基于生態(tài)環(huán)保理念的綠色公路路線設計應用分析

陳飛

（杭州科達交通設計咨詢有限公司，浙江杭州311400）

1 生態(tài)環(huán)保理念概述

在現代化公路建設中，生態(tài)環(huán)保理念起到重要的引導作用，不僅有助于提高公路的生態(tài)環(huán)境效益，而且能推動公路工程與沿線生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。生態(tài)環(huán)保理念是指對環(huán)境進行生態(tài)保護，為保障社會生產建設活動的可持續(xù)發(fā)展而采取的一系列環(huán)保措施，從而讓人類與自然友好共存，實現和諧統(tǒng)一的目標。

以往的公路修建模式不僅造成了環(huán)境破壞，并且施工過程中也產生了大量未處理的污染物和建筑垃圾，給社會生態(tài)造成一定程度的破壞。隨著社會生態(tài)環(huán)境建設理念的不斷加強，生態(tài)環(huán)保理念也已貫徹到公路建設的各個環(huán)節(jié)。在確保公路能夠充分發(fā)揮自身作用的前提下，能夠更好地保護公路周邊環(huán)境，做到在確保公路工程實施的同時，使周圍的生態(tài)平衡得到有效的保護及修復?；谏鷳B(tài)環(huán)保理念，還可以利用公路周邊的環(huán)境，讓行駛在公路上的乘客感受到自然環(huán)境的魅力，擁有舒適的駕車和乘車環(huán)境。

2 綠色公路路線選擇分析

2.1 路線選擇原則

公路選線決定了公路的基本走向，是道路的骨架，在選線中需要綜合考慮復雜的自然環(huán)境和社會經濟條件等因素。為了避免選線違背生態(tài)環(huán)保理念，在選線初期就需要明確相關選線設計原則。

2.1.1 遵守“環(huán)保選線”原則。結合《公路環(huán)境保護設計規(guī)范》（JTGB 04—2010）的要求，對公路沿線的生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境進行全面了解，重視環(huán)境保護，盡量避讓珍稀動植物棲息區(qū)、居民飲用水源地和生長區(qū)。若綜合評價后無法避讓，則應采取有效地保護措施。另外，選線應盡量避免占用永久基本農田，做到少占耕地，填方所采用的土源宜選用荒地、水利工程挖方等。總而言之，生態(tài)環(huán)保遵守最小破壞就是最大地保護[1]。

2.1.2 遵守“地形選線”原則。對公路沿線的地形進行全面摸底，結合沿線地形情況采取因地制宜選線，合理控制路線高程，綜合比選公路路線的平、縱、橫指標，在保證行車安全的前提下，做到減少工程量，節(jié)省工程造價。

2.1.3 遵守“兼顧地方特色選線”原則。對公路沿線的地方特色進行全面了解，選線方案要結合地方特色，打造綠色服務區(qū)，兼顧沿線區(qū)域的經濟、旅游和鄉(xiāng)村振興發(fā)展需求，從而保障沿線地方經濟的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 路線選擇考慮的因素

影響高速公路選線的因素較多，如交通量、行車速度、生態(tài)環(huán)境和經濟社會環(huán)境等，基于生態(tài)環(huán)保理念，在路線選擇時需要綜合考慮以下因素：

2.2.1 生態(tài)環(huán)保。公路選線時需要考慮保護沿線水土和水系，建立環(huán)境影響評估。不同的路線方案會涉及效率高低、成本高低問題，為了體現出生態(tài)環(huán)保理念，在選線過程中需要重視沿線的環(huán)境保護和節(jié)約能源，建設生態(tài)型公路[2]。

2.2.2 城市規(guī)劃。公路選線需要考慮當地的城市規(guī)劃發(fā)展因素。擬建的公路選線應與其他公路實現有效銜接。在公路選線時可考慮擬建項目與已有的鐵路交通運輸的大動脈連接，可通過互通式立交及現有公路，與各鐵路站場之間進行連接，從而順利實現客流、貨流在公路、鐵路運輸之間的轉換。

3 在生態(tài)環(huán)保理念指導下的綠色公路設計

當生態(tài)環(huán)保理念貫穿至公路設計工作中后，可以打破以往公路設計過于獨立的局面，將其與生態(tài)環(huán)境效益融于一體，實現協(xié)同發(fā)展。為進一步探討綠色公路設計的本質內容，本文結合工程實例做進一步分析[3]。

某公路有著較為豐富的待開發(fā)資源和經濟發(fā)展優(yōu)勢，是著名的歷史文化城市，擁有眾多的人文古跡和名勝景觀。所以，在公路設計中，初步擬定將路線定為綠色走廊帶，結合“美麗公路”理念，公路建成后將進一步促進區(qū)域旅游業(yè)發(fā)展，打造滿足美麗經濟走廊帶的需要和以生態(tài)環(huán)保理念為指導的綠色公路項目。

