自然保護(hù)地巡護(hù)道路設(shè)計(jì)中幾個(gè)主要指標(biāo)的確定

劉宏波，曾雙貝

(國(guó)家林業(yè)和草原局昆明勘察設(shè)計(jì)院，云南 昆明 650216)

自然資源和自然環(huán)境是人類賴以生存發(fā)展的重要客觀條件，自然保護(hù)地是保護(hù)自然資源、開(kāi)展自然環(huán)境研究的重要場(chǎng)所。按照自然生態(tài)系統(tǒng)原真性、整體性、系統(tǒng)性及其內(nèi)在規(guī)律，依據(jù)管理目標(biāo)與效能并借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，將自然保護(hù)地按生態(tài)價(jià)值和保護(hù)強(qiáng)度高低依次分為國(guó)家公園、自然保護(hù)區(qū)和自然公園3類。根據(jù)各類自然保護(hù)地功能定位，國(guó)家公園和自然保護(hù)區(qū)實(shí)行核心保護(hù)區(qū)與一般控制區(qū)分區(qū)管控，自然公園原則上按一般控制區(qū)管理[1]。

在自然保護(hù)地內(nèi)開(kāi)展必要的巡護(hù)工作，能有效預(yù)防各種自然資源破壞活動(dòng)，也是發(fā)現(xiàn)和打擊破壞自然資源最有效的工作方式之一。巡護(hù)方式包括日常巡護(hù)、稽查巡護(hù)、監(jiān)測(cè)巡護(hù)和武裝巡護(hù)等，其中日常巡護(hù)是根據(jù)年度巡護(hù)管理計(jì)劃設(shè)置的固定巡護(hù)[2]。巡護(hù)道路在管護(hù)人員通達(dá)管理站及管護(hù)點(diǎn)和執(zhí)行巡護(hù)檢查任務(wù)中起著重要作用。如何依據(jù)保護(hù)地資源分布、功能布局合理設(shè)計(jì)巡護(hù)道路各項(xiàng)指標(biāo)，目前還沒(méi)有相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范。依據(jù)現(xiàn)行《自然保護(hù)區(qū)工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ55-2011)[3]、《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2017)[4]等規(guī)范，并結(jié)合多年從事保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作經(jīng)驗(yàn)，筆者在此對(duì)自然保護(hù)地巡護(hù)道路及巡護(hù)步道的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)作一些探討，以期為巡護(hù)道路設(shè)計(jì)指標(biāo)的更好運(yùn)用提供參考。

1 道路等級(jí)確定

巡護(hù)路網(wǎng)包括主干道路、次干道路、巡護(hù)道路、巡護(hù)步道等。道路等級(jí)選用應(yīng)在論證確定公路功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合所在區(qū)域的綜合運(yùn)輸體系、遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃及設(shè)計(jì)交通量論證確定。對(duì)于巡護(hù)道路設(shè)計(jì)，根據(jù)工作需要，可設(shè)立單車道或者雙車道。為了便于交通量分析，按設(shè)立雙車道四級(jí)公路進(jìn)行計(jì)算對(duì)比，最終確定巡護(hù)道路的參考指標(biāo)，依據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2017)中對(duì)于年平均日設(shè)計(jì)交通量公式計(jì)算如下：

AADT=CD×RD/K

式中：AADT—年平均日設(shè)計(jì)交通量(pcu/d);CD—道路設(shè)計(jì)通行能力;RD—道路的方向分布修正系數(shù);K—設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)。

