绿色公路建设理念在路线设计中的应用研究

江勇、晏一灵、刘正陶

（四川省林业和草原调查规划院，四川 成都 610081）

0 引言

建设以质量优良为前提，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路，是我国全面贯彻落实新时代生态文明思想，并实现公路建设绿色低碳可持续发展的需要。绿色公路建设的实施必须充分考虑项目全寿命周期，路线设计是设计阶段的龙头，本文以省道460 线巴塘县波密乡经乡城县定波乡至正斗乡公路工程（简称“项目”）为例，将绿色公路建设理念具体融入路线设计中，从而确保项目整体目标的实现。

1 项目特点及功能定位

项目区地处四川省甘孜州西南部，横断山脉中北段，金沙江东岸纵谷地区，属大香格里拉旅游圈腹心地带。路线全长75.567km，起于巴塘县波密乡，经过乡城县定波乡，止于乡城县正斗乡，路线起点接S459线K100+400，海拔3590m，止点接G549 线K45+300，海拔2894m。三级公路技术标准建设：设计速度30km/h，路基宽度7.5m（起点经波密乡路段6.3km采用设计速度40km/h、路宽度8.5m），沥青混凝土路面，桥梁宽度9.0m，桥梁设计荷载公路Ⅰ级。

1.1 项目特点

高原、高寒、高海拔、高烈度、地形差、地质差、施工条件差。

为新改建公路，新建33km，改建42.567km；新建路段岸坡横坡在45～75，覆盖层厚度达5～25m；项目区耕地、Ⅰ级林地、生态红线分布较多，路线布线空间狭小；沿线3 个乡镇和11 个行政村，对路线干扰较大。

1.2 项目功能定位

以服务沿线地方经济为主，主要承担以下功能：纵向连接国道318 线、国道549 线、省道459 线，完善区域路网；承担沿线主要乡村与县城，乡村之间的交通；项目位于“香巴拉”附近，地处川、滇、藏三省结合部，该项目的建设有利于三省旅游资源互补，形成新的旅游通道或旅游线路。

2 项目绿色公路设计理念

2.1 贯彻可持续发展观，充分考虑项目全寿命周期成本

在建设规模、技术标准以及路线布设和线位确定时，充分考虑整个社会、国民经济可持续发展，最大程度地节约土地和其他资源。在项目方案的择定和工程措施的采纳上，坚持以统筹规划、远近结合的方针，路基、桥涵、生态保护措施等基础性工程力争一步到位，减少项目全寿命同期成本。

2.2 贯彻以人为本、安全至上的方针

项目设计过程中，以满足人们的出行需求作为根本，把行车安全性作为控制目标贯穿于路线方案和各类工程设计整个过程中，既保证满足区域主要集散运输功能，又充分考虑到区域内车辆上、下本公路和沿区人民生产、生活对项目的依赖性。

2.3 充分尊重自然，着力加强环境保护

项目设计贯彻“绿水青山就是金山银山”的理念，高度重视环境的承载能力，坚持尊重自然、恢复生态的原则。在路线设计时遵循“随弯就势、标准灵活、指标合理”的原则，尽量避免高填深挖，采用以边坡绿化和路基防护工程相结合的措施对沿线环境进行恢复和积极治理，最大程度地使建成后的公路与沿区地形、地貌协调融合，镶嵌于自然、回归于自然。

3 路线方案设置

项目区地处定曲河河谷地带，其地形随定曲河流向自北向南倾斜，地势整体呈北高南低，东高西低之状。沿线属于河谷侵蚀地貌，河谷下切强烈，侵蚀堆积地貌广泛发育，尤以I、Ⅱ级阶地及河漫滩为主，沿岸谷坡高陡，植被茂密。路线廊带较为狭窄，加之受耕地、Ⅰ级林地、生态红线的制约，项目可供布线的空间十分有限。充分发挥原路通道资源作用，结合项目环境、资金条件、因地制宜，按照绿色公路设计理念进行路线方案设置，路线主要布设在河漫滩、冲积扇和Ⅰ级阶地上（见图1），尽力减少占用耕地、林地，尽量减少拆迁，路线布设与周围环境和地形相协调，最大限度地减少对自然景观的破坏，从而保护生态环境。

图1 路线总体方案

3.1 利用原路改建为基本原则，节约土地等资源

K0+000～K23+300 段，路线两侧为村庄、耕地、生态红线和Ⅰ级林地，制约路线方案布设。统筹考虑建设项目的合理用地，以尽量利用原路改建为基本原则，以保护当地有限的土地资源及农田、水利设施，减少对房屋拆迁的影响。路线布线时尽量少征占农地，保护耕地、林地，在内挖外挡间做好平衡。过村庄路段，拆迁工作协调困难，结合原拆迁量、村民的拆迁意愿、改线条件等对四处村庄采用“进而不进”的方案。原路基利用率达60%。该方案与工可方案比较减少：公路 用 地29.01 亩（19340m），拆迁2240m，投 资2633万元。

