基于環(huán)境保護(hù)的高速公路路線設(shè)計(jì)

倪超

（中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 江蘇南京 210000）

前言

高速公路的建設(shè)是一個(gè)龐大的工程，其中涉及到方方面面的問題，而高速公路的路線設(shè)計(jì)也遵循著經(jīng)濟(jì)，環(huán)保，安全的基本原則。隨著自然環(huán)境的逐步惡化，人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到環(huán)境保護(hù)在未來工程建設(shè)中考慮的比重越來越大，本文著重講述如何將環(huán)境保護(hù)融入到高速公路的路線設(shè)計(jì)中去。

1 高速公路的建設(shè)對(duì)自然環(huán)境的影響

高速公路的建設(shè)是一個(gè)十分龐大的工程，其中不可避免的破壞當(dāng)?shù)刂脖?，破壞?dòng)物棲息地，割裂公路兩旁的生態(tài)系統(tǒng)。因此環(huán)境保護(hù)融入高速公路的建設(shè)中就顯得勢(shì)在必行，然而在線路規(guī)劃中，環(huán)境因素也成為在高速公路路線規(guī)劃中必須要考慮的重中之重。從一開始，就把環(huán)境保護(hù)做為重要的參考指標(biāo)，來進(jìn)行對(duì)線路的規(guī)劃。畢竟建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)，也強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧相處。

然而這種影響是長期穩(wěn)定的，在接下來很長的一段時(shí)間內(nèi)都將對(duì)沿路兩旁的自然環(huán)境有持續(xù)性影響，這種影響有可能是好的有益的，也有可能是負(fù)面的。我們要正視高速公路所帶來的各種影響，盡可能的把對(duì)這些環(huán)境的影響降到最低。

2 環(huán)境保護(hù)的重要性

環(huán)境保護(hù)有人文環(huán)境保護(hù)和自然環(huán)境保護(hù)，因此，必須掌握當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境資料，以及土壤樣本，多與文化部門保持溝通，盡可能規(guī)避掉可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

自改革開放以來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的步伐不斷加快，在初期的粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展的階段，企業(yè)的發(fā)展都是以犧牲環(huán)境為代價(jià)，帶來的所謂的高速發(fā)展。直到各大主要城市被霧霾所籠罩。被破壞的環(huán)境暴露在公眾的視野之下。政府和企業(yè)才認(rèn)識(shí)到環(huán)境對(duì)人們生活水平的重要影響。因此，環(huán)境的保護(hù)工作被人們?cè)絹碓绞艿街匾?。人們逐漸意識(shí)到不僅僅是要進(jìn)行環(huán)境保護(hù)，更是要在各種工程的設(shè)計(jì)之初就把環(huán)保要素。做為重要的參考指標(biāo)融入到設(shè)計(jì)，建設(shè)和后期維護(hù)當(dāng)中去。然而在高速公路的建設(shè)中避免不了要對(duì)地面景觀造成一定的破壞，這就對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成了一定的影響。例如北京地區(qū)，近年來造成的霧霾，也是因?yàn)榇罅磕軌騼艋諝獾闹脖槐黄茐?，空氣凈化功能達(dá)到了一定閾值。進(jìn)而造成了不可挽回的巨大損失，因此，在規(guī)劃高速公路線路的時(shí)候，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到環(huán)境的重要性。把其作為一個(gè)不容忽視的重要參考指標(biāo)，合理的做出規(guī)劃。

3 高速公路路線設(shè)計(jì)時(shí)的基本原則

3.1 環(huán)境避讓原則

在進(jìn)行高速公路選線的時(shí)候，工作人員應(yīng)當(dāng)遵循環(huán)境避讓原則。在自然環(huán)境脆弱的地區(qū)盡量避開一些重要的自然資源。應(yīng)當(dāng)把環(huán)境避讓原則融入到線路設(shè)計(jì)中去。在設(shè)計(jì)思想上體現(xiàn)出環(huán)境保護(hù)的要素，從源頭上解決環(huán)境保護(hù)問題。把環(huán)境保護(hù)和設(shè)計(jì)理念相結(jié)合，運(yùn)用到設(shè)計(jì)當(dāng)中去。在每一個(gè)細(xì)節(jié)都要體現(xiàn)環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。不應(yīng)當(dāng)只是在這些方面，在工程建設(shè)方面，后期維護(hù)方面都要滲透進(jìn)環(huán)保的思想，讓我國的高速公路建設(shè)和自然環(huán)境有機(jī)的融合在一起。

