环保理念在高等级道路路线设计中的要点分析

张建华

（浙江数智交院科技股份有限公司，杭州 310000）

1 高速公路路线方案选择分析

1.1 绿色公路建设理念

在高速公路设计时，应首先考虑公路与铁路、高速公路与普通公路共用线位，这样可以减少土地浪费。改扩建公路时，要充分利用现有的道路资源，减少土地分割，避免可耕种土地的占用，避让基本农田，实现科学选线。为更合理地使用沿线土地，需要积极推进改地、造地、复垦和取土、弃土综合措施。为更好地保护现有的土地资源，可以选用低路堤和浅路堑方案。对道路施工过程中的临时拌和站、便道、驻地、预制场进行充分利用，从而减少复建。按照法律规定，应有效避开水源地保护区和自然保护区等生态敏感的区域。为有效施行生态环保，应重点对野生动物、原生植被、自然地貌、湿地生态和表土资源加强保护。需要增强路面和桥面径流的消纳和净化，对此，应做好公路的排水工作。

1.2 高速公路选线理念

高速公路的选线应根据施工段的地形地貌进行，还要考虑环保、安全、土地利用、施工条件等因素，确定路线的基本走势，并考虑经济性，全面比较后选取最适合的线路进行施工。由于它是道路建设中最基础的工作，所以，要综合考虑诸多因素，包括复杂的自然环境、社会经济条件等。

要设计出合理的路线，必须保证勘测设计质量，同时减少经济成本，对各种方案进行对比，由粗到细，由轮廓到具体，渐渐深入，分段比较，全面考虑，详细分析后做出选择。

2 高速公路选线的原则和控制因素

2.1 高速公路选线的原则

1）对诸多方案进行比较和论证，采用各种先进手段对方案进行比选，使高速公路设计阶段拥有最优方案。

2）路线设计除了要保证安全、舒适、快捷之外[1]，还需要具有成本低、效益好、工程量小、便于养护等优点。合理搭配立体线形的平面、纵面、横面。

3）选线过程中尽量少占用田地，并和农田基本建设相互配合[2]。

4）通过风景名胜和自然保护区时，应与周围环境相协调。

5）勘测工程地质和水文，尤其是地质不良和特殊地区。

6）减少建设过程中对环境的污染，有效保护环境。

2.2 影响高速公路选线的主要因素

1）能源消耗。不同路线对能源的消耗也不同，选择的路线不同，运营车辆行驶的里程不同，产生的效率和成本也不同。为了节约能源，在公路建设中，要坚持保护环境的设计理念，从而减少能源消耗。

2）生态环境。公路的寿命和生态环境密不可分，生态环境对公路的影响可以分为施工期影响和运营期影响，主要体现在这两个阶段对水系、动物、植物和水土的影响。所以，公路选线的过程中必须考虑经济效益和社会效益，在保护环境的同时满足当地的发展需求，设计人员要重视环境影响，从而建设生态友好型公路。

3）社会环境。公路建设作为基础设施，在对社会服务的同时也会对社会环境有所影响，主要存在的影响体现在以下几方面：人员就业、资源开发、产业发展、社会经济、对外交流和教育医疗等方面。所以，在公路选线的过程中，应当让各行各业的更多人参与进来，集思广义，选择可行的方案进行施工，从而减少不良影响。

4）地质。由于山岭重丘区域的地貌起伏跨度大，地形多变复杂，不良地形频繁出现，气候和周边的环境也会对公路造成影响，例如，山洪、滑坡、泥石流等灾害。所以，在选择路段时要避免这些区域，倘若不能避免，一定要做好防护措施，否则会导致公路建设缺乏安全性。

5）地形。高速公路选线一般会有山岭重丘区和平原微丘区。山岭重丘区域对公路选线的影响较大，对土石方的使用量会增加，提高成本。平原微丘区域对公路选线的影响较小，所以，在选择时要做综合比较。

6）计算行车速度。计算行车速度是公路设计选用一系列技术标准的依据，也是后期运营开放交通时设置限制速度的重要基础依据。

7）交通量。其反映的是未来的运输需求和交通组成情况，所以，在道路规划中需要考虑该因素，借助科学依据，对交通量进行预测，为设置公路等级提供重要依据。

3 路线设计应用

3.1 工程概况

某高速公路工程项目主线里程桩号K0+000～K36+291，诸暨二环南路连接线里程桩号K2+940～K0+000，长2.940 km；义乌环城北路连接线里程桩号K36+291～K38+244.576，长1.954 km。主线总长36.291 km（诸暨13.01 km、义乌23.281 km），全线含连接线设枢纽互通立交2处（诸暨、义乌各1处），一般互通立交7处（诸暨4处、义乌3处）。

3.2 地质情况

由于场区地貌高差较大，工程地质分区也比较复杂，有堆积平原区（I）之冲湖积平原亚区（I1）。中下部由冲湖积、海积黏性土和冲洪积含黏性土砾砂、含黏性土圆砾等组成，下部由中厚层的淤泥质土组成，表面由冲湖积粉质黏土组成。由于基岩埋深比较大，岩性分为泥质粉砂、白垩系下统凝灰质砂和凝灰质砂砾。出露前第四纪地层主要为白垩系诸暨组（K1z）、朝 川 组（K1c）、黄 尖 组（K1h）、劳 村 组（K1l）、前 中 生 界 陈 蔡 群（AnMzch）。

3.3 路线设计

3.3.1 技术标准

1）主线：诸暨三环南路（主线起点）至绍诸高速延伸线：采用设计速度80 km/h的双向四车道高速公路标准，路基宽度25.5 m。绍诸高速延伸线至义东高速：采用设计速度100 km/h的双六车道高速公路标准，路基宽度33.5 m。

