华南地区滨海城市人口密集区普通公路生态建设分析
——以福建省道206线文曾路段为例
2018-11-13■林丽
■ 林 丽
(厦门市公路局,厦门 361008)
0 前言
在公路建设领域更多的体现可持续发展理念,在公路建设和生态环境保护之间寻求平衡点,是我国近年来公路建设的一个热点问题。但是因为学科差异,公路设计和施工人员的专业知识更多集中在路桥等工程技术方面,对可持续发展和生态学理念的认识、理解以及在设计和建设中的具体实施还处于摸索阶段,在工程建设上存在一定的盲目性,而且随着城市化的进程,越来越多的普通公路穿越人口密集区,更多的人流、车流以及居住区的分布对于公路环境建设提出了更高的要求。生态公路的建设理念和评价指标最初均源于国外相关研究,由于社会、自然和经济条件的差异,各国在生态公路建设理念上侧重点存在差异。美国在公路建设中力求将对环境破坏程度降到最低,追求公路和沿途的自然景观、生态系统的和谐统一,相互协调,相互促进。欧盟等国将公路景观规划设计作为生态公路建设的侧重点,降低公路对环境的不良影响,通过严格立法,既保障野生动植物资源也保证公路建设的长远经济效益[1]。日本在生态公路建设的研究方面起步虽晚,但是发展迅速,在公路的生态建设和生态恢复方面的理论已位居世界前沿,发表了 《立体绿化技术》、《生态环境空间形成技术》和《高速公路绿化技术五年规划》等一系在世界范围内被广泛认可的研究成果[2]。但是囿于国情、经济发展水平及管理建设体制的中外差异,鉴于国内“生态公路”发展现状,基于国内生态公路成功建设实例,结合中国国情对生态公路建设理念的进一步剖析有着积极的意义。
本文通过分析福建省道206线文曾路段生态建设过程中的成功经验,结合生态公路内涵,总结公路生态建设措施,旨在为华南地区滨海城市人口密集区普通公路的生态建设累积经验,同时为中国生态公路的理念发展和建设提供相应依据。
1 研究区及路线概况
1.1 研究区概况
文曾路建设区属亚热带海洋性气候,具有温暖潮湿、光照充分,季风影响频繁,台风季节长等特点,属南亚热带海洋性季风气候。建设区内夏无酷暑、冬无严寒,降水受季风控制,有明显的干、湿季之分[3]。线路位于厦门岛南部万石山风景区,为重丘山林地带,主要地质结构为残积岩层与第四系更新统冲洪积层。残积层主要分布路段是文屏路,昭塘(西头)村东侧至海边;更新统冲洪积层主要分布路段是湖边村东侧至西头村。沿线为重丘环抱,地形起伏较大,路线高差达80余米,建设区内无河流,地表水体以水库、池溏为主,沿线区域内树木繁茂,水土保持状况良好,道路山上路段处于人迹稀少处,林木葱茂,大气环境和音响环境满足国家一级标准。
1.2 路线概况
福建省道206线文曾路段位于厦门岛西南部,北起厦禾路文灶口,南至曾厝垵接环岛路,中部穿越国家级风景名胜区万石山,集交通、旅游、战备等功能为一体,是206省道(S206西厦线)终点段。福建省厦门市公路局于2002年底开工建设文曾路,2004年9月竣工通车,极大缓解了厦门岛南北向交通问题,连通繁华的文灶商业区与环岛路滨海旅游区,两区域间距离由18km缩短至5.3km,原本30min车程缩短至5min。文曾路也因独具特色并串联沿线景点,形成一条新兴的游览线,为厦门旅游业增添了新内容。
2 文曾路生态建设分析
2.1 生态选线策略
文曾路中段穿越的东屏山、御屏山位于“鼓浪屿——万石山国家重点风景区”保护范围,对环境的保护有很高的要求。根据公路建设与自然环境和谐发展的生态建设理念[4],在路线设计之初已充分考虑合理利用地形及原有老路,在保持较高技术指标的同时,又能因地制宜,灵活变通,使路线的设计尽量适应地形并与周围自然环境以及历史文化遗迹融为一体。采取的技术路线包括:选择对原生地貌影响比较小的施工方案,结合地形,随山就势(如图1所示);严格限制道路宽度,根据车流量灵活设计上、下车道(如图2所示);充分考虑历史文化遗迹的保护,利用德国人修建的小双石拱桥作为过水桥涵(如图3所示)。
