堤路合一建設(shè)中生態(tài)設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

郭 勛，路立功

（河南黃河河務(wù)局濮陽黃河河務(wù)局，457000，濮陽）

堤防道路是指將道路與堤防工程結(jié)合起來，在堤防工程的頂部鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)層，從而形成堤路合一。在建設(shè)過程中涉及兩個(gè)學(xué)科：堤防工程和道路工程。高標(biāo)準(zhǔn)堤防道路不僅發(fā)揮著防洪的作用，也是一條交通干道，還兼具景觀、生態(tài)、旅游等多重屬性。從交通環(huán)境看，堤防道路單側(cè)臨水，交通源來自堤防沿線背水側(cè)，防汛車輛具有優(yōu)先通行權(quán)，社會(huì)車輛應(yīng)控制出入量以保證防洪安全。設(shè)計(jì)中堤防道路將原有堤線作為路線、堤頂高程作為路基設(shè)計(jì)高程、堤頂寬度作為路幅寬度，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)均需同時(shí)滿足防洪與道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，因此不能完全遵循普通道路的設(shè)計(jì)理念和方法，必須根據(jù)堤路特點(diǎn)對(duì)堤防主要指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

一、生態(tài)設(shè)計(jì)理念的提出

生態(tài)堤路是指在確保堤路防洪安全前提下，按照生態(tài)學(xué)原理,充分保證河流堤路環(huán)境的自然形態(tài)和生物需要，盡量減少對(duì)天然環(huán)境破壞，同時(shí)考慮堤路景觀性、親水性、整體性、系統(tǒng)性，做到安全、生態(tài)、環(huán)境與文化相統(tǒng)一，滿足人民群眾欣賞水景、接近水面、安全綠色的需求，保持堤防與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，全面提升堤防安全與生態(tài)保障能力。

二、基本原則

1.與功能相適應(yīng)，明確主要設(shè)計(jì)指標(biāo)

設(shè)計(jì)速度和路幅寬度是堤防道路兩個(gè)主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，決定了道路線形設(shè)計(jì)等參數(shù)和路幅布置的方式及類型，取值必須適應(yīng)堤防道路的功能。堤防道路以堤防管理和防汛車輛為主要服務(wù)對(duì)象，根據(jù)所服務(wù)江河防汛任務(wù)的輕重、堤防等級(jí)和堤線現(xiàn)狀，初步確定設(shè)計(jì)速度和路幅寬度，在此基礎(chǔ)上充分考慮堤防道路交通運(yùn)輸功能和社會(huì)服務(wù)功能，包括地區(qū)近遠(yuǎn)期規(guī)劃、路網(wǎng)設(shè)置、道路等級(jí)、服務(wù)水平，確定各類貨車、客車、農(nóng)用車、觀光車、行人等的交通組成和交通流量，合理確定設(shè)計(jì)速度、路幅設(shè)置和堤路結(jié)合方式。在有限的寬度內(nèi)合理配置非機(jī)動(dòng)車道、步行道、綠化帶、輔道和休閑帶，盡量滿足各類車輛和行人的通行及觀光需求，將堤防道路的作用發(fā)揮至最大。

2.技術(shù)先進(jìn)，安全可靠

堤路工程建設(shè)要堅(jiān)持技術(shù)可靠、安全適用原則，強(qiáng)調(diào)安全與生態(tài)并重，確保技術(shù)可行、措施可靠。無論是新建或是加固堤路工程，任何工程措施的采用，既要注意選用先進(jìn)適用的技術(shù)，又要保持工程安全可靠。

3.系統(tǒng)治理，整體設(shè)計(jì)

堤防建設(shè)要從整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能到生態(tài)系統(tǒng)各要素之間的相互作用來考慮，要采用系統(tǒng)治理理念，將堤路作為一個(gè)整體和系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡最大努力減少或避免對(duì)河堤的破壞和影響，尋求最佳的生態(tài)工程解決方案，善于利用生態(tài)系統(tǒng)的自組織、自我設(shè)計(jì)和自我恢復(fù)的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。

4.以民為本，生態(tài)優(yōu)先

在確保工程安全前提下，按照方便群眾、方便管理、生態(tài)優(yōu)先原則，選用的設(shè)計(jì)方案既要考慮周邊人民群眾生產(chǎn)生活的需要，又要注重工程措施對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，盡最大可能保持河流堤防天然形態(tài)和自然特性。采用對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較小的工程技術(shù)措施和生態(tài)措施，優(yōu)先采用生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保材料，做到生態(tài)影響最小化，生態(tài)效益最優(yōu)化。

