公路路线设计与环境协调发展研究

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。