3.2 公路安全原則

在進(jìn)行高速公路布局設(shè)計(jì)的時(shí)候。應(yīng)當(dāng)循序公路安全原則。進(jìn)行必要的土質(zhì)檢測(cè)和低下巖層檢測(cè)，確定所選線路的地質(zhì)情況符合要求，沒有沉降的風(fēng)險(xiǎn)。同樣的應(yīng)該考慮周邊的自然環(huán)境，盡量避開險(xiǎn)峰、高山。因?yàn)檫@樣地區(qū)容易出現(xiàn)山頂滾石，以及泥石流等自然災(zāi)害。所以，在高速公路路線設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，地理地貌。避開峻峰河流，等事故多發(fā)的地區(qū)。既保證路線的盡可能趨向于直線，同時(shí)又保證足夠的安全性。只有這樣才能設(shè)計(jì)出合理的高速公路線路來。

3.3 平面線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的掌握

眾所周知我國是一個(gè)多山國家，地域面積也十分巨大，因此地貌環(huán)境復(fù)雜多變。正是因?yàn)檫@些，才增加了高速公路的路線設(shè)計(jì)難度，給高速公路的發(fā)展帶來了一定的挑戰(zhàn)，增加了建筑成本。在這用復(fù)雜的情況之下，高速公路路線設(shè)計(jì)也必須遵守各種原則，確保設(shè)計(jì)出一條合理的高速公路來。者進(jìn)行各種勘測(cè)和設(shè)計(jì)的時(shí)候，也會(huì)設(shè)計(jì)平曲線，如果平曲線的設(shè)計(jì)指標(biāo)過高的話，就會(huì)造成公路建設(shè)工程中出現(xiàn)深挖溝和填土工程量巨大的弊端。因此在設(shè)計(jì)之初就要結(jié)合實(shí)地勘測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的平曲線半徑，同時(shí)應(yīng)當(dāng)照顧到與周邊地形地貌的吻合程度，避免突兀的設(shè)計(jì)造成公路與自然的不協(xié)調(diào)。正是對(duì)平曲線指標(biāo)的控制，不至于造成開挖工程的大規(guī)模開展，進(jìn)一步避免了對(duì)環(huán)境的破壞。因此再設(shè)計(jì)高速公路線路的時(shí)候，除了考慮路線規(guī)劃以外，也要考慮到相關(guān)路段工程的進(jìn)展情況，盡量用設(shè)計(jì)上的技巧來規(guī)避掉施工工程過程中可能出現(xiàn)的對(duì)環(huán)境深層次的傷害上來。由此，掌握科學(xué)的平面線設(shè)計(jì)技巧，有助于降低環(huán)境的破壞程度，為保護(hù)環(huán)境在源頭上給出解決方案。

4 基于環(huán)境保護(hù)的高速公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 掌握環(huán)境變量，做好高速公路路線設(shè)計(jì)參數(shù)

地表景觀作為自然環(huán)境中最常見的表現(xiàn)形式，它是多種多樣的，在高速公路路線的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，我們必須對(duì)其有所詳細(xì)了解，其中包括林地，草地，耕地，濕地，等諸多地形地貌。由于山地地形較為復(fù)雜，且多沿山腳選擇線路，因此造成農(nóng)田被占用；同時(shí)對(duì)土壤資源缺乏地區(qū)多需進(jìn)行農(nóng)田取土；部分地區(qū)林木豐富。在以上位置設(shè)計(jì)線路，常造成農(nóng)田退化，林木受損。除植物和林地資源外，對(duì)動(dòng)物也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。線路附近動(dòng)物棲息地會(huì)出現(xiàn)持續(xù)減少，嚴(yán)重影響生物多樣性。對(duì)生態(tài)較為敏感的地區(qū)，例如高原凍土、戈壁沙漠，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。部分建設(shè)甚至造成無法挽回的巨大損失，嚴(yán)重影響附近居民正常生活，造成各種不便。高速公路的修建必將暫時(shí)破壞這些地方的生態(tài)環(huán)境。作為高速公路的路線設(shè)計(jì)者而言，就要在保證兩地高速公路的距離適當(dāng)?shù)那闆r下，根據(jù)不同地貌恢復(fù)重建的難易程度，作出最符合生態(tài)環(huán)境的決策。

因此在面對(duì)復(fù)雜多變的自然環(huán)境時(shí)候我們盡可能去避開那些珍貴的自然資源。如果實(shí)在無法避開，那么如果能夠合理的運(yùn)用高速公路建設(shè)中遇到的新方法，比如建設(shè)高架橋。盡可能把對(duì)自然環(huán)境的影響降到最低。為我們的后世子孫謀取福利。