5.因地制宜，經(jīng)濟(jì)合理

在堤路工程建設(shè)過程中，要按照因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理的原則，工程技術(shù)措施的選擇應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，注重在工程建設(shè)過程中充分利用當(dāng)?shù)刈匀粭l件，采用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧喜?duì)棄土棄渣進(jìn)行資源化利用，以最優(yōu)工程技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。

三、關(guān)鍵技術(shù)

1.堤路設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

（1）功能定位

根據(jù)堤防道路各項(xiàng)功能的重要性，堤防道路分為4種類型：防洪道路、綜合道路、交通道路和景觀道路，每個(gè)道路分為幾個(gè)等級(jí)。功能定位的目的是為堤防道路提供設(shè)計(jì)依據(jù)，建立合理的施工標(biāo)準(zhǔn)。

正如上文所言，當(dāng)前小學(xué)生年齡小，正處于啟蒙教育的階段，在課堂教學(xué)中積極采取信息化教學(xué)模式不僅符合新課改的基本要求，并且也在一定程度上拓展了學(xué)生的創(chuàng)新思維，甚至還會(huì)將教師的教學(xué)潛能充分發(fā)揮出來。根據(jù)調(diào)查與分析可以了解到，當(dāng)前大多數(shù)小學(xué)教師的授課方式具有共同點(diǎn)，即采取多樣化的教學(xué)方式提高小學(xué)生的興趣，但是因?yàn)樾W(xué)生的年齡比較小，無法保持十分的熱情，為改變這一現(xiàn)狀，小學(xué)教師便可以應(yīng)用信息化教學(xué)資源指導(dǎo)學(xué)生，制作精美且具有趣味性的課件，幫助學(xué)生消化課堂知識(shí)。

（2）斷面設(shè)計(jì)

農(nóng)村防洪堤段交通流量小、行人少，堤防道路宜采用公路斷面形式；城市防洪堤段常有游客和非機(jī)動(dòng)車，宜采用城市道路斷面形式。防汛為主的堤防道路可設(shè)計(jì)為單幅路單車道或雙車道，整體對(duì)稱式布置，簡(jiǎn)單實(shí)用，建設(shè)費(fèi)用低，維修方便。交通為主的道路宜采用單幅或多幅路，雙車道或四車道，車速高、通行能力大、行車舒適、事故率低，但造價(jià)高，必須加寬堤防。景觀功能為主的堤防道路宜采用多幅路，雙車道或更寬車道。常規(guī)設(shè)計(jì)為整體對(duì)稱式，但缺乏特色。分離式除了可在建設(shè)堤頂?shù)缆芬酝猓部砂巡糠謹(jǐn)嗝娣胖迷趹昱_(tái)或堤防內(nèi)、外側(cè)幫寬上，與自然地形地貌緊密結(jié)合設(shè)計(jì)，減少對(duì)環(huán)境的影響，滿足不同水位的防洪功能需求，豐富堤岸整體景觀，增加堤防用地的層次感。

（3）交叉設(shè)計(jì)

堤防道路與相交道路設(shè)置平面交叉有兩種情況：一是與沿岸上堤道路形成T形交叉，二是與跨河道路形成的十字形交叉。平面交叉形式簡(jiǎn)單，占地省，跨河橋梁梁底標(biāo)高不用高出設(shè)計(jì)洪水位過多，投資小，但交叉口沖突點(diǎn)多，穿堤車輛對(duì)防汛車輛行駛影響較大，特別是在汛期可能需要實(shí)施交通管制。當(dāng)采用平面交叉時(shí)可根據(jù)相交道路等級(jí)和主次關(guān)系采用主路優(yōu)先或信號(hào)控制的交通管理方式。平面交叉適用于過堤道路等級(jí)為公路二級(jí)或城市道路主干線以下，形式選擇加鋪轉(zhuǎn)角式或分道轉(zhuǎn)彎式，設(shè)計(jì)時(shí)主要解決轉(zhuǎn)角曲線半徑和足夠視距、分道轉(zhuǎn)彎半徑和交通島尺寸與位置的要求。

