胡標(biāo)

摘要 為減少公路建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的相互影響，保證線路設(shè)計(jì)的合理性，提高公路工程建設(shè)質(zhì)量，文章結(jié)合近年多個(gè)公路設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)例，系統(tǒng)分析了公路項(xiàng)目環(huán)境選線的基本原則，總結(jié)了公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)，即優(yōu)化平縱面設(shè)計(jì)、合理進(jìn)行線路布局、加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)用，并嚴(yán)格按照全面布局、逐段安排、具體定線的選線方法，科學(xué)進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，確保路線設(shè)計(jì)的合理性及合規(guī)性，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 公路工程項(xiàng)目；環(huán)境選線原則；路線布設(shè)；路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào) U412.366文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）12-0057-03

0 引言

公路項(xiàng)目建設(shè)中，道路線形設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的合理性與否直接影響道路使用功能的充分發(fā)揮。但因公路項(xiàng)目建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，地質(zhì)、地形條件多變，且近年國家各項(xiàng)關(guān)于公路建設(shè)法規(guī)的逐漸完善，限制公路選線的因素增加，導(dǎo)致線路設(shè)計(jì)難度較大，給公路建設(shè)的安全管理、成本控制、環(huán)境保護(hù)造成重大影響。因此，為有效確保公路路線設(shè)計(jì)的合理性，公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)全面進(jìn)行現(xiàn)場勘察，根據(jù)道路沿線地形、地質(zhì)、城鎮(zhèn)、水文環(huán)境、林地、土地等相關(guān)因素，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、人與環(huán)境和諧共生的設(shè)計(jì)理念，全面布局、科學(xué)選線，提高公路線形設(shè)計(jì)的合理性，推動(dòng)公路建設(shè)的健康、有序發(fā)展[1]。

1 工程概況

某公路項(xiàng)目總里程21.536 km，設(shè)計(jì)速度40 km/h，路基寬度10.0 m，路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土路面。瀝青面層與水穩(wěn)基層間設(shè)置下封層。道路沿線地形條件較為單一，地基狀況優(yōu)良，未見較差地層。根據(jù)道路沿線具體情況，公路建設(shè)應(yīng)科學(xué)進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，確保線形設(shè)計(jì)的合理性，以有效提升公路工程的建設(shè)質(zhì)量。

2 公路環(huán)境選線原則

公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮道路沿線環(huán)境條件，嚴(yán)格遵循環(huán)境選線的基本原則。尤其是近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路行業(yè)的地位日益提升，國家對(duì)環(huán)境選線重視程度越來越高。根據(jù)環(huán)境選線的基本要求，線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地躲避環(huán)境敏感點(diǎn)，實(shí)在難以避讓時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，采取必要的防護(hù)措施，以有效降低對(duì)環(huán)境的破壞[2]。該公路線形設(shè)計(jì)中存在的環(huán)境敏感點(diǎn)包括水環(huán)境、聲環(huán)境、公益林、土地資源、礦產(chǎn)資源等。其選線原則如下：

2.1 聲環(huán)境敏感點(diǎn)選線避讓

以公路環(huán)境選線原則作為線路設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，結(jié)合道路沿線具體狀況，合理布局公路線形，保證線路設(shè)計(jì)與沿線人文、村居、環(huán)境相適應(yīng)。道路選線時(shí)的聲環(huán)境敏感點(diǎn)避讓，應(yīng)盡可能避免對(duì)沿線居民、醫(yī)院、學(xué)校等造成聲音干擾，科學(xué)合理規(guī)避此類聲音敏感區(qū)域，最大限度地降低噪聲造成的不良影響，并將工程造價(jià)控制在合理范圍內(nèi)[3]。

2.2 農(nóng)田、草場、林地等敏感點(diǎn)選線避讓

公路環(huán)境選線時(shí)，應(yīng)對(duì)沿線環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查和了解，充分掌握現(xiàn)場實(shí)際情況，從而合理布局，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響。地表環(huán)境是公路選線的重要影響因素，因此公路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分進(jìn)行地表環(huán)境調(diào)查，結(jié)合調(diào)查結(jié)果確定最佳路線，最大限度地降低對(duì)環(huán)境的破壞[4]。特別對(duì)于沿線分布的農(nóng)田、草場、林地等敏感點(diǎn)，公路選線時(shí)，應(yīng)合理避讓，避免對(duì)環(huán)境造成破壞。

