公路项目环境选线原则下的路线设计要点分析

胡标

摘要 为减少公路建设和生态环境的相互影响，保证线路设计的合理性，提高公路工程建设质量，文章结合近年多个公路设计项目实例，系统分析了公路项目环境选线的基本原则，总结了公路路线设计要点，即优化平纵面设计、合理进行线路布局、加强相关技术指标应用，并严格按照全面布局、逐段安排、具体定线的选线方法，科学进行线路设计，确保路线设计的合理性及合规性，实现公路建设与生态环境和谐发展的目标。

关键词 公路工程项目；环境选线原则；路线布设；路线设计要点

中图分类号 U412.366文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）12-0057-03

0 引言

公路项目建设中，道路线形设计是关键环节，其设计的合理性与否直接影响道路使用功能的充分发挥。但因公路项目建设环境复杂，地质、地形条件多变，且近年国家各项关于公路建设法规的逐渐完善，限制公路选线的因素增加，导致线路设计难度较大，给公路建设的安全管理、成本控制、环境保护造成重大影响。因此，为有效确保公路路线设计的合理性，公路路线设计时，应全面进行现场勘察，根据道路沿线地形、地质、城镇、水文环境、林地、土地等相关因素，坚持经济、环保、人与环境和谐共生的设计理念，全面布局、科学选线，提高公路线形设计的合理性，推动公路建设的健康、有序发展[1]。

1 工程概况

某公路项目总里程21.536 km，设计速度40 km/h，路基宽度10.0 m，路面结构采用沥青混凝土路面。沥青面层与水稳基层间设置下封层。道路沿线地形条件较为单一，地基状况优良，未见较差地层。根据道路沿线具体情况，公路建设应科学进行线路设计，确保线形设计的合理性，以有效提升公路工程的建设质量。

2 公路环境选线原则

公路线路设计时，应充分考虑道路沿线环境条件，严格遵循环境选线的基本原则。尤其是近年来，随着经济的快速发展，公路行业的地位日益提升，国家对环境选线重视程度越来越高。根据环境选线的基本要求，线路设计时应尽可能地躲避环境敏感点，实在难以避让时，应结合实际情况，采取必要的防护措施，以有效降低对环境的破坏[2]。该公路线形设计中存在的环境敏感点包括水环境、声环境、公益林、土地资源、矿产资源等。其选线原则如下：

2.1 声环境敏感点选线避让

以公路环境选线原则作为线路设计的主要依据，结合道路沿线具体状况，合理布局公路线形，保证线路设计与沿线人文、村居、环境相适应。道路选线时的声环境敏感点避让，应尽可能避免对沿线居民、医院、学校等造成声音干扰，科学合理规避此类声音敏感区域，最大限度地降低噪声造成的不良影响，并将工程造价控制在合理范围内[3]。

2.2 农田、草场、林地等敏感点选线避让

公路环境选线时，应对沿线环境进行全面调查和了解，充分掌握现场实际情况，从而合理布局，降低对生态环境造成的影响。地表环境是公路选线的重要影响因素，因此公路设计时，应充分进行地表环境调查，结合调查结果确定最佳路线，最大限度地降低对环境的破坏[4]。特别对于沿线分布的农田、草场、林地等敏感点，公路选线时，应合理避让，避免对环境造成破坏。

2.3 土地资源敏感点的避让

土地资源作为人类赖以生存的重要资源，公路建设中应尽量降低对其的破坏，采取专业技术手段和方式，科学避让土地资源敏感点。公路线路设计严格遵循环境选线原则，科学优化道路线形，以有效降低道路建设成本，保证公路项目建设的合理性。同时，公路线形设计时，应保持灵活性，充分结合各地区地形、地质条件，灵活调整线路布局，合理避让土地资源敏感点，最大限度减小对土地资源的破坏，提高项目建设的综合效益[5]。

2.4 矿产资源敏感点的避让

矿产资源是人类社会发展的重要资源，在化工领域及建设领域均发挥着重要作用。在公路项目建设中需尽量减少压覆矿的情况，项目建设前期应和自然资源部门对接项目走廊内存在的矿产，在公路选线中应对确定的矿产位置进行避让。

2.5 和谐性原则

公路工程具有线路长、范围广等特点。长期以来，道路沿线居民创造了自身独特的文化和人文景观，是十分珍贵的精神资产。公路路线设计时，应结合实际情况，统筹规划，合理避让，防止对景观造成破坏；同时，可科学融合当地的优秀文化及地域特色，既可以满足当地居民的审美观念，又可以推动地区优秀传统文化的传播，从而有效带动当地旅游行业的发展，全面彰显和谐性原则，将道路建设与周边环境、经济、文化等各方面因素有效融合，实现全方位发展[6]。公路线路设计时，坚持和谐性原则，能有效确保公路设计的合理性，推动公路建设健康、稳定地发展。

