生態選線理念在高速公路路線設計中的應用探討

鐘柯

（四川省公路院工程監理有限公司，成都610041）

1 引言

公路工程是促進城市文化交流與經濟發展的基礎建設，隨著人們生態環境保護意識的逐步加強， 對高速公路工程建設也提出了更高的要求，除要求其安全可靠、經濟適用外，還要求其能夠最大限度地體現出生態性特征。 基于此，生態選線便成為各施工企業及設計單位重點考慮的問題。 對于高速公路路線設計中生態選線理念的應用問題， 相關學者均開展了大量實踐研究，且取得了理想成果。

2 項目概況

瀘州經古藺至金沙高速公路（古藺至川黔界段）項目起于瀘州市古藺縣城，接已通車的敘永至古藺高速公路，止于古藺縣椒園鎮川黔省界，接在建的貴陽經金沙至古藺（川黔界）高速公路，路線長度38.559 km。

3 生態選線原則

3.1 節約資源、可持續發展的原則

基于生態選線理念下的高速公路路線設計核心就是要突出生態性與可持續性，要在線路設計中始終踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，線路布置應盡可能減少對生態紅線及水資源保護地的影響，將公路工程有效融入自然環境；同時還應最大限度地避免土地征用、 拆遷情況及土地資源不可持續性情況， 讓高速公路建設順應我國自然環境可持續發展戰略規劃[1]。

3.2 協調環境、最大保護的原則

在開展高速公路線路設計中，設計人員應秉承“不破壞就是最大的保護”原則，充分認識自然規律，以最大限度保護、最低程度破壞為出發點，在路線、互通布設及方案選擇上嚴格控制公路用地，做好耕地資源保護，盡最大能力實現“零棄方、少借方”要求；同時讓高速公路縱橫線性、路基、構筑物與沿線設施和沿線自然景觀及人文景觀融為一體， 并充分應用自然界本身具備的自動調節功能實現生態自修復， 確保高速公路建設能夠更好地順應自然、保護自然[2]。

4 路線設計中生態選線理的應用實踐

4.1 地質選線

地質勘查結果顯示項目區域沿線地形地質條件復雜，不良地質發育，施工過程中應強化橋梁、隧道和特殊路基等工點的地質復核工作，并核查處治措施的合理性、針對性；應排查道路沿線紅線外地質災害隱患，并做好相關預案，確保安全。同時根據地形地貌、巖土體類型、風化程度、結構面產狀、地下水等因素， 加強重大危險源的辨識， 加強施工監測與動態設計，提高路基施工及結構安全。

4.2 環保選線

基于生態選線理念的高速公路線路設計工作最核心控制要點就是實現對沿線生態環境的保護，包括自然景觀、土壤資源、植物群落等。 為確保高速公路建設與自然景觀的和諧性，本項目施工對土壤方面的影響主要有： 挖方造成永久性的農用地面積減少； 填方取土造成的土壤養分的流失及土壤理化性質的改變；部分低洼段深挖取土造成的地下水水位上升，增加土壤鹽漬風險。 因此，施工過程中應進一步核實棄土場場地穩定性，優化棄土場方案，加強支擋防護、綠化及排水設計，確保棄土場安全，減少占地和對環境影響。

棄土場全線統一編號。棄土場中部設置2.5 m 厚的鉛絲籠裝石主要作用是階段性防護，主要是考慮到施工周期較長，棄土場不能短時間內堆到指定標高和位置， 堆到一定位置時便使用鉛絲籠裝棄石反壓進行臨時防護，防止棄土場失穩。 同時在下雨時也能起到分割堆積體，加速土體排水的作用。 棄土場防護工程背后填埋大塊石，再使用鉛絲籠裝石反壓。

Ⅰ類土為耕植土、淤泥及地表土等，不適宜作為填料，但應留作植物防護、 綠化還耕之用； Ⅱ類土為普通土， 即含塊（碎、礫）石低液限黏土，根據實際情況選用；Ⅲ類土為硬土，Ⅳ類石為軟石，都是較好的路基填料，應盡量遠運利用；Ⅴ類石為次堅石，可用于路堤底部、受水淹沒部位及縱向填挖交界處的填筑，或作為防護、排水圬工材料使用[3]。

棄土場底部1～2 m 要求填壓棄石，土方棄于面層，并適當壓實；棄土場周圍應設排水溝以攔截溝谷及坡面排水，在山谷和地勢低洼等水流富集地段，底部則須設片石盲溝；在棄土場下部設置擋墻進行鎖口。 為防止水土流失和恢復原環境自然植被面，除對本路取土坑、棄土堆進行必要的擋防設計外，還須進行綠化設計。綠化方式分為“還林”和“還耕”兩種。對于取土坑建議選擇適合當地氣候、土壤、耐旱、根系發達、速生的樹種和草本植物，并適當配置四季常青樹木綠化，盡快固結場地松散土壤，防止水土流失；對于棄土堆，其坡面宜“還林”綠化，因“還耕場面”需經2～3 年光、熱、水和生物作用土壤才能熟化耕作，故建議先采用快速生長的草本植物覆蓋。

