环保协调视觉下的道路路线设计研究

周虹

摘 要：该文基于笔者多年从事道路路线设计的相关工作经验，以基于环保协调新理念的路线选线设计为研究对象，分析了国外公路设计的新理念，新理念设计的原则和新理念下路线设计的思路，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：新理念 公路工程 路线设计 景观

中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0036-02

1 国外公路设计理念

国外的高速公路建设早于我国的高速公路建设，在设计理念上也高于我国的设计理念。这里我们以美国为例。在20世纪90年代美国联邦公路管理局出版了《Flexibility in Highway Design》（《公路设计灵活性》）就以提出了“灵活设计理念”，“这种理念是建立在充分掌握和理解现有设计标准、规范本质的基础上，在不降低安全性的前提下，通过合理的选择标准，灵活运用设计指标，寻求达到更符合公路可持续发展的需要和利益的目标”。也就是说灵活设计是以对标准和规范的深刻理解和掌握为根本，在确保公路安全性和功能性的同时，以最大限度维护公路与景观环境的协调为目的（包括公路自身和沿线景观的协调、自然和人文景观的协调、甚至包括驾乘人员的生理和心理感受的维护和提高）。围绕交通事故“不应该以人的生命为代价”的理念，美国提出了宽容路侧设计理制，即“路侧净区设计理念”。这种设计降缓边坡破率，允许过错车辆驶离路面并为驶离路面的车辆提供一个返回的空间，从而降低车祸的发生和降低发生车祸的损失，着重保护人的安全。美国的设计理念的发展始终围绕着保护环境和人的安全来进行的，即公路既要维护自然、人文景观的协调，也要在细节上考虑人的安全。

日本公路建设注重安全、环保、以人为本。日本的公路，不管是高速公路，还是国家干线公路和乡村道路，基本上甲、纵面线形顺畅，路线沿地形布置明显，比较注重环境选线理念，路面平整度较好，质量高，粗糙度适宜，无破损、凹槽等公路病害；路面标线醒目，各种交通标志齐全，安全防护设施到位，公路路线与周围环境景观及地形协调自然，充分体现了公路建设与环境保护协调一致的原则，尽可能多地融入公路沿线自然风光，沿线基本上看不到裸露的山体和大开挖现象，周围也看不到大量建设过程中废弃的土石方。另一方面，公路与自然环境比较融洽，建设过程中边坡坡面绿化处理比较环保，绿化形式多种多样，除常规的植草种树外，在挖方边坡上设计有阶梯式绿化护面，花池墙绿化坡面等各具特色的绿化样式。

2 新理念路线设计原则

（1）景观协调考虑：结合沿线地形、地貌、地质、植被等条件，路线布设顺势而为，线形走向尽可能与山川、河流、大地的势相吻合，接近自然，融入自然，达到自然景观与再造景观的和谐统一。同时，对再造景观用连续的手法，通过形态、质地、色彩的渐进，达到“车在路上走，人在画中游”的景观效果。（2）贯彻“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念，路线设计结合地形，顺势而为，接近自然，融入自然，尽可能减少人为的影响，坚持“不破坏就是最大的保护”的原则。路线方案选择：本工程地形、地质条件较复杂，线位方案将直接影响工程的投资规模及施工、营运的安全。路线方案选择从全面、协调、可持续的科学发展观出发，坚持地形选线、地质选线、环保选线和安全选线，并对可能潜在的路线方案进行全方位优化和比较，尽可能避开不良地质路段；对重点、难点路段进行重点研究，选择有利于环保、纵坡平缓、线形均衡、行车安全、占用耕地少、有利于社会协调发展的方案。根据上述原则本项目，布线时充分利用荒山、荒坡地、废弃地、劣质地，减少对耕地的占用。一般路基填高超过20m，原则用桥梁方案，路基开挖达到30m或边坡高度大于1.6倍路基则采用隧道方案。（3）运行车速检验：根据地形、地貌、地质条件，合理运用工程技术标准，采用适宜技术指标，确保整体线形的均衡、连续。运用运行车速理念来检验设计指标，严格控制衔接路段的级差，确保相接路段衔接顺适，使相临路段速度差在20km/h以内。（4）线形指标掌握：根据地形、地物、地质条件，在保证行车安全，有利于环境保护，少占农田的前提下，对强制性条款规定的线形指标严格掌握，对一般线形指标灵活应用，不片面追求高指标，以保持线形连续、行驶顺畅、环境优美、景观协调。

①平纵指标：一般地形条件下，路线平曲线半径采用1000～3000 m，曲线长度控制1000～2000 m，路线纵坡采用0.3%～2%：地形复杂路段，平曲线半径采用400～1000 m，最大纵坡采用5%；设置隧道路段，最小平曲线半径采用720 m，最大纵坡采用3%；设置特大、大桥路段，最大纵坡采用4%。②平纵组合：充分考虑驾驶者在视觉和心理方面的要求，在满足汽车运动学与力学要求的前提下，平、纵面线形的技术指标采用大小均衡，组合得当，做到安全、舒适，线形与自然环境和景观的配合与协调。③路幅布设：根据自然条件，对地形平坦、自然横坡较缓的路段，一般采用整体式路基断面；对设置隧道的路段，一般采用分离式路基断面；对地形复杂、自然横坡较陡、有条件分幅的路段，一般采用分离式路基断面，或设计为半路半桥、半隧半路，以减少挖方，保护自然生态环境，增加路容的多样性。④路线纵断面设计时，对现有道路及规划道路的规模及标准等资料进行了详细的收集调查，并结合地形起伏情况辅设路线的纵面线形，同时认真考虑司机在视觉上的自然诱导感、心理安全感及操作上的舒适感，并通过路线透视图进行检查，力求路线的平、纵组合更合理，线形更顺畅，构成顺滑的立体线形，与沿线的自然景观取得协调。