3 自然环境与道路线形相互影响

3.1 自然环境对路线的影响

地质、地形等环境条件均会对道路线形造成影响。具体情况如下：

（1）公路建設时，受地形因素影响，存在较大落差，极易产生施工安全风险，为保证道路建设安全，通常会存在高填深挖路基。

（2）地质条件对公路线形选择影响较大，对于地质状况较差的地段，路线选择更加困难。同时，施工区域内岩土类型直接决定路基开挖难易程度，地下水体变化情况与水文条件密切相关，对路基干湿度具有重要影响。

（3）路基形状、尺寸与土体特性密切相关。土体力学性能直接决定路基边坡坡度，而路堑开挖坡度则依据土体密实度进行确定。

3.2 公路对自然环境的影响

公路建设对自然环境具有重要影响，具体表现如下：

（1）公路建设期间，会使用较多的水资源，且对水资源质量要求十分严格，特别对于路基碾压、混合料拌和等过程，必须采用洁净、中性饮水用，因此公路建设对水体影响巨大。

（2）公路建设过程中，路基开挖、填筑均会对水体流动路径造成影响，如河流改道等，导致原始水体环境被破坏，甚至会破坏耕地、加剧水土流失。

（3）公路建设对土地资源影响巨大，会造成水土流失、机械迁移等现象，对土体植被造成严重破坏，降低土体净化功能[7]。

4 基于环境选线原则的公路路线设计要点

4.1 平纵面配合

公路路线设计时，应严格按照公路建设目标合理选择路线，科学做好平纵面配合，根据路线设计标准，合理控制组合设计造成的不利影响，以有效提升公路线形设计水平。同时，路线设计时，应充分考虑驾驶安全性，合理确定线路坡度，确保坡度平缓。道路平纵面配合设计要点如下：

（1）强化景观诱导作用，提高驾驶人员视觉效果，保证驾驶安全。车辆运行过程中，当速度不断增加时，驾驶人员精力高度集中，心理紧张程度持续增加。通常当速度为97 km/h时，注意力完全集中于前方600 m位置处，而当速度超出该范围后，其视野清晰度显著下降。因此，公路设计时，应注重景观诱导作用，在确保行车安全的前提下，保持视野连续性。

（2）实现平纵面指标的均衡，应在心理及视觉上实现线形的一致性。技术指标的均衡性能有效提升线形平顺性，降低工程建设成本。

（3）科学确定道路坡度，在充分考虑车辆运行安全的同时，确保路面排水性能符合标准要求。

（4）保持公路线形与周围生态环境的协调性，能有效提升驾驶人员视觉效果，且能缓解视觉及驾驶疲劳。

4.2 路线布设

直线形公路是道路线形设计最常用的线形，采用此线形能有效缩短线路长度、降低工程建设成本。但实际建设时，该线形存在较大局限性，当地形变化较大时，直线设计并不适用，需结合现场实际情况，充分考虑技术、经济、安全、施工难易程度等各方面因素，合理进行线形设计。路线布设应坚持科学性原则，在全面了解现场实际地形、水文、环境等因素的条件下，合理确定线路选择方案，提高设计效果。

公路线形设计时，应根据国家相关技术标准展开，以有效保证线路设计的合理性和有效性。线路设计时尽量避免采用长直线形[8]。公路设计的科学性能有效提升道路使用功能，全面发挥其应有效用，并且能降低道路后期维护成本。路线布设时，应坚持“离而不远、近而不进”的选线原则，根据现场实际地形状况，合理躲避高速公路、铁路、高压电力线路、燃气管道、输油管道、国防光缆等设施，并保持适当距离。同时，对于农田、林地区域，应科学选择布设方式，尽可能减小对农田、林地的占用。此外，路线布设还应兼顾经济性原则，降低施工成本。

4.3 技术指标应用

基于环境选线原则的公路路线设计，应保持线路设计的合理性和协调性，保证线路平顺，平纵面配合合理，线路布局连续，避免破坏土地资源，合理利用走廊地带，并与周边地形、水文、生态环境相协调。同时，公路线形设计时，应合理应用相关技术指标，保证线路的协调性、适用性、灵活性，不可一味追求指标平衡[9]。为保证公路路线设计合理性，确保道路使用的安全性和舒适性，其具体设计指标按表1执行。