5 選線方案設計簡述

5.1 K23+500～K26+000 觀文水庫路段

觀文水庫是一座以灌溉為主，兼顧灌區內鄉鎮、農村飲水供水的中型水利工程，為Ⅲ類鄉鎮飲用水源保護區。 該段初設推薦線位緊貼觀文水庫布設， 主要采用陳家灣隧道和小寨隧道通過，路線分別穿越其陸域一級保護區和陸域二級保護區，其中陸域一級保護區采用隧道形式穿越， 陸域二級保護區采用隧道和路基穿越。 初設階段古藺縣人民政府已發函同意本項目采用隧道方式穿越觀文水庫飲用水源地一級保護區和采用路基、橋梁或隧道方式穿越飲用水源地二級保護區。 施工圖設計時，為進一步降低項目對沿線環境的影響，將路線東移，繞避了水源地陸域一級保護區， 僅采用隧道形式穿越水源地陸域二級保護區，大大降低了對水源保護區的影響。

5.2 K27+500～K35+500 觀文至老虎坪路段

該段初設推薦線AK28+500 觀文2 號隧道出口有一順層滑坡體（三合頭滑坡），滑坡體長390 m，寬320 m，平均厚度約34 m，總體積約424.32 萬m3，為厚層特大型滑坡。 觀文2 號隧道出口段及三合頭大橋部分橋梁位于該滑坡體上， 初設階段采用了抗滑樁等工程措施對該滑坡體進行了處治。

6 選線方案貫徹實施綠色公路建設情況

按照交辦公路〔2016〕93 號《交通運輸部辦公廳關于實施綠色公路建設的指導意見》的精神及要求，綠色公路建設指導意見的“五大任務和五大專項行動”在本項目的執行情況如下。

6.1 統籌資源利用，實現集約節約，減少工程量

6.1.1 路線多方案比選

項目區路線布設時，主要結合軟基、農田、水利設施、規劃區、旅游風景區、文物保護區、公路、電力電信等因素進行多方案比選，注重環保、地質選線，堅持“不破壞就是最大的保護”的設計理念， 將高填深挖路基長度及高度作為路線方案比較的重要指標，綜合比選，在不大量增加工程規模的基礎上，優先采用橋梁方案，減少對自然環境的破壞。

6.1.2 適應地形順勢布設的平面設計

路線平面設計最大限度地與沿線的地形“走勢”相融合，堅持最大限度保護、最低程度破壞、最強力度恢復自然環境的設計思想，合理控制路線設線高度，盡量避免大填大挖。 合理運用線形指標，充分結合地形布線，宜曲不宜直。

6.2 加強生態保護，注重自然和諧，注重環保措施設計

1）結合沿線的自然景觀特點，路基防護貫徹以防為主、防治結合的原則，邊坡設計主要以邊坡自穩為前提，減少工程防護，在保證路基和邊坡穩定的前提下，突出綠化和充分體現當地的自然特性，使路基設計與自然環境相協調[4]。

2）橋梁結構形式：橋梁基本以預制拼裝結構為主，個別跨線橋、 匝道小半徑橋梁采用預應力混凝土現澆結構或鋼筋混凝土現澆結構。 同時結合環保、回收利用等低碳要求，個別橋梁采用鋼結構進行比選，擇優選用。

3）橋涵工程環保設計：橋梁、涵洞原則上采用預制化、標準化、集中化的上部結構，保證施工便捷、低碳、環保。 橋涵預制場避免大填大挖，結合沿線地形設置，施工完畢后對場區進行恢復，盡量減少對環境破壞。

4）隧道設計中，嚴格控制邊仰坡高度，避免大挖大刷，盡量實現無仰坡進洞；隧道洞口堅持“早進晚出”的理念，減少洞口邊、仰坡開挖。 采用與實際地形相協調的洞口設計，減少洞口圬工，通過綠化增強洞口景觀。

5）聲環境：結合環評報告，從防護措施、經濟效益等方面進行比選。 結合各聲環境敏感點，經過聲學分析，分別設置聲屏障、隔聲窗等降噪措施[5]。

6）建設期合理安排施工時間及物料運輸路線，盡量避免夜間施工。

7）水土保持方案：遵循“減量化、再利用、資源化”原則，在棄土場棄土前先將表土剝離，工程完成后再將表土回填，最大限度保護原狀表土，實現資源的節約化。

8）景觀綠化：本項目力爭使自然景觀、人文景觀與公路工程達到和諧統一，盡可能減少對原有環境的破壞，建立起新的完整的公路景觀系統。 設計綜合考慮通視、導向、協調、綠化等幾個關鍵要素，通過路線空間造型、路基造型、互通立交造型、結構物景觀造型及服務設施造型平衡對自然環境的影響，使新建的公路能與原有景觀融為一體， 以形成新的公路交通景觀系統。

9）景觀綠化總體設計理念——注重自然、修復生態、人文交通。 根據當地的氣候、土壤等自然條件選擇適宜樹種，宜樹則樹，宜草則草[6]。

10）從技術指標運用的情況看，全線平、縱面線形標準掌握適度、平縱組合得當、采用指標均衡、線形連續、順適、圓滑、流暢，與沿線地形相適應，與周圍環境相協調，有利于車輛安全、高速行駛。

此外， 切實做好全線尤其是跨赤水河及其支流橋面徑流收集處理措施及居民區等聲環境敏感路段降噪措施設計，降低對環境的影響。

7 結語

在我國大力倡導節能減排、資源節約及“綠水青山就是金山銀山”的政策背景下，現代高速公路建設中的路線設計不僅要求工程可靠性與安全性， 還要求高速公路規劃設計符合生態環保要求。 基于生態選線理念的高速公路設計就是要求建筑單位在開展公路選線設計時， 秉承可持續發展與最大限度保護原則，做好路線方案優化，從地質選線、地形選線及環保選線角度出發， 積極推進環境友好、 和諧發展型高速公路建設，確保其滿足高速公路基本性能基礎上，最大限度提升工程環保效益。