2.3 土地資源敏感點(diǎn)的避讓

土地資源作為人類賴以生存的重要資源，公路建設(shè)中應(yīng)盡量降低對(duì)其的破壞，采取專業(yè)技術(shù)手段和方式，科學(xué)避讓土地資源敏感點(diǎn)。公路線路設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循環(huán)境選線原則，科學(xué)優(yōu)化道路線形，以有效降低道路建設(shè)成本，保證公路項(xiàng)目建設(shè)的合理性。同時(shí)，公路線形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保持靈活性，充分結(jié)合各地區(qū)地形、地質(zhì)條件，靈活調(diào)整線路布局，合理避讓土地資源敏感點(diǎn)，最大限度減小對(duì)土地資源的破壞，提高項(xiàng)目建設(shè)的綜合效益[5]。

2.4 礦產(chǎn)資源敏感點(diǎn)的避讓

礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)發(fā)展的重要資源，在化工領(lǐng)域及建設(shè)領(lǐng)域均發(fā)揮著重要作用。在公路項(xiàng)目建設(shè)中需盡量減少壓覆礦的情況，項(xiàng)目建設(shè)前期應(yīng)和自然資源部門對(duì)接項(xiàng)目走廊內(nèi)存在的礦產(chǎn)，在公路選線中應(yīng)對(duì)確定的礦產(chǎn)位置進(jìn)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(diǎn)。長期以來，道路沿線居民創(chuàng)造了自身獨(dú)特的文化和人文景觀，是十分珍貴的精神資產(chǎn)。公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，統(tǒng)籌規(guī)劃，合理避讓，防止對(duì)景觀造成破壞；同時(shí)，可科學(xué)融合當(dāng)?shù)氐膬?yōu)秀文化及地域特色，既可以滿足當(dāng)?shù)鼐用竦膶徝烙^念，又可以推動(dòng)地區(qū)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳播，從而有效帶動(dòng)當(dāng)?shù)芈糜涡袠I(yè)的發(fā)展，全面彰顯和諧性原則，將道路建設(shè)與周邊環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、文化等各方面因素有效融合，實(shí)現(xiàn)全方位發(fā)展[6]。公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，堅(jiān)持和諧性原則，能有效確保公路設(shè)計(jì)的合理性，推動(dòng)公路建設(shè)健康、穩(wěn)定地發(fā)展。

3 自然環(huán)境與道路線形相互影響

3.1 自然環(huán)境對(duì)路線的影響

地質(zhì)、地形等環(huán)境條件均會(huì)對(duì)道路線形造成影響。具體情況如下：

（1）公路建設(shè)時(shí)，受地形因素影響，存在較大落差，極易產(chǎn)生施工安全風(fēng)險(xiǎn)，為保證道路建設(shè)安全，通常會(huì)存在高填深挖路基。

（2）地質(zhì)條件對(duì)公路線形選擇影響較大，對(duì)于地質(zhì)狀況較差的地段，路線選擇更加困難。同時(shí)，施工區(qū)域內(nèi)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(guān)，對(duì)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(guān)。土體力學(xué)性能直接決定路基邊坡坡度，而路塹開挖坡度則依據(jù)土體密實(shí)度進(jìn)行確定。

3.2 公路對(duì)自然環(huán)境的影響

公路建設(shè)對(duì)自然環(huán)境具有重要影響，具體表現(xiàn)如下：

（1）公路建設(shè)期間，會(huì)使用較多的水資源，且對(duì)水資源質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，特別對(duì)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(shè)對(duì)水體影響巨大。

（2）公路建設(shè)過程中，路基開挖、填筑均會(huì)對(duì)水體流動(dòng)路徑造成影響，如河流改道等，導(dǎo)致原始水體環(huán)境被破壞，甚至?xí)茐母?、加劇水土流失?/p>

