生態(tài)選線理念在高速公路路線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

鐘柯

（四川省公路院工程監(jiān)理有限公司，成都610041）

1 引言

公路工程是促進(jìn)城市文化交流與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)建設(shè)，隨著人們生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐步加強(qiáng)， 對(duì)高速公路工程建設(shè)也提出了更高的要求，除要求其安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用外，還要求其能夠最大限度地體現(xiàn)出生態(tài)性特征。 基于此，生態(tài)選線便成為各施工企業(yè)及設(shè)計(jì)單位重點(diǎn)考慮的問題。 對(duì)于高速公路路線設(shè)計(jì)中生態(tài)選線理念的應(yīng)用問題， 相關(guān)學(xué)者均開展了大量實(shí)踐研究，且取得了理想成果。

2 項(xiàng)目概況

瀘州經(jīng)古藺至金沙高速公路（古藺至川黔界段）項(xiàng)目起于瀘州市古藺縣城，接已通車的敘永至古藺高速公路，止于古藺縣椒園鎮(zhèn)川黔省界，接在建的貴陽經(jīng)金沙至古藺（川黔界）高速公路，路線長度38.559 km。

3 生態(tài)選線原則

3.1 節(jié)約資源、可持續(xù)發(fā)展的原則

基于生態(tài)選線理念下的高速公路路線設(shè)計(jì)核心就是要突出生態(tài)性與可持續(xù)性，要在線路設(shè)計(jì)中始終踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，線路布置應(yīng)盡可能減少對(duì)生態(tài)紅線及水資源保護(hù)地的影響，將公路工程有效融入自然環(huán)境；同時(shí)還應(yīng)最大限度地避免土地征用、 拆遷情況及土地資源不可持續(xù)性情況， 讓高速公路建設(shè)順應(yīng)我國自然環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃[1]。

3.2 協(xié)調(diào)環(huán)境、最大保護(hù)的原則

在開展高速公路線路設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)秉承“不破壞就是最大的保護(hù)”原則，充分認(rèn)識(shí)自然規(guī)律，以最大限度保護(hù)、最低程度破壞為出發(fā)點(diǎn)，在路線、互通布設(shè)及方案選擇上嚴(yán)格控制公路用地，做好耕地資源保護(hù)，盡最大能力實(shí)現(xiàn)“零棄方、少借方”要求；同時(shí)讓高速公路縱橫線性、路基、構(gòu)筑物與沿線設(shè)施和沿線自然景觀及人文景觀融為一體， 并充分應(yīng)用自然界本身具備的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)生態(tài)自修復(fù)， 確保高速公路建設(shè)能夠更好地順應(yīng)自然、保護(hù)自然[2]。

4 路線設(shè)計(jì)中生態(tài)選線理的應(yīng)用實(shí)踐

4.1 地質(zhì)選線

地質(zhì)勘查結(jié)果顯示項(xiàng)目區(qū)域沿線地形地質(zhì)條件復(fù)雜，不良地質(zhì)發(fā)育，施工過程中應(yīng)強(qiáng)化橋梁、隧道和特殊路基等工點(diǎn)的地質(zhì)復(fù)核工作，并核查處治措施的合理性、針對(duì)性；應(yīng)排查道路沿線紅線外地質(zhì)災(zāi)害隱患，并做好相關(guān)預(yù)案，確保安全。同時(shí)根據(jù)地形地貌、巖土體類型、風(fēng)化程度、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、地下水等因素， 加強(qiáng)重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)， 加強(qiáng)施工監(jiān)測與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，提高路基施工及結(jié)構(gòu)安全。

4.2 環(huán)保選線

基于生態(tài)選線理念的高速公路線路設(shè)計(jì)工作最核心控制要點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，包括自然景觀、土壤資源、植物群落等。 為確保高速公路建設(shè)與自然景觀的和諧性，本項(xiàng)目施工對(duì)土壤方面的影響主要有： 挖方造成永久性的農(nóng)用地面積減少； 填方取土造成的土壤養(yǎng)分的流失及土壤理化性質(zhì)的改變；部分低洼段深挖取土造成的地下水水位上升，增加土壤鹽漬風(fēng)險(xiǎn)。 因此，施工過程中應(yīng)進(jìn)一步核實(shí)棄土場場地穩(wěn)定性，優(yōu)化棄土場方案，加強(qiáng)支擋防護(hù)、綠化及排水設(shè)計(jì)，確保棄土場安全，減少占地和對(duì)環(huán)境影響。

棄土場全線統(tǒng)一編號(hào)。棄土場中部設(shè)置2.5 m 厚的鉛絲籠裝石主要作用是階段性防護(hù)，主要是考慮到施工周期較長，棄土場不能短時(shí)間內(nèi)堆到指定標(biāo)高和位置， 堆到一定位置時(shí)便使用鉛絲籠裝棄石反壓進(jìn)行臨時(shí)防護(hù)，防止棄土場失穩(wěn)。 同時(shí)在下雨時(shí)也能起到分割堆積體，加速土體排水的作用。 棄土場防護(hù)工程背后填埋大塊石，再使用鉛絲籠裝石反壓。

