高速公路人居环境隧道洞口景观设计

2018-05-25查晓鸣

长沙民政职业技术学院学报 2018年1期

查晓鸣

（四川省简阳市建筑设计院，四川简阳641400）

导言

高速公路人居环境的发展也逐步从展线方式发展为隧道穿越的方式，这样即节约了生产成本、缓解交通压力,也有助于缩短路程，高速公路人居环境隧道洞门口设计至关重要。它不仅是整个隧道外观上最先显露的部分，还体现着一个设计工程当中最具精髓与设计理念的部分，一个隧道洞口的设计好坏直接影响着人们对于整条高速公路人居环境艺术价值与设计理念的评定。将隧道口建设与景观设计相融合，既有助于隧道口的安全建设，保护隧道口的生态环境与人文环境，还可以使司机在长时间开车的过程中得到视觉的休息，从而减少安全隐患，彰显高速公路人居环境隧道洞口设计的艺术价值、人文价值与实用价值。

1、高速公路人居环境景观设计的内涵

高速公路是社会发展的重要标志，其景观与美观程度关系到人文地理的发展，具体指由高速公路道路、道路附属设施、周围环境等因素构成的总的概念。高速公路在景观设计方面包括很多层面，比如自身的景观设计与高速公路沿途的景观设计。这些景观设计也包括自然与人文两个层面。高速公路是一个立体的景观项目，具有流动特点。它将不同的景观通过一定的方式结合起来，使其与高速公路建设相融合，达到公路建设与自然景观的协调统一，使其深具韵味。高速公路是国家经济发展到一定阶段之后公路运输高度发达的产物，它是构成国家公路网络基本骨架的重要组成部分，是当今标准最高、等级最高的现代公路。高速公路景观属于大地景观的一种，是指由道路、附属设施、周边自然环境及人的活动等因素所构成的一个总的空间概念，它表示道路与其环境作为人的视觉所感知的一种风景特征。

人居环境所研究的环境是指围绕人类生存的各种外部条件或要素的总体。人居环境科学是一门以包括乡村、集镇、城市等在内的所有人类聚居 (Human Settlement)为研究对象的科学,它着重研究人与环境之间的相互关系,强调把人类聚居作为一个整体,从政治、经济、社会、文化、技术等各个方面全面、系统、综合地加以研究。[1]而不像城市规划学、地理学、社会学那样仅仅涉及人类聚居的某一部分、某个侧面。加强区域、城乡发展的整体协调,维持区域范围的生态完整性等原则是人居环境的基本要求之一。人居环境的建设也应该根据现实的需要与可能,积极地在运用新兴技术的同时,融汇多层次技术,推进涉及理念、方法和形象的创造；文化是人类所创造的一套符号意义系统,人居环境也应当具有深厚的文化历史传统,发挥城市规划理念与人居文化的创造性,建设文化氛围浓厚、富有健康、活力的居住地域。人居环境在内容上包括自然、人、社会、居住、支撑网络五大系统（见图1）。可以再分为人工建构筑物系统、生态绿地景观系统两部分。

人居环境是人居住的,也是人管理的,更是为居民服务的,构成人居环境的三大要素：人类社会、人工环境、地域环境,即人、物、地(空间),其中人居于首要地位。人居环境建设包括五大原则：正视生态的困境,提高生态意识；人居环境建设与经济发展良性互动；[2]发展科学技术,推动经济发展和社会繁荣；关怀广大人民群众,注视社会发展整体利益；对科学的追求与艺术创造相结合。着重体现与人类居住和活动有关的要素,反映居民对住所及环境的主客观感受与需求。城市人居环境系统（见图2）是一个在自然、经济、生态、社会、文化、技术等多种因素综合作用下形成的人工环境系统，由城市居民以及与居住生活有关的各种基本要素构成，包括宏观方面的城市自然生态环境、基础设施与公共服务设施环境、社会文化环境和微观方面的住区环境等四大要素，共同构成城市人居环境系统。在城市人居环境系统构成中，人处于核心地位，是人居环境系统发展的主体，人居环境要围绕人的需求，根据人类的活动特点和生活方式进行优化，自然生态环境是人居环境系统的基础。[3]基础设施和公共服务设施环境是人居环境系统的强大依托。社会文化环境是人居环境系统的内在本质属性。住区环境是城市人居环境系统的关键部分，深刻影响人类的情感和活动。