公路线形技术指标中，竖曲线是极为关键的指标。当相邻的两条纵向坡度线在纵断面位置交匯时，交界位置形成转折区域，通过曲线进行缓和连接，能有效提升路面平顺性，保证行车安全性和舒适性，两纵坡间的连接曲线便为竖曲线。假设i1、i2分别表示两纵坡坡度，二者之间的差值即为坡角ω=i1?i2，根据ω值大小，判定竖曲线具体形式，若ω>0，则竖曲线为凸形；而ω<0时，竖曲线为凹形。

路线设计时，竖曲线半径选择极为重要。在不改变工程量的情况下，竖曲线半径越大，道路安全性越高；通常在地形受限的情况下选用较小半径。实际设计时，竖曲线半径选择标准如表2所示。

4.4 打造人与生态和谐发展的设计思路

近年来，随着可持续发展战略的不断推进，绿色、节能、环保理念逐步融入公路项目设计及建设的全过程，科学实现了公路建设与生态环境的协调发展。公路路线设计过程中，应坚持可持续发展设计思路，注重对生态和土地的保护，实现土地资源的合理利用，线路的布置要尽可能地与周边生态环境、地形和景观相适应，尽量减少对耕地的占用，降低对水体和生态环境的破坏，最大限度地节约资源。

公路线路设计时，应充分考虑道路周边自然环境与社会环境因素，合理避让环境敏感区域，若无法绕避时，应设置降噪隔音设施，以有效减小公路修建对周边居民造成的噪声干扰。同时，结合公路沿线具体情况，合理优化道路两侧景观设施，通过植树种草、景观建造，打造“畅安舒美”公路，有效恢复工程建设对生态环境造成的破坏，实现公路建设与生态环境共同发展的目标[10]。

5 路线设计选线的方法

公路路线设计具有较强的系统性，路线选择时应按照由浅入深的原则逐步进行。公路起止点及中间控制点确定后，相邻两点之间可通过多种路线实施连接，综合各方面因素选择最佳线路。具体方法如下：

5.1 全面布局

主要任务是确定公路整体走向，即根据公路环境选线原则，在道路起止点及中间控制点间合理确定线路走向。道路线形设计时，“方向”确定是最为重要的环节，科学合理地布局，并结合相关技术指标的有效应用，方能从根本上保证线路设计的合理性。因此，公路项目设计时，应对道路沿线地形、水文等环境条件进行全面调查，通过建立三维立体模型，对路线实施全面布局。

确定线路走向时，将线路起止点及中间控制点准确标注于地形图上，对道路沿线地形、地质等状况进行综合分析，在地形相对平坦的地段合理确定线路走向，从而完成路线全面布局。

5.2 逐段安排

线路总体走向确定后，对控制点实施加密处理，从而确定局部线路设计方案，结合局部地形状况，并依据大控制点，合理确定小控制点位置。通过逐段安排，有效提升道路线形设计的合理性，显著降低工程建设成本。

5.3 具体定线

在逐段安排的基础上，全面结合技术、经济、环保等各方面因素进行统筹规划，适当调整移动交点，从而确定出道路中线位置。

6 结语

综上所述，基于环境选线原则的公路路线设计，是现代化公路建设的重要组成部分，可最大限度地保证公路建设的经济性、环保性、安全性。公路路线设计时，应科学避让声敏感点、林地、土地资源敏感点及矿产资源敏感点，并坚持人与生态和谐发展的设计思路，充分考虑公路建设与自然环境的相互影响，科学做好平纵面配合、线路布局、技术指标应用等工作，并严格按照全面布局、逐段安排、具体定线的选线方法，科学进行线路设计，从而有效提升路线设计的合理性，推动公路建设安定、有序地发展。

参考文献

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[2]范文金. 基于环境选线原则的公路路线设计问题探讨[J]. 交通建设与管理， 2021（6）： 86-87.

[3]吴晨旭. 生态选线理念在高速公路路线设计中的应用[J]. 运输经理世界， 2021（4）： 30-31.

[4]程国宏. 生态选线理念在公路路线设计中的应用[J]. 交通世界， 2021（Z1）： 217-218.

[5]侯德萌. 基于环境选线原则的公路路线设计[J]. 交通世界， 2021（12）： 74-75.

[6]王文国. 公路路线设计思路及选线方法研究[J]. 黑龙江交通科技， 2021（8）： 44-45.

[7]覃浩， 李少军， 李世文， 等. 生态选线理念在高速公路路线设计中的应用探讨[J]. 西部交通科技， 2020（2）： 184-186.

[8]张元峰. 高速公路路线设计的基本思路及选线方法[J]. 黑龙江交通科技， 2023（4）： 36-38.

[9]孙策. 公路路线设计思路及选线方法研究[J]. 交通世界， 2023（11）： 80-82.

[10]孙明. 绿色选线在西藏公路设计中的思考和实践[C]//中国公路学会. 第七届全国绿色公路技术交流会论文集， 2021： 31.