鑒于在自然保護(hù)地內(nèi)不應(yīng)破壞生態(tài)系統(tǒng)完整性和重要物種棲息地(生境)的要求，保護(hù)地內(nèi)設(shè)計(jì)通行能力應(yīng)該受到嚴(yán)格控制。同時(shí)，由于自然保護(hù)地不同功能分區(qū)管控要求不同，核心保護(hù)區(qū)原則上禁止大部分人類活動(dòng)，該區(qū)域內(nèi)巡護(hù)道路僅用于巡護(hù)工作，因此核心保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)指標(biāo)不考慮車行道標(biāo)準(zhǔn)；一般控制區(qū)允許部分原有居民的正常生產(chǎn)生活，該區(qū)域內(nèi)巡護(hù)道路需要兼顧巡護(hù)工作和可能的周邊居民出行。按照日常巡護(hù)任務(wù)及其他因素考慮，設(shè)計(jì)通行能力應(yīng)該小于100pcu/d,道路設(shè)計(jì)通行能力CD取值100；由于巡護(hù)任務(wù)來(lái)回交通量基本對(duì)等，方向分布修正系數(shù)RD取值1；一般設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)區(qū)間值為0.13～0.18。為了更大估計(jì)年平均日設(shè)計(jì)交通量，并結(jié)合《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2017)中“各地區(qū)的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)表”提供的參考值，將設(shè)計(jì)小時(shí)交通量系數(shù)K取值0.135。通過(guò)計(jì)算得出，一般自然保護(hù)地內(nèi)的年平均日設(shè)計(jì)交通量AADT=740(pcu/d)。對(duì)于年平均日設(shè)計(jì)交通量小于 2 000 pcu/d的道路等級(jí)，則可參照公路等級(jí)四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低進(jìn)行設(shè)計(jì)。四級(jí)公路的設(shè)計(jì)速度為20 km/h。那么，參照四級(jí)公路設(shè)計(jì)指標(biāo)，建議巡護(hù)道路等級(jí)及設(shè)計(jì)速度指標(biāo)如下(表1)：

表1 自然保護(hù)地巡護(hù)道路等級(jí)及設(shè)計(jì)速度指標(biāo)

2 平縱設(shè)計(jì)指標(biāo)

自然保護(hù)地內(nèi)的道路布設(shè)以滿足自然保護(hù)地管理、科研、監(jiān)測(cè)、防火、環(huán)保及生活需要為原則，充分結(jié)合現(xiàn)有條件兼顧防火通道功能，盡量不占或少占村農(nóng)田地。使用性質(zhì)決定了道路線型應(yīng)順從自然，不搞大挖大填，盡量不破壞地表植被和自然景觀[5]。鑒于巡護(hù)道路平縱設(shè)計(jì)指標(biāo)與自然保護(hù)地各功能分區(qū)管控要求無(wú)直接關(guān)系，本文未對(duì)不同功能分區(qū)巡護(hù)道路平縱設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行區(qū)分。

通過(guò)簡(jiǎn)單交通量分析確定自然保護(hù)地內(nèi)巡護(hù)道路等級(jí)參考四級(jí)公路設(shè)計(jì)指標(biāo)。結(jié)合保護(hù)區(qū)內(nèi)道路布設(shè)的各項(xiàng)原則，與四級(jí)公路設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比：四級(jí)公路圓曲線最小半徑一般值為30 m,但是保護(hù)區(qū)內(nèi)主要交通工具多為小型車輛，建議巡護(hù)道路一般設(shè)計(jì)值為15 m，足夠滿足通行要求；四級(jí)公路的最大縱坡為9%，考慮到自然保護(hù)地內(nèi)交通量及車輛巡護(hù)特性，認(rèn)為“最大縱坡不宜大于15%”是完全能滿足巡護(hù)車輛通行要求的，但是對(duì)高原地區(qū)需考慮縱坡折減，海拔高度在 3 000 m以上時(shí)，每上升 1 000 m縱坡折減1%，最大縱坡折減后不得小于8%；道路的加寬和超高可參考四級(jí)公路設(shè)計(jì)指標(biāo)，并根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，故建議自然保護(hù)地巡護(hù)道路平縱主要設(shè)計(jì)指標(biāo)如表2所示。

3 橫斷面指標(biāo)