图1 人居环境五大系统

图2 城市人居环境系统的构成

高速公路人居环境隧道按长度公路隧道可划分为特长隧道、长隧道、中隧道与短隧道,长隧道及特长隧道照明可划分为接近段、入口段、过渡段、中间段与出口段五个区段。各类隧道的长度定义（见表1）：

表1 隧道按长度分类标准

公路人居环境隧道是一种特殊的管状构造物。高速公路人居环境景观设计是景观设计的一个分支，要结合高速公路人居环境特点与现代景观特点综合考虑，设计符合现代审美的高速公路人居环境景观设计。包括道路线性及道路两边绿化设计、隧道洞口景观设计、服务区与收费站景观设计、中央绿化设计等。[4]随着人们生活水平的提高，人们对高速公路人居环境要求安全、快捷的同时，对于生态、人文、美观等景观设计方面的要求越来越高。目前在我国高速公路人居环境建设中，隧道的景观设计发展程度不高，也还未引起业界与学术界的重视。应在公路人居环境设计中不断重视公路绿化与景观设计。隧道口景观设计作为公路设计中的一部分，通过对其合理的景观设计可以减少隧道工程对自然环境的不利影响，只有这样才能使自然与人文在公路项目中有机地融合在一起，在保证行车安全的同时更加注重艺术价值与人文价值。

2、高速公路人居环境的发展现状综述

在公路建设初期，我国主要致力于解决公路建设长度、密度与经济建设不相符的问题，对于公路人居环境景观问题并没有进行过多涉及。目前公路人居环境景观设计理念被越来越多的人所重视，而且管理人员、设计人员的公路景观设计观念也随之不断深化。[5]高速公路人居环境景观设计在国内已经引起了足够的重视，但是对于公路的绿化选择、植被的成活率及草种的选择方面并没有进行太过深入的研究。

20世纪60年代一些发达国家逐步开始对公路人居环境景观设计予以重视，并注意在高速公路建设中运用景观设计理念，并制定了诸多与之相对应的法律法规。在这一时期，英国、日本、德国等其他发达国家也在高速公路建设中进行景观设计理念的运用，并在相应的法律条文中对其加以规定。随着科学技术的不断进步，设计手段也日趋合理化与技术化，全景透视图、三维模型等都得到了较为广泛的使用，并且全景透视图常被作为公路设计是否得当的重要检验方法。

改革开放以来，随着我国经济的快速发展，发达的物流需求对于高速公路的要求也越来越高，高速公路人居环境的铺设也会逐渐向乡村和偏僻地区发展，从平原向山地、丘陵地区延伸。复杂而又相互沟通、相互联系的公路网络不仅密切了人与人之间的关系，更缩小了地域间的差异。[6]在我国高速公路人居环境隧道建设的发展过程中，景观设计在隧道口建设的发展上也逐步被人们所重视。这种采用国外先进设计理念的高速公路人居环境大大减少了对地貌与植被的破坏，有着较好的生态设计理念；将隧道建设与人文景观良性结合。中国高速公路人居环境中的景观设计还需要进一步完善。

一些欧美国家通常将公路人居环境建设与景观美化相结合，并作为评判公路建设的重要指标，针对景观美化也提出了诸多计划及项目建议。日本便建设了自然与人文相融合的公路网，这为人们的出行带来了诸多便利和美好享受。上世纪末美国的一些工程师也向政府建议以立法形式推动高速公路人居环境的景观美化。景观设计常需要兼顾诸多因素，例如材料运用、植被选择、具体需求、灯光照明、历史人文、艺术美观等诸多方面。