3.2 生态选线、地质选线，保护生态环境

K23+300～K46+300 段为新建路段，本路段树种及自然生态系统、自然景观稀有珍贵，山体横坡陡，地形条件差，地质灾害风险大，建设风险大。在详细调查该路段定曲河设计洪水位以及河道冲刷深度的基础上，结合地形、地质、生态环境保护等实际情况，路线方案布设优先考虑对沿线自然生态环境的保护，充分利用河岸岸坡和滩地布线，较大段落采用了沿河线方案。

路线利用支沟冲积扇扇体、左岸缓坡带布线，顺定曲河左岸下行，在K27+820～K34+180 提出了比较方案（见4.2.1）；为了绕避滑坡，在K34+109 跨河至右岸，路线沿右侧岸坡布线，待完全绕避地质病害后，在K35+309 跨河回到左岸，利用左岸缓坡带布线，在K46+300 接上C128 村道。

3.3 绕避村庄，提升服务能力与水平

K46+300～K57+200 段为脱线新建路段，原路分布有6 个较为集中的村庄，右侧分布有较多房屋。原有道路为等外级，利用率低，地形较为复杂。根据实际情况，在定曲河右岸开辟新线路，绕避村庄、减少拆迁，提升区域路网服务能力与水平（见4.2.2）。

3.4 合理利用技术指标，尽量减少拆迁

K57+200～K76+685.23 段，原路为沥青混凝土道路，平面线形较好，基本达到四级公路标准，走廊带较为明确，定曲河右岸无较大意义的比较线价值，基本按照原有道路进行路线布设，原路利用率达70%。通村路段，路线无法绕避，为了减少拆迁量，合理利用技术指标对4 段涉及10 个交点局部困难路段的缓和曲线长进行了降标，但均确保大于20m，降标路段总长1.74km，减少拆迁3142m。

4 路线方案比选论证

4.1 绿色理念的比选原则

一是路线方案的工程量、投资大小；

二是地形、地物、地质条件等对路线方案的影响；

三是路线方案有关征地、拆迁、施工条件等实施难易程度；

四是路线方案实施后对资源、环境影响；

五是路线走廊带内生态保护、旅游景点的发展；

六是地方政府意见和可研报告的符合性。

4.2 比选内容

结合区域内地形、地质、气候、生态环境等，拟定了7 处比较路段，按照比选原则进行了同精度比选，定量与定性相结合，经过技术、经济、服务功能、征地拆迁、环境保护等综合比较，结合当地相关部门及村民意见，提出了推荐方案。项目全线贯通推荐桩号范围K0+000～K76+685.23，路线全长75.567km，短链1118m，比较线累计长度34.005km，占推荐方案的45%。下面重点介绍两处新建路段方案比选论证。

4.2.1 扎忠段方案比较（K27+820～K34+180）

河流下切厉害，河谷呈“V”形，岸坡横坡坡度达55～70，覆盖层为碎石土，厚度达5～25m，路线布线十分困难，该路段分别提出了沿左岸坡面布线的K 线和沿右侧河岸岸坡坡脚布线的D 线（见图2）。

图2 扎忠段路线方案比较

K 线：路线起点K27+820，路线沿定曲左侧坡地布线。路线行进至K34+000km 处，前方定曲河左岸斜坡中下部有一滑坡，高差约80m，滑坡体积约3.5 万m，前方距离300m 连续两处较大型垮塌，左侧坡体坡度大，且不稳定，在K34+109 设2～20m 中桥跨定曲至右岸，沿右侧岸坡布线，止于K34+180。

D 线：路线起点DK27+889.5，顺冲积扇降坡，在DK28+699 设2～20m 中桥跨定曲河至右岸，充分利用右岸滩地，沿定曲河右岸坡脚布线，路线止于DK34+278.02。

两方案长度相当，满足三级公路标准。K 线相对于D 线：路线线位较高，开挖量大，短期内坡面开挖后，边坡稳定需要2年时间；开挖面大，环境影响较大；不受河水影响，利于路基长久稳定；新征占林地较D 线多34 亩（约22666.67m），但整体公路用地减少14亩（约9333.3m）：可节约投资3111.8 万元；当地村民以往都在定曲河的左岸采蘑菇、药材等，为利于村民进山，强烈要求建设K 线。经综合比较，推荐K 线方案（见表1）。