2.2 原生地貌及植被保护
2.2.1 原生地貌保护
建设区穿过厦门岛南部万石山风景区,为重丘山林地带,文灶至曾厝垵公路沿线主要地质结构为:残积岩层与第四系更新统冲洪积层。为达到“对沿线自然景观的影响减少到最低程度”的目标,文曾路在建设过程中道路修建顺地势而为,在路基设计中,采用提高路基设计高度以有效降低垭口处挖方高度,避免了大规模取土,极大地减少对地貌的破坏。排洪沟设计中,道路中段过御屏山垭口后分离而沿山谷两侧南行,中间明沟排洪,巧借地势顺着谷底“师法自然”,保留沿线原生地貌的同时,再现山溪景观,既具排洪功能,又成可游可憩的带状公园。除此外,沿线所有的上下边坡的急流槽都处理成小山涧或小瀑布形成雨季跌水景观。
2.2.2 植被保护
对文曾路沿线原生植被的保护,包括对南亚热带季风常绿阔叶林的普遍保护和沿线古树名木的重点保护两部分内容,保护措施除前文所提到的“生态选线”和“原生地貌保护”两项源头性的措施外,在建设过程中技术人员牢固树立“不破坏就是最大保护”的理念,并采取一系列措施,包括:(1)控制清场范围;(2)减少新增施工便道;(3)公路建设中通过明确施工清场范围内需保留的珍稀树木,通过挂牌,移植利用,微调线位等多种方式。
2.3 野生动物保护
公路作为线性工程的切割与阻隔作用对野生动物产生的影响更明显、更直接,所以对公路沿线野生动物的保护也显得更重要、更迫切[5]。要对公路沿线野生动物进行有效保护,首先应识别、筛选出需要保护的野生动物物种,进而调查、研究这些物种的生活习性,再结合公路路线可能对其生活习性的影响,最后提出有效保护的措施[6-7]。文曾路施工前的环境评估阶段,科研技术人员针对沿线可能影响的野生动物进行了考查与充分论证;目前万石山风景区主要的动物有:白鹭、燕子、金翅雀、蟾蜍、画眉、松鼠、喜鹊等,因为人为干扰对建设区已经有了长期的影响,建设区内并不涉及野生动物的迁移通道,因此,提高建设区的植被覆盖率,保障野生动物栖息地的面积和连通度被作为文曾路生态建设的主要措施。
图1 道路东、西分侧选线,保护山谷原地貌
图2 上坡2车道、下坡1车道
图3 沧桑斑驳的双拱石桥
2.4 水环境保护
文曾路沿线内无河流,地表水体以水库(山李水库)、池溏为主。因本区地层主要由不透水的花岗岩构成,故地下水的分布受地貌和构造的控制,蓄水层主要分布于第四纪松散沉积层和一些构造断裂带中。在文曾路路线设计对于水环境的保护主要考虑以下几点:
(1)在设计施工中充分考虑排水沟涵与上李水库汇水渠道间的地表径流的作用关系,避免泥沙进入水库而渐成淤积。
(2)结合市政建设做好管线预埋,利用市政污水管线排污。出于远见性的考虑,工程设计中预埋给水管线、污水管线、燃气管线、电信力管线等管道,避免了将来的二次开挖。
(3)明沟改暗沟,与慢行系统整和,最大化提高路面利用率。
2.5 边坡生态修复
由于边坡的绿化面积较大,但往往不具备灌溉条件,立地条件很差,所以在生态恢复之初,首先种植一些耐瘠薄、抗旱、喜阳、易于成活的先锋植物[8],随着植物的生长,边坡的环境会逐渐好转,土壤会因岩石的风化和风力的作用逐渐增多,阳生植物长高后会形成一些阴凉,为阴生植物的生长提供适宜的环境[9]。除绿化防护外,采用工程防护坡面总会留下人工痕迹,与原始自然环境形成反差,带来环境景观不同程度的破坏,而且,对于坍塌、破碎,自身难以稳定的边坡,仅用绿化,难以保证边坡的稳定[10]。因此,加固和绿化相结合的边坡防护形式,是在文曾路应用比较广泛的坡面防护形式,主要遵循以下原则和措施:
(1)制定文曾路边坡修复三大原则,即生态效益最大化原则、因地制宜的原则和工程可实施性原则,将三大原则贯穿边坡施工和生态恢复全过程,边坡开挖与生态恢复同步进行。
