天池旅游公路改扩建工程对古榆树的保护设计

2012-04-10孙建民

湖南交通科技 2012年2期

孙建民

(新疆交通规划勘察设计研究院，新疆乌鲁木齐 830006)

1 天池景区概况

天池景区位于新疆昌吉州阜康市境内，距新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市94 km，距昌吉市134 km，是新疆维吾尔自治区境内最具标志性的景区。疆外游客到新疆后基本上必到天山天池游览观光，天山天池景区自山口沿三工河而上至博格达峰，在不同高度自上而下分为几个不同的地貌景观:极高山永久冰川带;高山苔原甸带;中山峡谷雨林带;低山苔原草被带。景区内分布着34处景点，包括地文景观、天象景观、水域景观、生物景观、园林古迹等。2011年景区游客超过90万人，其中最著名的景点有天池海子、天山博格达峰、天山云杉和古榆树林民族餐饮休憩区。

天池景区拥有悠久而又深厚的历史文化背景，天池名胜景区的风光独步华夏，人世罕有，是人们观光览胜、休闲度假、探幽怀古、抒发感情的好去处。

2 S111线老路概况

S111线起点位于乌鲁木齐市，终点位于阜康市天池景区，三宫河景区起点为k67，终点为k94，景区内道路长度为27 km。

景区内公路是1958年初次修建，以后基本上是在原有的路线上进行改建，1985年进行过改建，1992年进行过改建，从 k67～k76共长9 km按60 km/h改建，路基宽8.5 m，但很多地段未达到标准，实际上只能达到40 km/h，从k76+000～k88共长12 km，按三级路30 km/h设计，从k88～k94共长6 km，连最低等级的四级公路标准也未达到。2000年进行过一次大修罩面工程，对平面、纵面及横断面没有做较大的改动，实际上目前老路的现状是:第一段长9 km设计速度仅能达到40 km/h，路基宽8.5 m，满铺式沥青表处路面;第二段长12 km是四级路标准，设计速度仅能达到20 km/h，路基宽8.0～8.5 m，满铺式沥青表处路面;第三段6 km 达不到四级路标准，路基宽6.5～8.5 m，满铺式沥青表处路面。

3 道路经过区古榆树的分布情况

路线从k70～k88共长18 km范围内两侧分布着较多的天然野生古榆树，古榆树树龄都在百年以上，最大的树龄达1 500 a左右，树木形态各异，但都枝叶繁茂，一片绿荫遮日，古榆树的间距一般在10～20 m之间，景区管委会对每一颗古榆树都进行了编号并建立了档案，在天池景区中被称为“天山古榆树园”，是游客欣赏哈萨克民族表演和餐饮的休憩乐园。

4 保护古榆树的保护设计措施

4.1 古榆树的保护要求

公路的建设必须保证安全第一，所谓的安全就是所采用的设计指标必须符合规范的要求，公路设计要求必须坚持安全、环保、舒适、和谐的设计理念。由于天池景区内分布着古榆树，景区管委会要求修建道路时不能砍伐古榆树，因此，本段公路的安全设计和保护古榆树的设计是关键控制因素，必须要处理好两者的关系。

4.2 路线总体方案的设计

本项目路线方案走向和主要控制点是依据项目区旅游发展要求及公路服务功能确定的。由于三工河河谷植被茂密，天然古榆树较多，路线若甩开老路走廊带重新布设，则会对环境造成很大的破坏，尤其是需要砍伐较多的古榆树。结合项目影响区内社会经济、交通运输发展现状及自然环境、建设条件等因素，考虑经济合理、技术可行、实施可能，明确了本项目线位具有唯一性:路线必须沿三工河河谷布线，逆流而上，直至天池。

4.3 合理确定建设标准

鉴于沿线地形条件，其线位又具有唯一性，根据各路段特点，灵活运用技术指标，尽最大可能优化路线设计。根据老路两侧的古榆树分布情况，将古榆树分布区分成二个段落，采用不同的技术标准进行设计。

4.3.1 k67 ～k81 段(共长14 km)

本段路线位于三工河河谷中下游，河谷相对开阔平坦，老路两侧古榆树密集，百年树龄以上的古榆树随处可见，走廊带宽12～14 m，最近的只有9 m，限制了老路线形的优化提高。因此，本段路线由于移栽树木的问题存在4种路线方案比选:

1)方案一:采用80 km/h设计行车速度，路基宽度采用12.0 m，行车道宽3.75 m。充分利用现有公路走廊为根本，不另辟新线，对老路线形进行优化。走廊带较宽时，路线沿老路中心布设，走廊带较窄时，路线沿天然树木较少的一侧布设，以减少对古榆树的砍伐。该方案需要砍伐行车道上的35棵古榆树，对路肩上的34棵古榆树进行保护。