表1 路线方案主要指标比较

4.2.2 定波乡段方案比较（EK47+300～EK57+170.11）

K 线沿着既有路经过白兰斗村，沿原有道路到达定波乡，区域内村道狭窄，两侧房屋较多，协调难度较大；该段平面线形较差，大多原有道路无法利用。E线方案为脱线新建方案，沿着定曲河右岸绕村而行，对村镇影响较小（见图3）。

图3 定波乡段路线方案比较

E 线路线长度比K 线短0.63km，满足三级公路技术标准。E 线相对K 线：E 线方案平纵面指标高；新征占旱地多23 亩（约15333.3m），新征占林地少13 亩（ 约8666.67m），整体公路用地减少46 亩（ 约30666.67m）；拆迁量少566m；对原有道路保通基本无影响；工程地质条件相当，K 线有两处小型滑坡，E线则在滑坡下缘通过，进行了绕避；投资增加574.15万元，但在投资增加不多的情况下，既保留了原有道路又新增了一条快速通道，也为当地村庄预留了一定的发展空间；E 线提升了区域路网服务能力与水平，道路运营安全性较好。推荐E 线方案（见表2）。

表2 路线方案主要指标比较

5 加强路线平、纵面设计，做到既安全舒适又经济美观

5.1 随弯就势、曲线为主，提高行驶舒适性

项目路线平面线形受地形、地质及现有耕地、Ⅰ级林地的控制，为了尽量减少工程建设对线路周边环境的不利影响，随弯就势，尽量采用曲线线形，适应地形、地质、地物条件，提高行驶安全性、舒适性。灵活运用了直线、圆曲线、回旋线进行线形组合，力求保证路线各项指标的均衡性、协调性和连续性。共设平曲线433 处，平均每公里交点数5.73 个，圆曲线最小半径为35m/3 处，平曲线总长41.106km，曲线总长占路线长度的54.39%，最大直线长度551.72m。线形连贯，平滑连续，自然流畅。

5.2 纵面线形合理，纵坡均匀顺适

为减少对环境的影响，路线纵断面设计结合地形、地质条件拉坡，适当增加变坡点，尽量避免大填大挖，减少土石方量，做好土石方调运。全线以低填浅挖为主，没有高填路段，深挖路堑共21 段，路堑边坡多以岩质边坡为主；计价土方116.8835 万m，计价石方73.6499 万m。为了利于排水，路线最小纵坡按0.3%进行控制；最大纵坡7.0%/2 处。纵坡总体上尽量使路线纵坡保持均匀，过渡平缓顺适，不出现频繁起伏，尽量不出现坡差大的反坡，在反坡变坡点处增大竖曲线半径，避免出现“大坡差、小曲线”的纵坡；竖曲线半径尽可能采用视觉要求的竖曲线半径并注重平纵组合。凸型竖曲线最小半径400m，凹形竖曲线最小半径500m，竖曲线占路线长度的18.56%。

5.3 加强线形组合设计，提高安全性

重视路线平、纵、横线形组合设计，特别是平曲线半径、坡长、超高的协调，力求公路空间线形与沿线自然环境协调，做到既安全舒适、又经济美观。合理确定超高值，提高安全性：K0+000～K6+440 段，路拱≤2%的不设超高圆曲线半径为600m，最大超高按6%，超高渐变率按照1/150 进行控制；K6+440～K76+685.23 段，路拱≤2%的不设超高圆曲线半径为350m，最大超高按6%，超高渐变率按照1/125 进行控制。

6 路景融合，突出旅游功能

路线走廊带内分布有高山河谷地貌的自然景观和乡城特色的白色藏族民居聚落、藏式寺庙建筑群等历史人文景观，路线将其有效串联，路景融合，突出公路的旅游功能。景观绿化提升，强化边坡生态修复，边坡绿化248820m，撒播植草灌242895m，三维网喷播混植草5925m；设置了3 处观景台，采用以景为媒、以人为本作为设计理念，融入地域历史文化元素，以营造特色、舒适的休憩观景场所。线形景观充分展现沿线自然风景，节点景观充分展现民族风情浓郁、历史文化厚重的历史人文景观。

7 结语

与工可比较除计价土石方增加193.145km外，减少路线长度0.954km，永久占地87.42 亩（58280m），拆迁建筑物26039m，防护工程62.423km，路面37.613km，排水工程48.902km，大中桥144m/3 座，小桥90m/2 座，涵洞2221m，平面交叉25 处，总投资0.8174 亿元。

根据区域自然环境条件并结合当前的投资能力水平，在保证公路使用功能、技术标准、服务水平的前提下，充分发挥原路通道资源作用，灵活运用技术指标，采用生态选线、地质选线，合理进行路线布设及线形组合设计，因地制宜采取环境保护措施，力铸质量优良、经久耐用、节约资源、保护环境、全寿命周期成本最低、与自然环境和区域社会经济发展需求相和谐的绿色公路产品。