堤路合一建设中生态设计理念的应用

郭 勋，路立功

（河南黄河河务局濮阳黄河河务局，457000，濮阳）

堤防道路是指将道路与堤防工程结合起来，在堤防工程的顶部铺设路面结构层，从而形成堤路合一。在建设过程中涉及两个学科：堤防工程和道路工程。高标准堤防道路不仅发挥着防洪的作用，也是一条交通干道，还兼具景观、生态、旅游等多重属性。从交通环境看，堤防道路单侧临水，交通源来自堤防沿线背水侧，防汛车辆具有优先通行权，社会车辆应控制出入量以保证防洪安全。设计中堤防道路将原有堤线作为路线、堤顶高程作为路基设计高程、堤顶宽度作为路幅宽度，各项设计指标均需同时满足防洪与道路工程设计规范的要求，因此不能完全遵循普通道路的设计理念和方法，必须根据堤路特点对堤防主要指标进行设计。

一、生态设计理念的提出

生态堤路是指在确保堤路防洪安全前提下，按照生态学原理,充分保证河流堤路环境的自然形态和生物需要，尽量减少对天然环境破坏，同时考虑堤路景观性、亲水性、整体性、系统性，做到安全、生态、环境与文化相统一，满足人民群众欣赏水景、接近水面、安全绿色的需求，保持堤防与周围环境相协调，全面提升堤防安全与生态保障能力。

二、基本原则

1.与功能相适应，明确主要设计指标

设计速度和路幅宽度是堤防道路两个主要设计指标，决定了道路线形设计等参数和路幅布置的方式及类型，取值必须适应堤防道路的功能。堤防道路以堤防管理和防汛车辆为主要服务对象，根据所服务江河防汛任务的轻重、堤防等级和堤线现状，初步确定设计速度和路幅宽度，在此基础上充分考虑堤防道路交通运输功能和社会服务功能，包括地区近远期规划、路网设置、道路等级、服务水平，确定各类货车、客车、农用车、观光车、行人等的交通组成和交通流量，合理确定设计速度、路幅设置和堤路结合方式。在有限的宽度内合理配置非机动车道、步行道、绿化带、辅道和休闲带，尽量满足各类车辆和行人的通行及观光需求，将堤防道路的作用发挥至最大。

2.技术先进，安全可靠

堤路工程建设要坚持技术可靠、安全适用原则，强调安全与生态并重，确保技术可行、措施可靠。无论是新建或是加固堤路工程，任何工程措施的采用，既要注意选用先进适用的技术，又要保持工程安全可靠。

3.系统治理，整体设计

堤防建设要从整个河流生态系统的结构和功能到生态系统各要素之间的相互作用来考虑，要采用系统治理理念，将堤路作为一个整体和系统进行设计，尽最大努力减少或避免对河堤的破坏和影响，寻求最佳的生态工程解决方案，善于利用生态系统的自组织、自我设计和自我恢复的特点来实现人与自然的和谐。

4.以民为本，生态优先

在确保工程安全前提下，按照方便群众、方便管理、生态优先原则，选用的设计方案既要考虑周边人民群众生产生活的需要，又要注重工程措施对生态环境的影响，尽最大可能保持河流堤防天然形态和自然特性。采用对生态环境影响较小的工程技术措施和生态措施，优先采用生态、节能、环保材料，做到生态影响最小化，生态效益最优化。

5.因地制宜，经济合理

在堤路工程建设过程中，要按照因地制宜、经济合理的原则，工程技术措施的选择应遵循风险最小和效益最大原则进行经济分析，注重在工程建设过程中充分利用当地自然条件，采用当地建筑材料并对弃土弃渣进行资源化利用，以最优工程技术方案实现最大经济与生态效益。

三、关键技术

1.堤路设计关键技术

（1）功能定位

根据堤防道路各项功能的重要性，堤防道路分为4种类型：防洪道路、综合道路、交通道路和景观道路，每个道路分为几个等级。功能定位的目的是为堤防道路提供设计依据，建立合理的施工标准。