當(dāng)過堤道路為一級(jí)公路或交通量較大的二級(jí)干線公路，或城市范圍內(nèi)以交通功能為主的干線道路，為消除過堤車輛對(duì)堤防道路行駛車輛的影響，可采用分離式立體交叉形式，使車輛行駛互不干擾。若車輛有上、下堤需要，在兩岸背水側(cè)各設(shè)置兩條匝道連接相交道路，建成互通式立交。立體交叉能控制相交道路車輛出入，保證車流連續(xù)穩(wěn)定行駛，減少社會(huì)車輛對(duì)堤防管理車輛的影響，但為保證堤防道路凈空高度，須抬高橋梁高程，造價(jià)增加較多。若不提升橋梁高度，可采用下挖河堤路立交方案，即在臨水側(cè)河堤預(yù)留一定寬度（滿足各級(jí)堤防寬度要求），下挖背水側(cè)河堤使道路從橋梁下方穿過，河堤路與相交道路之間設(shè)置匝道連接。該方案既能控制橋梁造價(jià)，還具有立體交叉的優(yōu)點(diǎn)。

（4）排水設(shè)計(jì)

堤防道路若堤高不大，路面可采用分散漫流式排水。高路堤為防止雨水沖刷邊坡，也可在路肩處設(shè)置縱向排水溝或者擋水埝，然后集中排放。寬度大、分隔多的多幅路路表水的漫流散排較為困難，且多數(shù)遠(yuǎn)離城區(qū)，附近沒有市政雨水主干管，路表排水可采用以下設(shè)計(jì)方案。

②降低人行道漫流排水。為使路表水不受高于路面人行道的阻擋，將人行道高度降至與行車道相同，同時(shí)人行道橫坡向外傾斜，使雨水散排。這種方式設(shè)計(jì)和施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但與機(jī)動(dòng)車道齊平的人行道對(duì)行人和行車安全均不利，且易被機(jī)動(dòng)車輛占用，堤坡容易受水沖刷，適用于行人較少、堤高不大的堤頂路。

③路側(cè)帶開口集中排水。每隔一定間距在道路兩側(cè)的路側(cè)帶開口，雨水沿道路縱坡縱向流動(dòng)，至開口處橫向排出路面，為防止水流沖刷邊坡，開口處的坡頂至坡腳可用砂漿抹面等防沖刷措施。該方法無須開挖雨水口和布置雨水管，施工方便，但路面容易積水，美觀性差，適用于堤頂寬度不大、降雨量小的農(nóng)防段堤頂路。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意道路的縱坡不能過小，開口前后位置應(yīng)設(shè)置水簸箕收水。

④綠化帶排水。在綠化帶兩側(cè)的路緣石上開孔，孔的底部與路面齊平，使路面水通過孔洞流至綠化帶內(nèi)，或?qū)⒕G化帶路緣石降低至與路面齊平，雨水自流入綠化帶內(nèi)。該設(shè)計(jì)能夠利用雨水澆灌綠化帶內(nèi)綠植，同時(shí)避免了散排對(duì)邊坡的沖刷，但若施工時(shí)路緣石位置安放不當(dāng)易形成積水。另外綠化帶蓄水量有限，下滲的雨水會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，因此該方法適合堤頂寬度較小、降雨量小的堤防道路。

2.生態(tài)設(shè)計(jì)理念在堤路建設(shè)中的應(yīng)用

（1）棄渣資源全部有效利用，做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)保相統(tǒng)一

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件，采取3項(xiàng)措施對(duì)棄渣進(jìn)行資源化全部利用，可有效地保護(hù)環(huán)境，防止水土流失，實(shí)現(xiàn)水安全與水經(jīng)濟(jì)、水生態(tài)與水環(huán)境的和諧統(tǒng)一。一是將拆除堤頂排水溝和防撞墩等廢渣處理到主土壩下游的坑池中，用作填塘固基，既解決了廢渣和磚的出路，又消除了下游主體土壩的安全隱患。二是將挖出的大量棄土和棄渣填入堤后的凹坑中。同時(shí)，廢渣也用于道路修復(fù)和道路拓寬，可大大節(jié)省廢渣場(chǎng)的處置成本。三是將開挖的土方用于邊坡的修整，結(jié)合水土保持和生態(tài)綠化，大大降低了綠化改造成本，為恢復(fù)堤岸的生態(tài)綠化功能創(chuàng)造了自然條件。

（2）以民為本，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)、水環(huán)境、水文化建設(shè)相統(tǒng)一

