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公路路线设计与环境协调发展研究

2021-05-10付朝阳

运输经理世界 2021年16期
关键词:路线边坡绿化

付朝阳

(陕西远通建设规划设计有限公司,陕西 西安 710068)

0 引言

以往公路工程的选线设计和施工建设,通常将实用性、经济性摆在优先位置,而对于沿线生态环境的保护则没有给予足够的重视,从而导致公路建设对当地自然环境造成了破坏。

在绿色发展理念下,必须要转变公路路线设计理念,坚持协调发展,做到环保与实用的统筹兼顾,不仅要保证公路建设不会对生态造成破坏影响,而且要进一步改善公路沿线景观环境。基于此,做好公路选线设计与环境保护的整体规划,成为新时期公路工程规划与建设的一项重要任务。

1 公路建设对环境产生的影响

1.1 对路域生态环境的影响

公路的路域生态系统主要包含两部分,分别是以岩石、植被、土壤等组成的自然生态系统,以及由路域人群、过往车辆、公路设施等组成的“人-车-路”系统。路域生态系统以公路为基准,分别向两侧延伸在50~100m,形成一个廊道式生态系统。公路建设对路域生态环境的影响明显,主要体现在:

第一,高路堤会阻断地面径流或者改变径流方向,原有的水文地质被改变。路堑边坡渗水导致地下水位下降,地表植被枯死,水土流失加剧。

第二,由于水文地质的改变,公路沿线植被也会发生变化。例如乔木类植物数量减少,而草本植物大量出现。另外,公路建设中还会产生大量的弃土或其他垃圾,如果处理不当也有可能对公路沿线的河流、湖泊等水体造成污染。如果路线设计与既有的河水流向发生冲突,公路建设也会对水体走向产生影响。

1.2 对沿线景观环境的影响

沿线景观主要影响驾乘人员的视觉观感,公路沿线景观环境良好,可以有效缓解驾驶人员的视觉疲劳,对保障行车安全有积极帮助。相反,如果道路景观环境遭到破坏,则会降低视觉质量,给驾乘人员带来心理上的不适。

公路建设也会对沿线景观环境产生不同程度的影响,例如在山区公路建设中,大量砍伐沿线树木,大范围切割山体,导致公路沿线景观与山区整体环境在视觉效果上产生严重割裂。如果在公路建设中坚持生态优先理念或者落实了生态补偿机制,则公路绿化设计还能起到改善沿线生态景观的效果。并且利用边坡防护制备、中央分隔带绿化植物等,构建起一道沿线的靓丽景观带。由此可见,贯彻落实路线设计与生态环保相协调的发展理念,对改善公路沿线生态环境有积极帮助。

1.3 对沿线人文环境的影响

公路沿线的人文环境主要包括乡土建筑、古迹遗址或者既有线路(如铁路、高压走廊)等。在公路选线设计时,应当尽量避开这些人文景观,防止公路建设对人文资源造成破坏。

当然,也有一些特殊情况下需要将公路路线设计在人文景观附近,例如当地大力发展以古迹遗址、乡土建筑为主的人文旅游产业时,公路路线设计应当在不破坏人文景观的前提下,尽量靠近人文景观的所在地,以便提供便捷的交通,为游客提供方便的交通条件,从而支持旅游产业的发展。因此,公路路线设计与人文环境保护也要做到统筹兼顾、相互协调,才能使公路的价值得到更好的体现。

2 基于线形与环境协调的路线设计理念

公路选线设计是一项综合性、专业性的工作,路线设计是否合理除了直接影响后期的工程建设外,也会直接对沿线环境产生深刻影响。因此,对于路线设计人员来说,要始终坚持生态效益、社会效益、经济效益的一致性原则,在掌握地质资料的前提下,将自然环境设计要素、生态补偿设计要素和景观段落设计要素,全部融入路线设计中,保证最终确定的路线科学、合理,为后续的公路工程建设提供有价值的参考[1]。