3 新理念路线设计思路研究

新理念路线设计思路如图1所示。

3.1 注重路线的景观选线

（1）线形设计要“安全、环保、舒适、和谐”，在选线时合理组合线形要素，做到连续、均匀、协调、舒畅，使其具有良好的视觉诱导和优美的流畅线形，与自然环境协调一致，给人一种和谐的美感。（2）“势”的理念，线形走向与山川、河流、大地的势相吻合。（3）“动”的理念，车辆在路上行驶，人的视线随沿途景观连续运动。选择利用和保护沿途现有景观，创造再生人文景观，并通过形态、质地、色彩的渐进来达到景观的连续运动。endprint

3.2 典型地形选线研究

（1）低山丘陵地形：山坡较低，山势平缓，路线选择需结合地物、挖填平衡等条件，充分利用荒山、荒坡地、废弃地、劣质地布设路线、尽可能减少对耕地、林地的占用。（2）傍山陡坡地形：山体较高，山坡较陡，路线一般应选择在山脚，避免对山坡的开挖，当受纵面高程控制时，且地形自然生态较好的路段，路线可选择在山腰，以桥梁形式通过，避免高填深挖，维持原有景观和自然环境，减小破坏。（3）越岭（山）地形：地面高差大，一般以隧道形式穿过，路线应选择在地质条件好、隧道设置长度短、纵坡平缓、有利于隧道分线、隧道进出口地形地质条件良好的地段布设路线方案。但对山体较小、较低、山岙狭窄的越岭地形可选择从山中穿过，以减少边坡开挖高度和防护工程数量。（4）S型河溪地形：河道弯曲，路线较难在河岸一侧布设，需多次跨越河流，为此，路线可选择在岸坡稳定、相对平缓，有利于设置跨河桥梁的河岸；对地形相对开阔，存在冲积盆地的河岸，路线尽可能选择在盆地靠山一侧（山坡坡脚），以最大限度减少对山区耕地的占用，并使村庄与河流位于高速公路同侧。（5）V型山沟地形：地形复杂，山沟狭窄，路线应选择在山沟一侧，并结合山沟改溪、改路情况，灵活运用路线指标，顺势而为、合理布线，尽可能减少边坡开挖，保护自然生态环境，对有条件路段采用高低路堤，减少工程数量。（6）鸡爪地形：地形起伏大，路线难以顺山体走向布线，路线一般选择在地形起伏相对较小垂直于山体的山前区，并尽可能采用整体式路基，以减少占地和路基工程数量。（7）山间平原地形：地势较低，地形平坦，多为农田区，路线尽可能选择在平原区边沿，以保持耕地的完整性。对填土较高的路段可采用高架桥通过，以减少对耕地的占用。

3.3 环保选线

充分利用地形条件，灵活运用指标，避免高填深挖，路线设计顺势而为，接近自然，融入自然，尽可能减少人为的影响，坚持“不破坏就是最大的保护”的原则，以最大限度保护沿线自然生态环境。

3.4 地质选线

在山区地质条件往往是控制路线方案的关键，不仅影响工程造价，而且影响高速公路建设安全，特别是不良地质对路线方案起作决定性的作用。

（1）断层破碎带：在路线方案选择时，尽可能避让，对不能避让的路线方案在布设路线时尽可能大角度与其相交。（2）崩塌、崩坡积区：在路线方案选择时，首先应考虑避让，特别是对大型的崩塌、崩坡积区应坚决避开，否则不仅增加工程投资，还可能存在安全隐患，对不能避让的小型崩塌、崩坡积区可采用低路堤方案或采用桥梁方案通过。（3）岩溶区、采空区：在路线方案选择时，首先应考虑避让，对不能避让的岩溶区、采空区应通过多方案比较选择影响最小的路线方案。对小型岩溶区、浅层采空区，应探明其分布情况、埋深情况等，设计时采取相应的工程措施。（4）其他不良地质区：如软土地层、煤层等，在路线方案选择时，尽可能考虑避让，对不能避让的应探明地质情况，设计时采取相应的工程措施。

3.5 安全选线

在山区由于地形起伏大，高速公路可能存在高填深挖路段、陡坡路段、长上坡下坡路段，特别是一些重要结构物设置路段，受地形条件限制，可能存在一定安全隐患，为此，应从安全角度出发，选择有利于行车安全的路线方案。

（1）根据地形条件，路线应在地势相对平坦、视野开阔的走廊带内选择路线方案，尽可能避免长陡纵坡路段、深挖路段、高填路段，确保行车安全。（2）根据地质条件，路线应在地质条件好、山坡稳定、无重大地质灾害的地区选择路线方案，以确保高速公路本身的安全。（3）隧道进出口路段，路线应选择在地形变化小、地质良好的地段，避免设置小半径平曲线和较大的纵坡，以保行车安全。（4）重要结构物和主要设施设置路段，路线应选择在地形开阔，视线良好的地段，如互通、服务区、停车区等，确保车辆驶入、驶出的安全。

参考文献

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