堤后坡采用適生草皮，路面結(jié)構(gòu)采用生態(tài)材料建設(shè)綠道。按照“適地適草”的原則，根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罋夂?、方便管理以及適應(yīng)能力等進(jìn)行衡量選擇適合的植物作為堤背水坡草皮。同時(shí)充分利用現(xiàn)場(chǎng)條件，將生態(tài)綠化與水文化、水環(huán)境建設(shè)相統(tǒng)一。在確保安全、滿足水土保持功能前提下，將防滲墻開挖出的棄土棄渣用于綠化，創(chuàng)造出不同特色環(huán)境氛圍。一是利用借景、地形等綠化手法，創(chuàng)造出不同氛圍的環(huán)境空間，營(yíng)造園景小區(qū)、植被特色。二是進(jìn)行生態(tài)綠化改造，利用當(dāng)?shù)剡m生藻木進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，將“歡迎您”的字樣種植在坡面，既提升了景區(qū)品味及親和感，也改善了生態(tài)環(huán)境。三是結(jié)合當(dāng)?shù)鼐皡^(qū)環(huán)境，將原來雜草叢生的上游平臺(tái)進(jìn)行生態(tài)綠化改造，根據(jù)地形建設(shè)噴水池、小亭、長(zhǎng)廊、健身路、健身廣場(chǎng)等，在置石、亭子、長(zhǎng)廊柱子上，把我國(guó)古代治水故事、名人書法、對(duì)聯(lián)、堤防工程建設(shè)歷程等鑲嵌其中，將其改造成為集水生態(tài)、水環(huán)境、水文化于一體的人民樂園。

四、工程實(shí)例

衛(wèi)河是海河流域的重要河道之一，由于原來堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，險(xiǎn)工護(hù)岸和臨村堤段數(shù)量較多，穿堤建筑物多且毀壞嚴(yán)重，經(jīng)過逐步改造，將堤防建設(shè)成集堤、岸、路、綠、景“五位一體”的多功能標(biāo)準(zhǔn)化工程。衛(wèi)河生態(tài)堤防工程的建設(shè)要點(diǎn)：一是堤身工程，恢復(fù)堤防斷面完整性，將堤防高度、寬度和坡度按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修復(fù)，對(duì)堤身進(jìn)行防滲加固處理；二是險(xiǎn)工護(hù)岸工程，在原有砌石、混凝土護(hù)坡的基礎(chǔ)上種植草皮，采用生態(tài)混凝土護(hù)岸、生態(tài)格網(wǎng)護(hù)岸、生態(tài)袋護(hù)岸、生態(tài)砌塊等防護(hù)措施，集防洪、生態(tài)、景觀于一體，形成生態(tài)固岸；三是生態(tài)綠化工程，采用內(nèi)、外堤肩和堤坡種植優(yōu)質(zhì)草皮，兩側(cè)堤腳種植景觀樹、觀賞植物等方式，既有利于生物防護(hù)，又美化了環(huán)境；四是搶險(xiǎn)道路工程，為改變雨天道路泥濘，車輛無法通行的狀況，衛(wèi)河防汛搶險(xiǎn)道路按照四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定，采用瀝青混凝土、水泥混凝土等結(jié)構(gòu)形式，在底部鋪設(shè)灰土墊層，兩側(cè)鋪設(shè)草皮花磚和種植行道林。

五、結(jié) 語

①堤防道路設(shè)計(jì)應(yīng)基于其臨水的特點(diǎn)，在保障防洪安全的前提下，提出了合理確定道路設(shè)計(jì)指標(biāo)，充分發(fā)揮各項(xiàng)功能，靈活運(yùn)用設(shè)計(jì)方法，使工程與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，充分體現(xiàn)濱水特色的設(shè)計(jì)思路。

②按照堤防道路的功能性質(zhì)，并考慮到工程的經(jīng)濟(jì)性和安全性，確定了各類堤防道路設(shè)計(jì)速度指標(biāo)，從而確定線形設(shè)計(jì)和坡度設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。對(duì)不符合道路規(guī)范的堤線急彎段可采用局部堤路分離的方法處置，堤頂縱坡過小的可利用加鋪路面結(jié)構(gòu)層的厚度變化使其符合要求。

③生態(tài)設(shè)計(jì)理念突出綠色發(fā)展，做到棄渣資源化，同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境；采用節(jié)能環(huán)保設(shè)備和生態(tài)材料；統(tǒng)籌兼顧水安全、水生態(tài)、水環(huán)境、水文化進(jìn)行水保生態(tài)綠化建設(shè)。