道路的橫斷面設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中比較重要的部分。橫斷面形式不但關(guān)系到工程的造價(jià)和規(guī)模，還對(duì)以后道路的運(yùn)營(yíng)安全起到?jīng)Q定作用。在設(shè)計(jì)道路橫斷面時(shí)，還應(yīng)考慮路段兩側(cè)公路建設(shè)范圍內(nèi)的視距要求。行車視距作為公路使用質(zhì)量指標(biāo)之一，十分重要[6]。自然保護(hù)地內(nèi)的巡護(hù)道路有著特殊功能要求，為了不破壞生態(tài)系統(tǒng)的完整性，更多應(yīng)該考慮在現(xiàn)有的地形條件下，對(duì)斷面形式做多樣性設(shè)計(jì)，使巡護(hù)道路的交通功能適當(dāng)降低、服務(wù)功能逐漸加強(qiáng)，在不破壞整個(gè)保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的前提下，更好地對(duì)自然保護(hù)地的日常巡護(hù)起到重要服務(wù)作用，故建議自然保護(hù)地巡護(hù)道路路基斷面一般設(shè)計(jì)圖如圖1、圖2所示：

表2 巡護(hù)道路主要平縱設(shè)計(jì)指標(biāo)

圖1 巡護(hù)行車道橫斷面一般設(shè)計(jì)

圖2 巡護(hù)步道橫斷面一般設(shè)計(jì)

自然保護(hù)地內(nèi)巡護(hù)車行道路主要供機(jī)動(dòng)車輛巡護(hù)使用，巡護(hù)步道則更多用于深入自然保護(hù)地使用，可以根據(jù)保護(hù)區(qū)特征分為騎馬、自行車、摩托或人步行等不同形式，所以兩種道路的斷面形式各不相同。依自然保護(hù)地不同功能分區(qū)管控要求的不同，巡護(hù)道路橫斷面指標(biāo)應(yīng)存在差異。另外，地域差異、保護(hù)區(qū)特點(diǎn)、巡護(hù)段落地形條件等因素也會(huì)對(duì)斷面的形式造成影響。根據(jù)行車道和步道的路基寬度，綜合考慮行車道的路面與路基的關(guān)系，設(shè)置適當(dāng)?shù)穆饭捌露缺阌诘乇砼潘膮^(qū)別。結(jié)合圖1、圖2中給出的道路一般設(shè)計(jì)，建議巡護(hù)道路路基橫斷面尺寸如表3所示：

表3 巡護(hù)道路橫斷面主要尺寸

對(duì)于道路中路基寬度、路面與防護(hù)工程的具體指標(biāo)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，在不改變自然景觀格局的原則下，盡量就地取材進(jìn)行修建。比如，路面可采用泥結(jié)石、砂石、片塊石、彈石結(jié)構(gòu)等，防護(hù)可利用石砌、木結(jié)構(gòu)方式等，如此既能滿足道路結(jié)構(gòu)組成需要，又能保持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)完整性。

4 結(jié)語(yǔ)

道路設(shè)計(jì)涉及復(fù)雜的設(shè)計(jì)指標(biāo)體系，并非個(gè)別指標(biāo)或者一個(gè)簡(jiǎn)單的參考值，特別是自然保護(hù)地內(nèi)的巡護(hù)道路，不但在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮具備道路的使用功能，還要注重因地制宜地與區(qū)域生態(tài)完美結(jié)合。本文僅對(duì)未來(lái)自然保護(hù)地內(nèi)巡護(hù)道路的幾個(gè)主要指標(biāo)提出探討，便于在設(shè)計(jì)過(guò)程中提供參考，同時(shí)盼望自然保護(hù)地巡護(hù)道路設(shè)計(jì)規(guī)范的指標(biāo)體系盡快發(fā)布，使設(shè)計(jì)者在進(jìn)行巡護(hù)道路的設(shè)計(jì)時(shí)有規(guī)可循。