2)方案二:采用60 km/h设计行车速度，路基宽度采用12.0 m，行车道宽3.75 m。利用老路路基宽度，完全沿老路中心布设，对老路局部线形进行优化。特殊困难地段路线平纵指标可适当降低。该方案需要对行车道内1棵古榆树进行砍伐，对路肩上的84棵古榆树进行保护。

3)方案三:采用80、60、40 km/h设计行车速度，路基宽度采用12.0～8.5 m。利用老路路基宽度，完全沿老路中心布设，对有条件提高路线标准的地段尽量提高路线指标，对老路上的天然树木完全保护，人工树木进行移栽，该方案可以最大程度保护天然树木，但行车速度和路基宽度在14 km长度内要频繁变换8次，对车辆运行非常不利，存在严重的交通安全隐患。

4)方案四:采用60 km/h设计行车速度，路基宽度采用10 m，行车道宽3.75 m。利用老路路基宽度，基本沿老路中心布设，对老路局部线形进行优化。特殊困难地段路线平纵指标可适当降低。该方案不砍伐古榆树，仅对路肩上的49棵古榆树进行保护。

通过可能的路线方案进行分析对比，本段路线最终采用了方案四为设计推荐方案。

4.3.2 k81～k88段(7 km)

本段路线位于三工河中上游，河谷狭窄，底宽25～100 m。水流湍急，两侧山体陡峻，老路线形指标较低，老路两侧古榆树较多，因此该段采用山岭重丘区二级公路的标准，行车速度采用40 km/h，路基宽度采用8.5 m。为了保护古榆树，部分困难地段适当降低技术指标。通过对路线方案的优化，最终本段没有砍伐古榆树，仅对路肩上的23棵古榆树进行保护设计。

4.4 对路线平面线形进行优化设计

公路上的平曲线主要包括缓和曲线和圆曲线，汽车无论在圆曲线上还是在缓和曲线上行驶都是顺畅的，都符合汽车的行驶轨迹，平面线形设计主要是在规范规定的条件下将缓和曲线和圆曲线相互组合。在高速公路、一级公路和设计速度为80 km/h的二级公路上一般采用基本组合即直线－缓和曲线－圆曲线－缓和曲线－直线或者采用首尾相接的S型反向曲线。

在设计速度不大于60 km的特殊地段必须采用卵型线、复合型、凸型或C型的组合型曲线，为了保证行车顺畅和安全，在控制条件要求不高和工程量增加不大的情况下宜采用较高的平面指标，但本项目由于古榆树是不能砍伐的，每一颗古榆树都必须避让，因此，在布设路线平面设计中就必须要求采用多种线形进行组合设计。卵型线是用一个回旋线连接两个同向曲线的组合，复合型平曲线是大圆半径与小圆半径相衔接处，采用两个或两个以上的回旋线在曲率相同处径向连接而组合成的曲线，C型曲线是同向曲线的两个回旋线在曲率为零处径向衔接。凸型曲线是两个回旋线在最小曲率点处径向连接的曲线。

本项目k79+200～k79+700段，路线两侧都是古榆树，设计中首先采用基本型曲线进行组合，需要砍伐至少9棵古榆树，采用卵型线进行组合设计至少需要砍伐3棵古榆树，采用复合型曲线需要砍伐1棵古榆树，最后经过反复调整线位，采用了缓和曲线(A=193.08)+圆曲线(R=497.26)+ 缓和曲线(A=236.12)+圆曲线(R=1 500)+缓和曲线(238.06)+圆曲线(R=481.17)+ 缓和曲线(A=169.91)的线性组合才达到不砍伐古榆树的路线。只要在调整线位时进行多次反复推敲，多次调线组合基本上都能调整到满意的线性组合，调整线位时，设计人员必须要有耐心和恒心，最好同时几个做线位的设计人员一起试线，这样可以广开思路，发挥集体主义的才智。

4.5 采用交通安全设施完善古榆树的保护

虽然通过线形的调整可以达到不砍伐古榆树的目的，但是有些古榆树在土路肩上或者距离行车道较近，对行车安全有影响，对这部分古榆树可以通过安全设施进行完善，主要方法是在路基外侧设置波形梁护栏、混凝土护栏或者缆索护栏，一方面保护行车安全;另一方面可以保护古榆树，避免失控车辆撞毁古榆树。

4.6 加强监控管理，定期修剪古榆树

路侧的古榆树每年都在生长，古榆树的枝干经常深入到公路建筑限界之内，如不及时修剪，必将影响行车安全。2008年7月，k78+520处由于一颗古树的枝干深入到建筑限界之内，多辆旅游大巴车车顶空调被古榆树的枝干撞坏，给旅游车辆造成了较大的损坏，因此，养护部门必须派专人定期检查，发现潜在的危险，及时修剪处理。