4.2 因地制宜，主動(dòng)選擇合適線路

我國是一個(gè)多山的國家，并不是每一個(gè)地方都適合建設(shè)高速公路，因此更需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，做出合理的規(guī)劃。因此地形就顯得尤為重要，了解當(dāng)?shù)氐牡匦谓Y(jié)構(gòu)，按照山脈走勢(shì)，逢水架橋，遇山開洞。來進(jìn)行高速公路路線設(shè)計(jì)。然而，最好的設(shè)計(jì)方式就是按照舊有的省道，國道來規(guī)劃當(dāng)?shù)氐母咚俟肪W(wǎng)絡(luò)，畢竟省道和國道都是經(jīng)過合理布局的，它們也有一定的參考價(jià)值，從路線規(guī)劃上來看，雖然并不適用兩點(diǎn)之間直線最短這條定律。誠然，高速公路又是連接兩個(gè)地點(diǎn)之間最為快捷的交通路徑，它摒棄了多余的岔路口，多余的節(jié)點(diǎn)。因此，盡可能的趨向于一條直線。用相對(duì)較短的距離連接兩個(gè)地點(diǎn)。

然而在規(guī)劃的時(shí)候又需要照顧到當(dāng)?shù)厝宋沫h(huán)境，一些重要的人文環(huán)境，比如名山古寺，園林建筑等像這些有著豐厚歷史底蘊(yùn)的古建筑群，規(guī)劃線路時(shí)候是更應(yīng)該小心謹(jǐn)慎，盡可能遠(yuǎn)離這些區(qū)域。關(guān)于自然環(huán)境方面的考慮也必須得到重視，要充分掌握自然環(huán)境信息。其中有些自然環(huán)境不容易得到復(fù)原，這時(shí)候就需要作出取舍。不能以犧牲后代人幸福的代價(jià)來建造高速公路。我們更應(yīng)該時(shí)刻清醒的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。才能最終確定合理的路線。

4.3 多學(xué)科交融，制定合理規(guī)劃方案

高速公路的路線設(shè)計(jì)因?yàn)橛兄Ｗo(hù)環(huán)境的要求，因此不是一個(gè)學(xué)科就能夠勝任的，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，不僅僅需要設(shè)計(jì)方面的高技術(shù)人才，還需要環(huán)境保護(hù)，人文環(huán)境等諸多學(xué)科人才的共同努力。

高速公路路線設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單的在兩點(diǎn)之間畫一條線。它不僅僅需要擁有各個(gè)學(xué)科頂尖實(shí)力的技術(shù)人員通力合作，更需要與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，充分運(yùn)用高精尖的現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行精確演算。必要時(shí)候可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)和高性能的計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維建模。在復(fù)雜的山地環(huán)境中，尋找出最符合要求的路線。這就需要企業(yè)進(jìn)行資源的整合。各個(gè)部門要進(jìn)行有效的配合，比如，需要工程造價(jià)部門給出環(huán)境方面的具體投資指標(biāo)，為線路設(shè)計(jì)提供重要的參考依據(jù)。也需要自然環(huán)境部們制定出適合開發(fā)的路線信息，以便于能夠在線路設(shè)計(jì)的時(shí)候充分考量當(dāng)?shù)氐馁Y源環(huán)境。找出一條適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境影響較小高速公路設(shè)計(jì)線路。同樣也需要環(huán)境監(jiān)測(cè)們提供沿路周邊的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，盡量避免在環(huán)境容易破壞而又不容易恢復(fù)的地區(qū)進(jìn)行線路規(guī)劃。只有在各個(gè)學(xué)科人才和部門的共同努力下，高速公路的路線設(shè)計(jì)才會(huì)符合要求，才能設(shè)計(jì)出一條環(huán)保的高速公路出來。

4.4 路線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)工程施工與環(huán)境的影響

應(yīng)當(dāng)注意到的是工程施方案對(duì)環(huán)境有著非常重要影響，而路線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)又對(duì)工程施工有著重要的指導(dǎo)作用。就是路線設(shè)計(jì)決定著工程施工方案，工程施工方案決定著環(huán)境的破壞程度?？梢娫诼肪€設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)同樣應(yīng)該考慮到在工程施工環(huán)節(jié)可能對(duì)環(huán)境造成的影響。例如，在多山地段進(jìn)行路線選擇的時(shí)候，面對(duì)一座巍峨的山峰，有兩條高速公路路線設(shè)計(jì)方案。一條是直接隧道穿過的線路方案，一條是選擇繞過這座山峰的線路方案。這種時(shí)候，線路的選擇直接影響著施工方案的選擇?？梢娺x擇一條對(duì)環(huán)境影響較小的施工方案就會(huì)顯得很有必要，這就體現(xiàn)在高速公路路線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)工程施工方案的考量上。

5 總結(jié)

高速公路的路線設(shè)計(jì)需要在保護(hù)環(huán)境的前提下進(jìn)行論證和實(shí)施，而其中需要對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和人文環(huán)境進(jìn)行必要的調(diào)查，掌握其重要信息。做為高速公路路線設(shè)計(jì)的重要參考依據(jù)。然后，進(jìn)行多學(xué)科相互交流，明確各種設(shè)計(jì)方案的利弊得失，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)考慮到工程施工方案對(duì)環(huán)境的破壞程度，最終敲定最適合的路線設(shè)計(jì)方案。