(2)分类制定路堤和路堑的生态防护措施,优化排水沟设计,具体措施:路堤边坡不大于1m时,采用植草防护(图4);路堤边坡大于1m,且小于5 m时,采用菱型骨架植草防护(图5);路堤边坡高度大于5m的一般路段,采用拱型骨架植草防护;下有排洪沟的路基段,下部采用石砌护坡,上部对应不同高度分别采用菱形骨架护坡或拱型骨架护坡(图5)。
公路完工后,道路两侧路堤和路堑采用植草、浆砌护坡、档土墙、喷浆抹面等防护措施,避免了雨水对路基的侵蚀,设计中还采用了一系列路面和边坡的排水设施(非超高段路面水由两侧路肩分散排除),通过边沟或由边坡漫流入排水沟排除。
图4 接近自然的混播草坡
图5 菱型骨架植草防护和拱形面护面墙
(3)采用复合化施工工艺,实现边坡综合效益最大化。
御屏山垭口两侧边坡高达20 m以上,为掩盖原有装饰味极强的护坡拱券,采取草、灌混播并在拱券内点植三角梅等措施,边坡下的条石挡墙前也种植了三角梅和爬山虎,采取遮挡、悬垂和攀援相结合的方式,尽力减弱人工痕迹,美化景观(图6)。
图6 采用复合化施工工艺边坡
(4)利用多元化,打造新型边坡文化景观。
对于石质边坡,则根据不同的风化和破坏程度,采取相应的修复手法。对破坏程度小、石质坚硬的边坡,就局部保留利用或修补染色做旧;风化较严重的就先锚固后挂网喷浆,并做纹理、色彩处理;对于有造形需要的局部,则采用簿壳结构塑石,并在适当地点留槽填土点缀植物,以软化硬质景观(图7)。
图7 利用裸露岩石设计的大佛
2.6 沿线居民生活环境恢复
本工程的起点在市内繁华路段,影响因素较多,周围噪声亦高;终点在曾厝垵村,为居住区,亦是影响目标。为减少道路建设过程和建成通车后对沿线居民造成的影响,相应对策如下:
(1)在项目设计、施工过程中力图将对植被的破坏控制在最小范围内,项目完工后进行了大量的植被修复以及对周边环境绿化整治。
(2)道路设计之时采用沥青降噪路面和密植行道树,降低车流所带来的噪音,同时充分利用层次空间,布置立体绿化,从而吸附大部分机动车排放的尾气。
3 总结及展望
本文结合福建省道206线文曾路段的建设,从生态公路的理念与内涵出发,针对于东南沿海人口密集区普通公路生态建设过程中可能存在的问题,围绕福建省道206线文增路段的路线选择、原生地貌和植被保护、水环境和野生动植物保护、边坡生态防护及沿线居民生活环境恢复等诸多问题之间的相互协调性进行了探索,文增路的建设合理地运用了生态学原理,符合生态公路的建设标准,带来了以下的积极影响:
(1)连接了厦门岛内传统商业区和滨海旅游区,缓解岛内交通压力,同时作为厦门旅游的著名路线,提高了沿线居民的出行便利性,具有积极的社会和经济意义。
(2)文曾路采用了全新的生态理念,虽处于滨海地区,又具备山区公路的特点,在兼顾自然环境的保护和人文特色的凸显的情况下,因地制宜,在有限的空间内将公路的实用功能和景观营造进行了完美的结合,为我国生态公路的建设提供了新的模版。经过建成后近10年的运行,以及周边环境的良好变迁的实践证明,生态公路不仅能满足普通公路的基本需求,还兼顾了人和自然的和谐相处基本需求,对于东南沿海人口密集区的公路建设具有良好的示范作用。
通过文章对生态公路理念的理解,建议的措施:
(1)公路建设应把生态公路建设放在更加突出位置,促进人与自然和谐发展。
(2)进一步坚持可持续发展理念,降低消耗和污染,合理利用和节约资源。
(3)进一步把“生态公路”的要求贯穿于公路建设的全过程,把生态保护作为检验实施成效的标准之一。
(4)在公路建设中应充分考虑资源和生态环境的承载能力,合理利用公路线位和岸线资源,节约用地,有效防止施工中的环境破坏、水土流失、农田和农用地污染。
(5)及时完成工程环保设施建设,全面提升公路沿线的绿化、美化水平。