2.1 路线设计中加入环境设计

按照设计要素的不同,将公路路线设计分为平面线形设计、纵断面设计和横断面设计3种。其中,平面线形设计中要坚持直线、曲线和直曲过渡段的合理搭配。尤其是在平原地区,不宜设计长直线路,应当做到直线、曲线的相互结合,对提升行车安全有积极帮助。在直线、曲线的过渡段、变换点,应当科学搭配不同树种,或者设置人工雕塑以及其他特征明显的构筑物,可以起到提醒驾驶人员、缓解视觉疲劳的效果。根据公路设计时速的不同,灵活调节公路沿线景观植被的疏密程度,一般来说设计时速较快的情况下,植被可以相对稀疏,减轻对驾驶人员的压迫感。在纵断面和横断面设计时,要重点关注公路排水系统的设计。需要进行断面开挖时,应合理确定开挖深度、开挖面积,防止过度开挖对公路周边地质造成扰动,防止出现滑塌事故。在山地、丘陵等地形下的公路,路线设计中要尽量使用半径较大的竖曲线,能够增加视距,保障行车安全。在接近桥梁、隧道时,应当设计与周边环境有强烈反差的醒目标识,对提升视觉效果、保障行车安全也有一定帮助。将环境设计融入公路选线设计中,可以让公路景观环境与沿线的自然生态环境巧妙融合,有助于实现公路设计与环境发展的协调。

2.2 路线设计中加入生态补偿设计

生态补偿设计是由专家根据路线设计,评估公路建设可能对沿线自然环境产生的负面影响,然后根据评估结果制定生态补偿设计方案,从而将这种负面影响降至最低的一种设计理念。例如,公路建设中会产生大量土石,需要统一堆放在就近的弃土场。后期弃土场的恢复绿化就属于生态补偿设计的内容之一。同样的,在开挖路基时损坏的沿线植被,也需要公路建设完成后重新恢复,也属于生态补偿设计内容。生态补偿设计要把握好三个关键点:第一,新补偿的内容要与原有生态系统保持良好的兼容性,尽量实现自然植被与恢复植被的平滑过渡。坚持自然植被保护与恢复的统筹兼顾、同步进行,将公路建设对生态环境造成的不利影响降到最低。第二,保证自然生态系统的稳定性。以边坡恢复设计为例,除了要栽种绿植以提高边坡水土保持能力、避免水土流失问题外,还应增加补偿绿植的种类,通过多种树木相互搭配的方式,提高生态系统的稳定性,让环境补偿效果实现最优化。第三,生态补偿设计要兼顾生态效益和经济效益,例如公路建设中因为挖土石方形成的取土坑,可以修建成人工湖,用于道路排水或农田灌溉,发挥一定的社会效益。对于取、弃土场则可以利用恢复绿化的机会,适当投资改建成临时休息区或观赏区。

2.3 路线设计中加入景观段落设计

在公路路线设计中不仅要考虑实用性、经济性,还要兼顾安全性。景观段落设计是根据公路沿线的地理条件,在合适的位置进行景观的段落设计,一方面利用优美的景观,缓解驾驶人员的视觉疲劳,优化行车体验;另一方面利用景观绿植吸收汽车尾气、吸附尘土,达到净化环境的效果。在路线设计中的景观段落设计,应做到变化性、独特性、观赏性的有机统一[2]。变化性就是公路沿线的景观要丰富多样,每隔一定距离变换一种景观,避免视觉单调性;独特性则是要坚持因地制宜原则,尽量选择乡土树种,使公路沿线景观富有特色;观赏性是从景观设计角度,通过颜色搭配、高低搭配,提高公路沿线景观的观赏效果。除此之外,在路线设计中如果公路穿过树木比较茂密的山区,则要尽量保留原有风貌。后期进行路基、边坡的植被恢复时,也要优先考虑使用与周边环境适应的树木。每个景观特色带的长度宜控制在3km以上,相邻两个景观段落之间的景观过渡带,长度一般不低于3km,具体布置如图1所示。