2）桥下空间利用（地面道路）：（1）诸暨段诸安线老路改建：二环南路连接线桥下空间利用（诸暨二环南路至三环南路）。该段维持原80 km/h双向六车道的一级公路（兼顾城市道路功能）标准，路基宽度40 m。（2）义乌段：义乌终点段桥下空间利用（环城北路至G351），该段采用设计速度60 km/h的双向六车道一级公路标准，路基宽度40.5 m。

3.3.2 路线设计原则

1）其设计理念是“可持续、全面、协调”的科学发展观，待路线平面图确定后，根据地形条件进行纵面设计考虑，大型结构布设和互通式立交桥及交叉路需采用合理的技术指标。

2）为保持整体线形的连贯性，用运行速度作为检验全线安全性的标准，控制好相邻路段指标的极差，达到衔接顺适。

3.3.3 主线节能设计

1）耗能分析。施工期间机械的消耗称之为能量消耗。施工过程中选用的一次性消耗能源的机械比较少，主要的消耗是路面材料拌和机械及生活服务消耗少量煤炭。在整个施工过程中，二次性能耗在整个工程施工中所占的比重较均衡，桥涵工程的消耗大多是汽油、柴油和电力。

从节能方面考虑，首先，施工所用机械的消耗要达到国家标准或满足国家及地方对节能的要求；其次，控制能源的消耗，减少搅拌设备空转和搅拌的次数，行走的机械严格控制能量消耗，发挥其最大的作用。

该项目施工过程中需要消耗的能量有燃油和电能，包括路面和路基以及桥梁建设中使用的沥青、木材、水泥和钢材等主要材料，这些均直接或者间接地消耗能源。根据项目投资进行能源消耗估算，并参照浙江省同类建设工程的消耗结果，该项目共用电59 623 kW·h，煤902 t，汽油1 355 t，柴油88 445 t，重油6 817 t。

2）对安全性进行分析评价。路线总长的25.71%是一级公路平曲线，最小半径是2 500 m，最大纵坡是3%，线型指标和运行速度成正比，均偏高。但是运行速度和设计速度差均≤20 km/h，相邻路段运行速度差均在10 km/h以内，整个工程路段运行速度差是0的占大多数，运行速度的协调性好，工程线形比较流畅，各项指标均衡。

3.3.4 提升土地利用率

1）占用土地情况。本工程占用土地以绿化用地和老公路为主。其中，农用地21.964 8 hm2，包括绿化用地19.355 4 hm2，农田1.223 4 hm2，旱地0.541 6 hm2，菜地0.844 4 hm2；建设用地37.042 1 hm2，包括公路25.229 5 hm2，铁路9.541 9 hm2，工矿2.270 7 hm2；未利用地2.136 3 hm2。工程线外安置及小三改（指铁路建设路外的通信线路、广播电视线路、电力线路的迁改）用地3.512 2 hm2（工可批复中的用地不含安置用地）。

2）节约用地措施。由于资源比较稀缺，该工程设计时需要考虑节约用地。专用的左转车道只设置在地面道路和主干道的交叉处。平面交叉设计中缩小路口机动车道宽度。非机动车道设置在平行匝道下方，前提是满足净空。尽量在互通方案实施时减少新增征用地。为减少用地，在道路两侧设置挡土墙，收缩坡脚。

3.3.5 路线设计的环境保护

本工程区域内自然环境、生态环境较好，公路建设对沿线的环境将产生一定的影响，但从设计、施工、管理方面加以重视，采取必要的措施，可将其影响降到最低。

为了使公路建设完成后和周围环境协调一致，营造舒适、整洁、美观的公路环境，可以采取适当的景观绿化，从而丰富沿途景色。同时重点通过下述措施着手，充分保护环境。

1）敏感水体污染防护

路基路面排水按照“畅、隐、绿”外形美观流畅和污水“零排放”的原则，提高行车安全和景观效果。项目沿线水源保护区的路基及桥梁排水统筹考虑，为避免水源受污染，路面排水设计采用一种经济高效的污水生态处理技术方案——径流污染截流和应急处理系统，对径流进行集中收集处理。

2）桥面径流污染处理——设置桥面径流系统和应急处理系统。

桥面径流污染和应急处理系统主要由储存调节系统和处理系统串连而成，桥面径流通过储存调节系统、生态水沟、处理系统达到层层净化的目的。

3）路面结构可再生

路面结构应遵循整体化设计原则。路面结构及材料设计在满足路面路用性能和使用性能要求的基础上，应重视路面可再生循环利用、节能降耗和减排增效及生态环的设计新理念。玄武岩纤维SMA沥青路面不仅具有良好的路用性能，更具有节能、减排、环保、可再生利用和阻燃作用，可减少公路后期养护成本，并符合国家的发展战略，路面上面层考虑采用玄武岩SMA路面结构。

4）边坡生态防护

根据美丽公路的建设需要，本项目填方边坡均采用液压喷播草灌和框格植草灌进行生态防护，并根据实地情况选取部分路段设置柔性生态加筋挡土墙。

为避免人工造景及外来物种对现有生态系统的侵蚀和破坏，实现重建生态系统的可持续发展及自我稳定循环，充分调查了当地的植物物种，优选生命力强、根系固土、景观效果好的草、灌、乔种籽，合理配置，构建以乡土树种为主，物种多样且低碳循环的公路生态系统。

4 结语

我国对高等级公路的修建应注意桥梁、隧道和路基的合理搭配，考虑周边环境，减少对环境的破坏，强化高等级公路的环保性。为了保障我国高等级公路的环保和实用，应采取更合理的路线设计，不断优化设计方案。