3、高速公路人居环境隧道洞口景观设计原则

（1）强调边坡及仰坡的稳定性。在进行公路人居环境隧道口景观设计时，应根据边坡及仰坡的特征来进行合理的方案设计选择。没有绿化设计、不稳定的边坡与仰坡，应根据工程设计进行合理的加固与绿化建设，而有着绿化设计的边坡与仰坡应具体问题具体分析，采取适当的加固措施。[6]如（见图3）中的隧道口景观设计的边坡与仰坡，应采用有孔的砖头进行保护，并通过植物的栽培，通过绿叶来达到保护洞口、美化环境的作用。再如（见图4）隧道洞口景观,应通过菱形框格并结合直接绿化来弱化工程护坡所带来的生硬感，提高高速公路人居环境景观设计的美感。

图3 隧道洞口景观

图4 隧道洞口景观

（2）发挥植物对景观设计的好处。就高速公路人居环境隧道方面的设计来说，其理念便是与周围的景观相统一，达到相辅相成、和谐一致的最终效果。植被种植与植被恢复则是一个重点性工作，应当选择易成活、可自然生长的植物来种植，并尽量选择与当地地形相匹配。[7]在条件允许的情况下可以适当进行一些设计，如建造一些小雕塑、小石山等，这样可以使景观更加丰富多样。在隧道景观中不仅可以充分发挥植物的作用，还可以利用当地的人文特色来使景观设计更富人文气息。如（见图5）的二郎山人居环境隧道口景观，在洞口区域进行绿化设计并进行碑文的刻制，可以使隧道口景色更加美好，人文气息更加浓厚。

图5 二郎山隧道洞口景观

图6 国外隧道洞口景观

（3）符合司机的心理、视觉需求。：司机在进入隧道时，容易因为隧道内黑暗、低矮的空间而产生压抑与紧张感，隧道口的建设应力求大气、简单、稳固，并匹配灰色或是选取可以减少阳光照射亮度的材料来缓解人们的压抑与紧张感，减少司机的心理不适感，提高司机安全驾驶的系数。[8]如（见图6）中国外隧道口的景观设计，隧道口的山体上没有多余的树木，而是高耸挺立。隧道口的设计上采取斜切式，以便抬高洞门抵挡岩石的下落，减少光线的进入。洞口设计简洁而无多余装饰，避免分散司机的注意力。并且隧道口的景观在色彩选取上采用了明暗过度的方法，从隧道口依次向外扩大树木之间的间隔，植物配置和选取上也与环境融为一体。

（4）合理利用自然资源。在对高速公路人居环境隧道口的景观进行设计时，应当充分考虑隧道口附近的景观，如山川、河流、历史古迹、文化建筑、瀑布、森林等，以便营造更好的景观效果。此外大自然是最美的景观，在景观设计上应当尽量与大自然相融合，做到以绿色为主，并注意形状的多样性。[9]比如昆石高速公路上的水沟（见图7）号隧道洞口,在造型上便选取了与喀斯特地貌相似的石林结构，这样不仅有助于为此段高速公路人居环境树立标志，而且可以给人带来视觉上的美感。

4、高速公路人居环境隧道洞口景观设计

（1）以历史人文提升自然人居环境景观，实现情景交融。人文景观涉及多个类型，有着多学科性，它的内容与形象记录了人类历史上人居环境发展的轨迹，有着丰富的创造性与审美的特性。[10]人文历史、自然人居环境景观有机结合，可以使景观设计既富有观赏性，又具有文化特色。在高速公路人居环境隧道口有效融入当地的人文景观，使其与自然人居环境景观相融合，有利于建设高品质的公路环境（见图8）。在隧道的出口处精心设计了与山体颜色相仿的假山、雕塑景观，使人眼前为之一亮。