（3）公路建設(shè)對(duì)土地資源影響巨大，會(huì)造成水土流失、機(jī)械遷移等現(xiàn)象，對(duì)土體植被造成嚴(yán)重破壞，降低土體凈化功能[7]。

4 基于環(huán)境選線原則的公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 平縱面配合

公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照公路建設(shè)目標(biāo)合理選擇路線，科學(xué)做好平縱面配合，根據(jù)路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，合理控制組合設(shè)計(jì)造成的不利影響，以有效提升公路線形設(shè)計(jì)水平。同時(shí)，路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)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(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）強(qiáng)化景觀誘導(dǎo)作用，提高駕駛?cè)藛T視覺效果，保證駕駛安全。車輛運(yùn)行過程中，當(dāng)速度不斷增加時(shí)，駕駛?cè)藛T精力高度集中，心理緊張程度持續(xù)增加。通常當(dāng)速度為97 km/h時(shí)，注意力完全集中于前方600 m位置處，而當(dāng)速度超出該范圍后，其視野清晰度顯著下降。因此，公路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重景觀誘導(dǎo)作用，在確保行車安全的前提下，保持視野連續(xù)性。

（2）實(shí)現(xiàn)平縱面指標(biāo)的均衡，應(yīng)在心理及視覺上實(shí)現(xiàn)線形的一致性。技術(shù)指標(biāo)的均衡性能有效提升線形平順性，降低工程建設(shè)成本。

（3）科學(xué)確定道路坡度，在充分考慮車輛運(yùn)行安全的同時(shí)，確保路面排水性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）保持公路線形與周圍生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性，能有效提升駕駛?cè)藛T視覺效果，且能緩解視覺及駕駛疲勞。

4.2 路線布設(shè)

直線形公路是道路線形設(shè)計(jì)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(shè)成本。但實(shí)際建設(shè)時(shí)，該線形存在較大局限性，當(dāng)?shù)匦巫兓^大時(shí)，直線設(shè)計(jì)并不適用，需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，充分考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全、施工難易程度等各方面因素，合理進(jìn)行線形設(shè)計(jì)。路線布設(shè)應(yīng)堅(jiān)持科學(xué)性原則，在全面了解現(xiàn)場實(shí)際地形、水文、環(huán)境等因素的條件下，合理確定線路選擇方案，提高設(shè)計(jì)效果。

公路線形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展開，以有效保證線路設(shè)計(jì)的合理性和有效性。線路設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免采用長直線形[8]。公路設(shè)計(jì)的科學(xué)性能有效提升道路使用功能，全面發(fā)揮其應(yīng)有效用，并且能降低道路后期維護(hù)成本。路線布設(shè)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持“離而不遠(yuǎn)、近而不進(jìn)”的選線原則，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形狀況，合理躲避高速公路、鐵路、高壓電力線路、燃?xì)夤艿?、輸油管道、國防光纜等設(shè)施，并保持適當(dāng)距離。同時(shí)，對(duì)于農(nóng)田、林地區(qū)域，應(yīng)科學(xué)選擇布設(shè)方式，盡可能減小對(duì)農(nóng)田、林地的占用。此外，路線布設(shè)還應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性原則，降低施工成本。

4.3 技術(shù)指標(biāo)應(yīng)用

基于環(huán)境選線原則的公路路線設(shè)計(jì)，應(yīng)保持線路設(shè)計(jì)的合理性和協(xié)調(diào)性，保證線路平順，平縱面配合合理，線路布局連續(xù)，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(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時(shí)，公路線形設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理應(yīng)用相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，保證線路的協(xié)調(diào)性、適用性、靈活性，不可一味追求指標(biāo)平衡[9]。為保證公路路線設(shè)計(jì)合理性，確保道路使用的安全性和舒適性，其具體設(shè)計(jì)指標(biāo)按表1執(zhí)行。

