達林區內的管護站、護林點、望火樓、防火隔離帶、消防水源點、森林防火氣象站和實時監測設備點；同時，需配合林區消防水源保障系統、火場指揮通訊網絡和資源物資儲備等消防安全保障體系的相關要求。

3.2 標準原則設計要點

根據《森林防火工程技術標準》[4]，森林防火道路主要由防火等級道路和簡易路（塔道、站道等）組成；根據《林區防火專用道路技術規范》[5]，林區防火專用道路被劃分為林防一級道路、林防二級道路、林防三級道路、林防四級道路和巡護道路5 個等級（表1）；根據《林區公路設計規范》[3]，林區道路被劃分為林區一級、林區二級、林區三級和林區四級（表2）。林區一級道路路基寬度為8.5、10.0 m 及以上，路面平整，車輛通行能力強，主要用于森林防火車輛通行和防火人員調度，是防火工作的主要通道；車輛類型為大型消防車、坦克消防車和裝甲消防車等。林區二級道路路基寬度為7.5、8.5 m，路面平整，車輛通行能力強，主要用于森林防火車輛通行和防火人員調度，也可作為火線防火帶和防火隔離帶；車輛類型為大型消防車、坦克消防車和裝甲消防車等。林區三級道路路基寬度為4.5（5.0）、6.5（7.0）m，路面較平整，車輛通行能力較強；車輛類型為中型消防車、坦克消防車等。林區四級道路路基寬度為4.0（4.5）m，路面較窄且較崎嶇，主要用于越野車、輕型消防車、摩托車和全地形車（ATV）等小型防火車輛進入火災現場。

表2 林區道路技術指標[3]Tab.2 Technical indexes of forest roads

大明山朝陽林區防火道路工程所在地為山嶺重丘地貌，森林防火基本車型為越野車和小型貨車，以消防巡護為主；功能定位為森林防火敏感區域間的連接通道和森林防火巡護通道。林區防火道路的平縱面設計需根據路線走廊并結合沿線地形、地貌、水文和地質等自然條件進行，同時根據森林防火要求確定適合的技術指標和道路等級，保障道路的安全性和防火功能。大明山朝陽林區防火道路工程所處地區海拔較高，有季節性積雪冰凍情況，根據《林區公路設計規范》[3]，各級公路在積雪冰凍地區的最大縱坡取值為設計速度60 km/h 時6%，設計速度40 km/h 時7%，設計速度15 ～30 km/h 時8%。根據實際情況綜合考慮，在最大縱坡不超過8%的情況下，大明山朝陽林區防火道路工程采取林區四級道路標準（表3）。大明山朝陽林區防火道路工程路線設計平面縮略圖如圖2 所示，其半填半挖路段橫斷面如圖3所示。

表3 朝陽林區防火道路技術指標Tab.3 Technical indexes of fire prevention road in Chaoyang forest

圖2 朝陽林區防火道路工程平面縮略圖Fig.2 Flat thumbnail of fire prevention road project in Chaoyang forest

圖3 朝陽林區防火道路工程半填半挖路段橫斷面圖Fig.3 Cross section view of half-filled and half-dug sections of fire prevention road project in Chaoyang forest

3.3 環保原則設計要點

堅持環保選線的原則，路線盡量布設于次生林山坡，避免占用林地和農田；盡量繞避不良地質災害區，減少高填深挖路段，降低對原生植被的破壞；避讓沿線環境敏感點；充分考慮沿線環境和景觀因素，順勢而為，使道路融入自然。

設置路基邊溝、排水溝、截水溝和急流槽等路基路面排水設施，與橋梁、涵洞一起構成完善的公路綜合排水系統，減少公路附近的水土流失和水資源污染。通過設計橋梁與涵洞，使在大明山生活的動物可自由地從橋梁與涵洞下方穿過，避免林區生態環境因修建道路出現分塊化、破碎化（圖4 ～5）。

圖4 朝陽林區防火道路工程K24+592橋梁Fig.4 K24+592 bridge of fire prevention road project in Chaoyang forest

圖5 朝陽林區防火道路工程K18+605涵洞Fig.5 K18+605 culvert of fire prevention road project in Chaoyang forest

在林區防火道路兩側或邊坡附近梯度較大的地方設置防護措施（護欄、擋墻、被動防護網和主動防護網等），防止出現坡面塌方、滑坡等情況。合理確定棄土方案，避免高填深挖，減少土石方數量；完善棄土場專項設計和沿線邊坡復綠專項設計，防止水土流失和生態破壞等次生災害的出現。

3.4 經濟適用原則設計要點

在確保通行安全和防火功能的前提下，優化設計，通過方案比選尋找最合理的設計方案，降低建設成本。選用合適的材料，如當地生產和運距較短的材料，盡量避免選用特殊材料；采用標準跨徑等標準化結構，減少異形結構的使用，降低施工模板套數和施工難度；采用成熟簡易的施工工藝，盡量避免使用過于復雜或超出當地施工市場普遍水平的施工工藝；選用經濟性的技術和工裝設備，降低施工過程中的人工成本，節約工程造價。編制合理的施工計劃并嚴格執行與推進，有助于控制工程質量、工程進度和工程造價。

3.5 美觀原則設計要點

在林區防火道路的路基邊坡，采取植草、鋪草皮護坡等防護措施復綠，綠化和美化公路；邊坡為硬質護坡時，種植攀援類植物進行遮擋，達到綠化和美化效果。

對大明山朝陽林區防火道路工程棄土場進行專項設計。進行地形整理，隨坡就勢，并修筑合理的排水系統；在整理后的棄土場，采用種植草本植物或灌木的方式進行綠化，恢復土場植被，使其與周圍環境協調，美化道路，防止水土流失（圖6）。

圖6 朝陽林區防火道路工程棄土場Fig.6 Spoil ground of fire prevention road project in Chaoyang forest

進行合理的護欄與路面標線設計。道路路段內的墻式護欄、波形護欄、立柱式輪廓標、附著式輪廓標及路面上的標線等對駕駛員有較好的視覺引導作用，對道路有較好的美化作用，可產生較好的視野感（圖7）。

圖7 朝陽林區防火道路工程輪廓標、標線Fig.7 Outline and marking of fire prevention road project in Chaoyang forest

4 結 論

在林區防火道路現行規范中，較強調標準和環保原則。林區防火道路的實際設計則更偏重標準和經濟適用原則，對于規劃、環保和美觀原則的重視程度較低，在基本滿足道路技術指標和工程造價要求后，較少考慮林區的整體規劃設計、項目的環保專項設計和必要的景觀美化設計，加上施工建設不規范、項目監管不到位和后期管養不重視等因素，常出現林區防火道路“有路卻不像路”的尷尬狀況。林區防火道路應根據各林區自身特點和條件進行相應設計，總體上遵循規劃、標準、環保、經濟適用和美觀原則，因地制宜地進行詳細設計，做到總體安全可靠，細節貼合實際，最終形成通行能力和森林防火能力兼備的林區防火道路設計。本研究對廣西林區防火道路在設計原則與要點提出建議，可為林區防火道路設計提供參考。在施工與運營階段嚴控質量、科學管理，設計、施工、監理和管養等多方共同努力，有助于建設出設計合理、質量過硬、功能齊備且安全可靠的林區防火道路。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突。

作者貢獻聲明：樊祖振負責項目調查與設計和論文撰寫與修改；李長鋒負責數據收集與分析；于龍負責文獻檢索。