图7 水沟l号隧道洞口景观图

图8 临合高速公路隧道洞口景观

（2）弱化人工环境。在保留原本结构的基础上，将端墙洞门设计成不规则的体系，以更好地贴近自然。并且在隧道口的墙体上可以种植爬山虎等植被以提高山体与自然人居环境的融合度。结合临合高速公路人居环境的气候与地貌特征，可在隧道口附近适当栽植一些耐旱、易成活的树木（见图9）。[11]而这些易成活的树木在经过日复一日雨水的浇灌与风沙的洗礼后，逐渐茂密，这样的自然人居环境景观不仅可以起到抵御沙尘的作用，保护公路洞口，还可以为洞口的风景添加一道亮丽的风景。由于临合高速公路人居环境洞口是人为修建的，含有过多的后天性因素，种植绿色植物不仅可以体现天人合一的艺术质感，还可以起到一定弱化人工人居环境的作用，为其后的高速公路人居环境隧道洞口的天然性增添些许乐趣。

图9 临合高速公路隧道洞口景观

4.1 临合高速公路隧道洞口景观设计

临合高速公路人居环境处于青藏高原与黄土高原的交界处，地质结构复杂，生态环境脆弱。为了避免地形地貌对施工造成的影响，改善地形，减少对自然的破坏，在建设过程中应当对部门滑坡路段增加抗滑桩、抗滑挡墙、泥石流渡槽、锚杆框格护面、主（被）动柔性防护网等工程措施（见图10），以减少滑坡、泥石流等不必要的危害，对其进行有效治理，保证路基的安全。主要是以直合么隧道口为主进行分析。[12]临合高速公路人居环境隧道的洞口位置特别，它的进口端与出口端都是针对当地人文以及地理特性设计的，且运用洞口分离斜切式的设计结构，而这种设计结构的优点便是增加洞口的简洁性与直观性，使得洞口与周围群山的接口不至于过分突兀，影响整个山体的自然人居环境景观。而由于其所处的山脉结实，地质条件优越，不至于在施工时发生意外情况，降低了危险系数。在隧道洞口上方，临合地区人居环境的人们也种植着各种农作物，而这一措施也有利于解决洞口施工可能导致的植被破坏与水土流失等相关问题。

图10 临合高速公路隧道洞口景观

4.2 设计思路与施工工艺

（1）藏族与回族人民都喜欢舞蹈，在他们的传统节日中也会载歌载舞，庆祝丰收的喜悦与生活的幸福，这在临合高速公路人居环境隧道中也有体现。在隧道中，工程师以花纹与雕刻的形式向人们展示了一组动人的民族和谐画面，[13]这种工艺寓意深刻，造型丰满，经济成本低，也有利于减轻施工的难度。

（2）在隧道洞内，将隧道绿化重点主要集中于坡体及三角区域，而在洞口门外的坡体位置，使用了分台式绿化的方法，由地面到隧道洞口顶端分为几个植物种植台，这种种植方法既可以保护生态人居环境，有利于施工后被破坏植被的恢复，又有利于阻挡风沙的侵袭，保护隧道洞口。

（3）在洞口中央区域内，工程师同样采取绿化的方式，使用拱形花架对区域内的排水沟进行阻挡，并在阻挡区域有计划地种植了许多藤类植物。而在绿化理念上则采取了粗化型的理念，[14]这样的目的在于既保护景观植被，达到监管的目的，又可以使景观变得亲切自然，融入周围的山体当中。

（4）高速公路人居环境的隧道洞口以及隧道中间都安装了夜光灯，既保证了行车的全性，也能使行人安全地通过隧道，不同的照明区段、照明控制、辅助照明与应急照明、洞外引道照明共同组成了隧道的照明系统。高速公路人居环境隧道照明控制方式包括实时控制、时序控制与手动控制三种方式。高速公路人居环境隧道照明控制流程（见图11）。

图11 隧道照明控制流程图

（5）在隧道洞口，临合高速公路人居环境的工程师也巧妙地使用了与植物景观相配置的方法，而这些植物都是与甘肃地区干燥、多风、日照时间长的气候特点相适应的。例如乔木类的植物中云南松、金竹、西南桦等都拥有强劲的生命力（见图12）；而灌木类、马桑、银合欢也适应当地气候特点。[15]藤类植物主要包括爬山虎，草本类植物也有很多。这种不同类型、不同种类的树木高高低低地恰当分配，也增加了整个高速公路人居环境隧道洞口景观的趣味性。