公路線形技術(shù)指標(biāo)中，豎曲線是極為關(guān)鍵的指標(biāo)。當(dāng)相鄰的兩條縱向坡度線在縱斷面位置交匯時(shí)，交界位置形成轉(zhuǎn)折區(qū)域，通過曲線進(jìn)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(shè)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(jù)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(shí)，豎曲線為凹形。

路線設(shè)計(jì)時(shí)，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(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，豎曲線半徑選擇標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

4.4 打造人與生態(tài)和諧發(fā)展的設(shè)計(jì)思路

近年來，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，綠色、節(jié)能、環(huán)保理念逐步融入公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)及建設(shè)的全過程，科學(xué)實(shí)現(xiàn)了公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。公路路線設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)思路，注重對(duì)生態(tài)和土地的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)土地資源的合理利用，線路的布置要盡可能地與周邊生態(tài)環(huán)境、地形和景觀相適應(yīng)，盡量減少對(duì)耕地的占用，降低對(duì)水體和生態(tài)環(huán)境的破壞，最大限度地節(jié)約資源。

公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮道路周邊自然環(huán)境與社會(huì)環(huán)境因素，合理避讓環(huán)境敏感區(qū)域，若無法繞避時(shí)，應(yīng)設(shè)置降噪隔音設(shè)施，以有效減小公路修建對(duì)周邊居民造成的噪聲干擾。同時(shí)，結(jié)合公路沿線具體情況，合理優(yōu)化道路兩側(cè)景觀設(shè)施，通過植樹種草、景觀建造，打造“暢安舒美”公路，有效恢復(fù)工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境共同發(fā)展的目標(biāo)[10]。

5 路線設(shè)計(jì)選線的方法

公路路線設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，路線選擇時(shí)應(yīng)按照由淺入深的原則逐步進(jìn)行。公路起止點(diǎn)及中間控制點(diǎn)確定后，相鄰兩點(diǎn)之間可通過多種路線實(shí)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(wù)是確定公路整體走向，即根據(jù)公路環(huán)境選線原則，在道路起止點(diǎn)及中間控制點(diǎn)間合理確定線路走向。道路線形設(shè)計(jì)時(shí)，“方向”確定是最為重要的環(huán)節(jié)，科學(xué)合理地布局，并結(jié)合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的有效應(yīng)用，方能從根本上保證線路設(shè)計(jì)的合理性。因此，公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)道路沿線地形、水文等環(huán)境條件進(jìn)行全面調(diào)查，通過建立三維立體模型，對(duì)路線實(shí)施全面布局。

確定線路走向時(shí)，將線路起止點(diǎn)及中間控制點(diǎn)準(zhǔn)確標(biāo)注于地形圖上，對(duì)道路沿線地形、地質(zhì)等狀況進(jìn)行綜合分析，在地形相對(duì)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(duì)控制點(diǎn)實(shí)施加密處理，從而確定局部線路設(shè)計(jì)方案，結(jié)合局部地形狀況，并依據(jù)大控制點(diǎn)，合理確定小控制點(diǎn)位置。通過逐段安排，有效提升道路線形設(shè)計(jì)的合理性，顯著降低工程建設(shè)成本。

5.3 具體定線

在逐段安排的基礎(chǔ)上，全面結(jié)合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等各方面因素進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，適當(dāng)調(diào)整移動(dòng)交點(diǎn)，從而確定出道路中線位置。

6 結(jié)語

綜上所述，基于環(huán)境選線原則的公路路線設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代化公路建設(shè)的重要組成部分，可最大限度地保證公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、安全性。公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)科學(xué)避讓聲敏感點(diǎn)、林地、土地資源敏感點(diǎn)及礦產(chǎn)資源敏感點(diǎn)，并堅(jiān)持人與生態(tài)和諧發(fā)展的設(shè)計(jì)思路，充分考慮公路建設(shè)與自然環(huán)境的相互影響，科學(xué)做好平縱面配合、線路布局、技術(shù)指標(biāo)應(yīng)用等工作，并嚴(yán)格按照全面布局、逐段安排、具體定線的選線方法，科學(xué)進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，從而有效提升路線設(shè)計(jì)的合理性，推動(dòng)公路建設(shè)安定、有序地發(fā)展。

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