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（2）断面设计

农村防洪堤段交通流量小、行人少，堤防道路宜采用公路断面形式；城市防洪堤段常有游客和非机动车，宜采用城市道路断面形式。防汛为主的堤防道路可设计为单幅路单车道或双车道，整体对称式布置，简单实用，建设费用低，维修方便。交通为主的道路宜采用单幅或多幅路，双车道或四车道，车速高、通行能力大、行车舒适、事故率低，但造价高，必须加宽堤防。景观功能为主的堤防道路宜采用多幅路，双车道或更宽车道。常规设计为整体对称式，但缺乏特色。分离式除了可在建设堤顶道路以外，也可把部分断面放置在戗台或堤防内、外侧帮宽上，与自然地形地貌紧密结合设计，减少对环境的影响，满足不同水位的防洪功能需求，丰富堤岸整体景观，增加堤防用地的层次感。

（3）交叉设计

堤防道路与相交道路设置平面交叉有两种情况：一是与沿岸上堤道路形成T形交叉，二是与跨河道路形成的十字形交叉。平面交叉形式简单，占地省，跨河桥梁梁底标高不用高出设计洪水位过多，投资小，但交叉口冲突点多，穿堤车辆对防汛车辆行驶影响较大，特别是在汛期可能需要实施交通管制。当采用平面交叉时可根据相交道路等级和主次关系采用主路优先或信号控制的交通管理方式。平面交叉适用于过堤道路等级为公路二级或城市道路主干线以下，形式选择加铺转角式或分道转弯式，设计时主要解决转角曲线半径和足够视距、分道转弯半径和交通岛尺寸与位置的要求。

当过堤道路为一级公路或交通量较大的二级干线公路，或城市范围内以交通功能为主的干线道路，为消除过堤车辆对堤防道路行驶车辆的影响，可采用分离式立体交叉形式，使车辆行驶互不干扰。若车辆有上、下堤需要，在两岸背水侧各设置两条匝道连接相交道路，建成互通式立交。立体交叉能控制相交道路车辆出入，保证车流连续稳定行驶，减少社会车辆对堤防管理车辆的影响，但为保证堤防道路净空高度，须抬高桥梁高程，造价增加较多。若不提升桥梁高度，可采用下挖河堤路立交方案，即在临水侧河堤预留一定宽度（满足各级堤防宽度要求），下挖背水侧河堤使道路从桥梁下方穿过，河堤路与相交道路之间设置匝道连接。该方案既能控制桥梁造价，还具有立体交叉的优点。

（4）排水设计

堤防道路若堤高不大，路面可采用分散漫流式排水。高路堤为防止雨水冲刷边坡，也可在路肩处设置纵向排水沟或者挡水埝，然后集中排放。宽度大、分隔多的多幅路路表水的漫流散排较为困难，且多数远离城区，附近没有市政雨水主干管，路表排水可采用以下设计方案。

②降低人行道漫流排水。为使路表水不受高于路面人行道的阻挡，将人行道高度降至与行车道相同，同时人行道横坡向外倾斜，使雨水散排。这种方式设计和施工简单，造价低，但与机动车道齐平的人行道对行人和行车安全均不利，且易被机动车辆占用，堤坡容易受水冲刷，适用于行人较少、堤高不大的堤顶路。

③路侧带开口集中排水。每隔一定间距在道路两侧的路侧带开口，雨水沿道路纵坡纵向流动，至开口处横向排出路面，为防止水流冲刷边坡，开口处的坡顶至坡脚可用砂浆抹面等防冲刷措施。该方法无须开挖雨水口和布置雨水管，施工方便，但路面容易积水，美观性差，适用于堤顶宽度不大、降雨量小的农防段堤顶路。设计时应注意道路的纵坡不能过小，开口前后位置应设置水簸箕收水。

④绿化带排水。在绿化带两侧的路缘石上开孔，孔的底部与路面齐平，使路面水通过孔洞流至绿化带内，或将绿化带路缘石降低至与路面齐平，雨水自流入绿化带内。该设计能够利用雨水浇灌绿化带内绿植，同时避免了散排对边坡的冲刷，但若施工时路缘石位置安放不当易形成积水。另外绿化带蓄水量有限，下渗的雨水会对路面结构产生影响，因此该方法适合堤顶宽度较小、降雨量小的堤防道路。