图12 临合高速公路隧道洞口景观

图13 临合高速公路隧道洞口景观

（6）在临合高速公路人居环境的洞口还摆放了大量的天然石头垒成的巨大雕塑（见图13），上面有动物镶嵌，既体现了自然人居环境景观的博大，使其在甘肃这一恶劣的环境中与光秃秃的群山相得益彰，又体现了一定的人文人居环境素养与趣味性。

5、高速公路人居环境隧道照明光源

高速公路人居环境隧道口照明光源及灯具的选择是否得当是保证隧道照明质量的关键。隧道照明的光源与灯具选择应满足规范中的相关要求，应该选用光效高、环保、节能且密封性高的隧道专用照明灯具，应积极选择应用新光源。随着照明新技术的不断出现，[16]照明光源的种类也越来越多，但是这众多的照明光源发光原理不外乎两种：热辐射与气体放电。热辐射光源的发光依靠的是电能，它利用电能加热物体到白炽程度使其发光，白炽灯、卤钨灯就属于这种类型；而气体放电光源的发光依靠的是气体或蒸气的放电,像荧光灯、荧光高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。高速公路人居环境隧道口照明中使用高压钠灯最为普遍、高压汞灯、荧光灯与低压钠灯等也被有选择地使用，伴随着新技术的推广应用，各种新型光源不断出现，比如LED与电磁感应灯，设计者们也已经开始尝试将这些新型光源用于高速公路人居环境隧道道路照明系统中。高速公路人居环境隧道口各种光源的特点与使用情况（见表2）如下：

表2 高速公路人居环境隧道口常用电光源的主要特性

6、结论与建议

在高速公路人居环境隧道口建设过程中，人们所要做的是发现自然、利用自然与改造自然，还应当尊重自然、保护自然，做到与自然人居环境和谐相处。随着我国高速公路人居环境公里数不断增加，规模不断扩大，为了保持高速公路人居环境隧道口的自然人居环境景观，提升其与自然的协调性与美观性，必须重视高速公路人居环境隧道口的景观建设问题。在高速公路人居环境隧道口自然人居环境景观的设计中，隧道口即是受力方，还承载着造景与美观的功能。在隧道口的设计上应当充分考虑隧道口的设计、环境的适应、植被的选择与人文景观的协调等几个方面。高速公路人居环境建设中采用新思路、新设备、新工艺、新技术，既保证了高速公路人居环境隧道洞口的安全性，使其免受自然人居环境的侵蚀，又提升了高速公路人居环境隧道口的美观性，使其与自然人居环境相协调，彰显了科技进步与环境保护的协调发展。最后，感谢查华普先生、王在芳女士、西南科技大学杨剑教授对笔者的支持与帮助。

【参考文献】

[1]欧宁，李轩，陈永安.高速公路岩质及不稳定边坡工程与生物防护结合技术研究[J].公路,2003(1):116-121.

[2]查晓鸣.新城市主义理论分析[J].甘肃科技，2012,(7):30-33.

[3]蔡志洲.中国公路景观文化及实例[J].中国园林,2004,(3):42-46.

[4]查晓鸣,杨剑.中国传统聚落形态演化的浅见[J].工程与建设，2014,(10).

[5]陈竞飞.高速公路景观综合设计探讨 [J].城市道桥与防洪，2005,(1):17-18.

[6]陈晓斌.高速公路绿化设计的探讨 [J].广东园林，2000,(4):10-12.

[7]胡永深，江晓霞.景观设计理念在高速公路路线设计中的体现[J].公路与汽运，2004,(1):54-56.

[8]边少君.基于ICE的隧道仿真监控系统的设计与实现[D].中国海洋大学,2012.

[9]丁毅.基于PLC与组态软件的城市隧道监控系统的集成[D].武汉理工大学,2008.25:19-25.

[11]虞致国,吴金勇,冷剑青.隧道智能监控系统的设计与实现[J].计算机工程,2005,(22):167-168.

[12]吴明先.高速公路隧道集成化智能化监控技术与系统开发研究[D].长安大学,2004.40-69.