3.1 設計思路

在設計綠色公路時，應貫徹“品質工程”的新理念，以切實提高工程的綜合品質（質量、綠色生態(tài)效益等）為主抓手，采取降低能耗、減少排放、保護環(huán)境等多重措施，充分兼顧理念創(chuàng)新、科學規(guī)劃、生態(tài)建設等工作內容，從根本上推動綠色公路建設事業(yè)的發(fā)展。

該項目設計時考慮到國道供給數量少、運營能力偏弱的特點，將交通供給側作為主要的切入點，創(chuàng)建“品質工程”，彰顯出“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”五大理念的魅力。此外，通過公路的建設可以有效筑起連接沿線城市的長廊，提高經濟溝通活力。同時，充分發(fā)揮出沿線生態(tài)的魅力，創(chuàng)設“綠水青山”的發(fā)展環(huán)境，力爭創(chuàng)建新時期新國道“四個交通”（綜合交通、智慧交通、綠色交通、平安交通）的典范性工程。

3.2 設計要點

設計人員在開始設計前，應做好全面的準備工作，例如，詳細分析現場地質、水文、氣候等方面的實際情況，并對公路的總體建設狀況有準確的認識，將相關統(tǒng)籌工作落實到位。為提高公路工程的綠化水平，需要在公路設計的同時融入生態(tài)工程，以提高設計方案的綠色生態(tài)水平。

值得注意的是，公路工程采取的施工方案、材料等均要具有環(huán)保特性，減少施工對環(huán)境帶來的破壞。

3.3 資源集約化發(fā)展、減少土地資源用量

該項目應用了各種先進手段對路線方案、高填路堤與橋梁、深挖路塹與隧道、平面交叉規(guī)模型式、邊坡坡率、取棄土場設計、沿線設施布設等進行了細致研究，結合用地情況和占用農田情況進行多方案比選和論證，最終確定合理的方案。在工程量增加不大的情況下，優(yōu)先選擇了“最大限度節(jié)省土地資源、保護耕地”的方案，并充分利用荒山、荒坡地、廢棄地、劣質地，旨在保持原有自然生態(tài)環(huán)境。

3.4 規(guī)劃路線走廊、有效避讓農田

在路線走廊選擇工作中，為了最大限度地減少公路用地量，需合理利用荒山、劣質地等生態(tài)價值效益較低的區(qū)塊，以便縮小對優(yōu)質生態(tài)環(huán)境的破壞范圍，從而形成具有協(xié)調性的土地利用模式。以新殿至脈元路段K11～K14 為例，較為合適的方案是采取沿脈元北側山體布線的方式，該路線能夠有效規(guī)避腰塘水庫至脈元段的農田。

3.5 保證土石方平衡、發(fā)揮既有資源價值

以“零棄方、最大限度減少借方”為土方工程的基本理念，可以對用地情況做出合理規(guī)劃，盡可能避免路線侵占農田的情況，由此形成低路堤和淺路塹的方案。

在完成填筑作業(yè)后，可收集多余的棄土，并根據沿線經濟發(fā)展需求將該部分棄土用于造田，實現“變廢為寶”。在該項目的主線施工中，清表土總量約100×104m3，其中，約3/10 用于中分帶和邊坡綠化施工場景中，剩余部分投入造田等具有生態(tài)效益的工作中，這樣能夠有效地提高資源的利用價值。

3.6 注重技術升級、配套節(jié)能系統(tǒng)

該項目注重對新技術、新材料及新工藝的應用。在隧道施工中，配置了供電節(jié)能系統(tǒng)以及能耗低的燈具，并通過智能調光有效地控制了系統(tǒng)的運行。同時，可根據洞內外亮度差合理調整照明方式。

以洞內一氧化碳等指標的閾值為依據，對此可引入相配套的智能通風節(jié)能控制技術，并視洞內實際情況調節(jié)通風量，降低污染物的濃度。在隧道瀝青面層施工環(huán)節(jié)，采用的是溫拌瀝青材料，通過該材料的應用有助于減少二氧化碳等污染物的含量，且燃油投入量降幅可達到22%左右。

3.7 全壽命周期設計、創(chuàng)建慢行系統(tǒng)

在綠色公路設計工作中，要踐行全壽命周期的理念。以橋梁設計為例，其應積極應用鋼結構，并以通過此方式緩解我國鋼鐵產生過剩的局面，從而有效改變傳統(tǒng)的公路建設模式，進一步向綠色轉型升級轉變[4]。

該項目建有各類型服務站共計5 處，站間距離控制在20～30km。在選址時，為了兼顧服務站功能和生態(tài)景觀的雙重要求，同時將服務站建筑實體融入周邊的生態(tài)環(huán)境中，可通過優(yōu)質的生態(tài)資源襯托服務站，實現服務站與環(huán)境的協(xié)調。

另外，在項目選線時，考慮到道路與環(huán)境的協(xié)調性問題，以“兩溪規(guī)劃”（K48+900～K55+600）路段為例，則在公路兩側設置了輔道。通過此方式創(chuàng)建兩溪休閑慢行系統(tǒng)，不僅能供沿線居民日常休閑，而且可以提高公路的旅游價值。