2.生态设计理念在堤路建设中的应用

（1）弃渣资源全部有效利用，做到经济与环保相统一

根据现场地形条件，采取3项措施对弃渣进行资源化全部利用，可有效地保护环境，防止水土流失，实现水安全与水经济、水生态与水环境的和谐统一。一是将拆除堤顶排水沟和防撞墩等废渣处理到主土坝下游的坑池中，用作填塘固基，既解决了废渣和砖的出路，又消除了下游主体土坝的安全隐患。二是将挖出的大量弃土和弃渣填入堤后的凹坑中。同时，废渣也用于道路修复和道路拓宽，可大大节省废渣场的处置成本。三是将开挖的土方用于边坡的修整，结合水土保持和生态绿化，大大降低了绿化改造成本，为恢复堤岸的生态绿化功能创造了自然条件。

（2）以民为本，实现水生态、水环境、水文化建设相统一

堤后坡采用适生草皮，路面结构采用生态材料建设绿道。按照“适地适草”的原则，根据当地土壤气候、方便管理以及适应能力等进行衡量选择适合的植物作为堤背水坡草皮。同时充分利用现场条件，将生态绿化与水文化、水环境建设相统一。在确保安全、满足水土保持功能前提下，将防渗墙开挖出的弃土弃渣用于绿化，创造出不同特色环境氛围。一是利用借景、地形等绿化手法，创造出不同氛围的环境空间，营造园景小区、植被特色。二是进行生态绿化改造，利用当地适生藻木进行造型设计，将“欢迎您”的字样种植在坡面，既提升了景区品味及亲和感，也改善了生态环境。三是结合当地景区环境，将原来杂草丛生的上游平台进行生态绿化改造，根据地形建设喷水池、小亭、长廊、健身路、健身广场等，在置石、亭子、长廊柱子上，把我国古代治水故事、名人书法、对联、堤防工程建设历程等镶嵌其中，将其改造成为集水生态、水环境、水文化于一体的人民乐园。

四、工程实例

卫河是海河流域的重要河道之一，由于原来堤防建设标准低，险工护岸和临村堤段数量较多，穿堤建筑物多且毁坏严重，经过逐步改造，将堤防建设成集堤、岸、路、绿、景“五位一体”的多功能标准化工程。卫河生态堤防工程的建设要点：一是堤身工程，恢复堤防断面完整性，将堤防高度、宽度和坡度按照标准规范修复，对堤身进行防渗加固处理；二是险工护岸工程，在原有砌石、混凝土护坡的基础上种植草皮，采用生态混凝土护岸、生态格网护岸、生态袋护岸、生态砌块等防护措施，集防洪、生态、景观于一体，形成生态固岸；三是生态绿化工程，采用内、外堤肩和堤坡种植优质草皮，两侧堤脚种植景观树、观赏植物等方式，既有利于生物防护，又美化了环境；四是抢险道路工程，为改变雨天道路泥泞，车辆无法通行的状况，卫河防汛抢险道路按照四级公路标准规范规定，采用沥青混凝土、水泥混凝土等结构形式，在底部铺设灰土垫层，两侧铺设草皮花砖和种植行道林。

五、结 语

①堤防道路设计应基于其临水的特点，在保障防洪安全的前提下，提出了合理确定道路设计指标，充分发挥各项功能，灵活运用设计方法，使工程与周围环境相协调，充分体现滨水特色的设计思路。

②按照堤防道路的功能性质，并考虑到工程的经济性和安全性，确定了各类堤防道路设计速度指标，从而确定线形设计和坡度设计的技术指标。对不符合道路规范的堤线急弯段可采用局部堤路分离的方法处置，堤顶纵坡过小的可利用加铺路面结构层的厚度变化使其符合要求。

③生态设计理念突出绿色发展，做到弃渣资源化，同时改善生态环境；采用节能环保设备和生态材料；统筹兼顾水安全、水生态、水环境、水文化进行水保生态绿化建设。