图1 路线设计中景观段落的布置示意图

3 公路路线设计与环境协调发展的策略

在公路选线设计中,要想实现生态效益和实用功能的统筹兼顾,必须在开展深入调研、充分了解公路沿线地形地貌的前提下做好绿化设计。根据设计内容的不同,又可以分为路旁绿化设计、边坡绿化设计、中央分隔带绿化设计等。通过打造公路沿线景观带,使公路小环境与自然大环境相协调,才能突出公路选线设计的合理性以及提高公路工程价值的实用性。

3.1 路旁绿化设计

在路线设计中,可以尝试在公路两旁增添不同类型的季节性开花植物,并且按照“远高近低”的原则,体现出路旁绿化植物的景观层次性,提高其观赏价值。路基和低矮路堤处,主要栽种观赏性植物,而高路堤则主要栽种灌木和乔木,例如五角枫、垂柳、雪松等。在美化公路景观的同时,这些沿线布置的绿植还能起到引导行车视线的效果,对缓解驾驶人员视觉疲劳、提高行车安全产生了积极影响。在路旁绿化植物的品种选择上,要坚持两个原则,即多样性和乡土化。多样性原则就是尽量采用“乔-灌-草”搭配的方式,分别选择乔木、灌木和草本植物或观赏花卉等不同类型的植物,避免视觉效果的单调性,增加绿化景观的层次性。乡土化原则是尽量以本地乡土树种为主,由于公路沿线环境比较恶劣,乡土树种的环境适应性更强,前期易于成活,后期维护成本较低。

3.2 边坡绿化设计

对于穿过高边坡的公路,基于路线设计与自然环境相协调的理念,还应做好边坡绿化处理,以保证边坡稳定性。在路线设计时,结合地质资料掌握高边坡的岩土结构,如果坡面植被比较稀疏,表层岩土松动,则需要采取工程措施和生物措施相结合的方式,稳定边坡,防止出现边坡滑塌事故。工程措施主要包括喷锚挂网支护、框架格构梁加固等,生物措施则是通过边坡绿化提高边坡的稳定性。在坡面撒播根系发达、具有强大斜坡修复能力的植物,例如黑麦草、小冠花等,保证坡面植被覆盖率达到90%。一方面能够起到坡面整体加固效果,另一方面还能提高坡面抗雨水冲刷能力,降低强降雨天气下出现泥石流或边坡滑塌的概率。也可以在路堤斜坡处种植一些常绿灌木,如冬青、红豆杉等,形成一个多层次的绿色空间,对提升公路沿线的景观效果也有积极帮助[3]。

3.3 中央分隔带绿化设计

在一些高等级的公路中,需要设计中央遮光分隔带,起到遮光防眩、诱导视线以及改善景观的效果。中央分隔带的宽度通常在0.8~1.5m,绿化植物的选择上以小叶松、高山桧柏为主,或者因地制宜选择其他常绿的低矮树木,保证行车景观的动态变化适应高速行车的景观要求。由于中央分隔带是一个相对独立的生态系统,因此为提高生态稳定性,除了栽种乔木、灌木外,在中央分隔带的地面还可以栽种常绿综合排水草坪,常用的植物有高羊茅、莎草等。通过铺设草坪,提高蓄水保湿能力,防止土层硬化,有助于减轻后期中央分隔带的维护工作压力。需要注意的是,公路路线设计中还应当根据路线变化、周边地线等灵活调整中央分隔带绿化植物的高度和密度,兼顾绿化带的功能实用性和经济性价比。

4 结语

在公路工程的选线设计和施工建设中贯彻落实绿色发展理念,既是行业发展的必然趋势,同时也是节约资源消耗、降低建设成本、保障行车安全的客观需要。公路建设不可避免会对原有生态环境产生深刻影响,通过优化路线设计,将环保理念融入设计过程中,在保证路线设计合理的前提下,通过实行自然环境设计、生态补偿设计和景观段落设计,使公路路线的实用价值、环保效益得到统筹兼顾。在此基础上,从绿色发展角度出发,做好公路两侧绿化设计、公路边坡绿化设计和中央分隔带绿化设计,使公路工程不仅满足最基本的行车需要,而且还能成为一条具有特色的风景带,真正做到了公路与环境的协调发展。

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