3.8 加強生態(tài)環(huán)保設計、推動協(xié)同發(fā)展

貫徹生態(tài)環(huán)保的理念，可以促進公路及沿線生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，從而最大限度地減少高填深挖工作量。不僅如此，在遇到生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)時，要加強對各方案的比選，進一步增強公路自身與沿線生態(tài)環(huán)境的協(xié)調性。在該項目中大乘寺核心景區(qū)、天池荷花景區(qū)等均是重要的生態(tài)環(huán)境保護區(qū)域，且旅游資源豐富，因此在設計階段則盡可能繞開這些區(qū)域。對此，全線建設橋梁7558m/38 座，以期通過橋梁的建設形式跨越重要的生態(tài)環(huán)境區(qū)，并建設通道涵洞163 道，從而更好地滿足野生動物的通行需求。

3.9 統(tǒng)籌設計，加強路側凈區(qū)設計

路側凈區(qū)是公路路線設計的一個重要內容，主要工作要點包括邊坡設計與排水溝設計等，這個環(huán)節(jié)的設計同樣會對周邊的生態(tài)環(huán)境帶來影響，所以也需要進行系統(tǒng)化設計。在對路側凈區(qū)進行設計期間，立足統(tǒng)籌設計和環(huán)境保護視角，力求在為道路行車提供安全行車視野的同時，提升公路路線設計的生態(tài)環(huán)境保護效果。

首先，在設計公路路側凈區(qū)期間，要盡量減小路基邊坡的坡度與高度，其中產生的廢棄土石要及時運輸到特定的棄土場進行存放；坡頂邊線之外要科學設置急流槽與截水溝，避免誘發(fā)比較嚴重的水土流失問題。其次，科學進行邊坡外形設計，盡量采取曲面設計形式，保持其整體的流暢性、自然性與柔美性，同時也要注意對邊坡防護可以采用綠化邊坡防護方式。比如，如果為上邊坡，并且相應的坡向相對于車輛的行駛方向，那么最適宜在設計中選用低矮植被，或者選用一些高度比較小的灌木進行綠化防護處理，期間還可以利用各種綠化植株來一同構成簡潔、優(yōu)美的圖案，借助這種邊坡防護設計方式不僅可以提高整體的邊坡防護與綠化效果，同樣可以為公路行車創(chuàng)造一個舒適、安全的環(huán)境氛圍。最后，在設計擋墻結構期間要遵從自低到高或由高到低的順序來科學布設，同時需要同公路路線線形之間保持良好的吻合性與一致性，這樣可以通過路側凈區(qū)設計來全面提升公路路線設計的效果。

3.10 保護為主，再造公路路線景觀

為了進一步提升公路路線設計的環(huán)保效果，還要立足環(huán)保視角，進一步再造設計路線景觀。通過有效設計公路路線沿線的生態(tài)景觀，可以提升公路路線設計的生態(tài)環(huán)保效益。而有效地融入景觀再造設計理念，需要結合公路路線設計區(qū)域的地質條件、水文條件等實際情況，科學地進行路線景觀的科學設計工作。鑒于公路路線綠化設計本身不僅具有加固公路路基的作用，同樣可以對公路路容進行美化，兼有吸塵降噪和誘導行車視線等作用，所以在公路路線設計過程中需要科學、合理地搭配各種不同類型的綠化景觀植物。比如，針對公路的中央分隔帶而言，要盡量栽種一些低矮的整形灌木植物，地面上科學地種植草坪與花卉等綠化植物；在公路沿線兩側可以相應地設計一些高大的綠化景觀植物；可以在公路路基的邊坡上種植一些灌木或草坪進行防護；針對直線公路路段一般可以設計樹草花幾種景觀植物的綜合組合方案；針對公路彎道外側而言，可以相應地設計一些高大的綠化景觀來對視線進行誘導，或者在公路彎道內側部位處種植灌木與花草；在公路的路塹邊坡位置處可以科學設置一些草坪進行防護。如果公路路線碰到了公交區(qū)域，那么在設計沿線景觀植物的時候可以采取園林式綠化景觀設計方案。此外，在景觀再造設計期間注意綜合考慮公路線路沿線的建筑風格、風土人情與路線景觀等，保證可以為公路行車創(chuàng)設一個良好的條件，有效提升公路路線整體設計的環(huán)保價值。

4 結語

建設以資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效的綠色公路是當前公路的重要設計方向，該項目路線設計遵循“生態(tài)環(huán)?！敝笇枷耄途€路走向、穿越村莊、跨越河流等控制地段進行多方案深入比較，本著“善待環(huán)境、尊重自然、呵護生態(tài)”的環(huán)保理念對沿線環(huán)境敏感點進行繞避，最終選擇可行的綠色路線，充分踐行綠色交通設計，滿足社會及投資效益。