Ⅰ類土為耕植土、淤泥及地表土等，不適宜作為填料，但應(yīng)留作植物防護(hù)、 綠化還耕之用； Ⅱ類土為普通土， 即含塊（碎、礫）石低液限黏土，根據(jù)實(shí)際情況選用；Ⅲ類土為硬土，Ⅳ類石為軟石，都是較好的路基填料，應(yīng)盡量遠(yuǎn)運(yùn)利用；Ⅴ類石為次堅(jiān)石，可用于路堤底部、受水淹沒部位及縱向填挖交界處的填筑，或作為防護(hù)、排水圬工材料使用[3]。

棄土場底部1～2 m 要求填壓棄石，土方棄于面層，并適當(dāng)壓實(shí)；棄土場周圍應(yīng)設(shè)排水溝以攔截溝谷及坡面排水，在山谷和地勢低洼等水流富集地段，底部則須設(shè)片石盲溝；在棄土場下部設(shè)置擋墻進(jìn)行鎖口。 為防止水土流失和恢復(fù)原環(huán)境自然植被面，除對(duì)本路取土坑、棄土堆進(jìn)行必要的擋防設(shè)計(jì)外，還須進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)。綠化方式分為“還林”和“還耕”兩種。對(duì)于取土坑建議選擇適合當(dāng)?shù)貧夂?、土壤、耐旱、根系發(fā)達(dá)、速生的樹種和草本植物，并適當(dāng)配置四季常青樹木綠化，盡快固結(jié)場地松散土壤，防止水土流失；對(duì)于棄土堆，其坡面宜“還林”綠化，因“還耕場面”需經(jīng)2～3 年光、熱、水和生物作用土壤才能熟化耕作，故建議先采用快速生長的草本植物覆蓋。

5 選線方案設(shè)計(jì)簡述

5.1 K23+500～K26+000 觀文水庫路段

觀文水庫是一座以灌溉為主，兼顧灌區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村飲水供水的中型水利工程，為Ⅲ類鄉(xiāng)鎮(zhèn)飲用水源保護(hù)區(qū)。 該段初設(shè)推薦線位緊貼觀文水庫布設(shè)， 主要采用陳家灣隧道和小寨隧道通過，路線分別穿越其陸域一級(jí)保護(hù)區(qū)和陸域二級(jí)保護(hù)區(qū)，其中陸域一級(jí)保護(hù)區(qū)采用隧道形式穿越， 陸域二級(jí)保護(hù)區(qū)采用隧道和路基穿越。 初設(shè)階段古藺縣人民政府已發(fā)函同意本項(xiàng)目采用隧道方式穿越觀文水庫飲用水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)和采用路基、橋梁或隧道方式穿越飲用水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)。 施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，為進(jìn)一步降低項(xiàng)目對(duì)沿線環(huán)境的影響，將路線東移，繞避了水源地陸域一級(jí)保護(hù)區(qū)， 僅采用隧道形式穿越水源地陸域二級(jí)保護(hù)區(qū)，大大降低了對(duì)水源保護(hù)區(qū)的影響。

5.2 K27+500～K35+500 觀文至老虎坪路段

該段初設(shè)推薦線AK28+500 觀文2 號(hào)隧道出口有一順層滑坡體（三合頭滑坡），滑坡體長390 m，寬320 m，平均厚度約34 m，總體積約424.32 萬m3，為厚層特大型滑坡。 觀文2 號(hào)隧道出口段及三合頭大橋部分橋梁位于該滑坡體上， 初設(shè)階段采用了抗滑樁等工程措施對(duì)該滑坡體進(jìn)行了處治。

6 選線方案貫徹實(shí)施綠色公路建設(shè)情況

按照交辦公路〔2016〕93 號(hào)《交通運(yùn)輸部辦公廳關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》的精神及要求，綠色公路建設(shè)指導(dǎo)意見的“五大任務(wù)和五大專項(xiàng)行動(dòng)”在本項(xiàng)目的執(zhí)行情況如下。

6.1 統(tǒng)籌資源利用，實(shí)現(xiàn)集約節(jié)約，減少工程量

6.1.1 路線多方案比選

項(xiàng)目區(qū)路線布設(shè)時(shí)，主要結(jié)合軟基、農(nóng)田、水利設(shè)施、規(guī)劃區(qū)、旅游風(fēng)景區(qū)、文物保護(hù)區(qū)、公路、電力電信等因素進(jìn)行多方案比選，注重環(huán)保、地質(zhì)選線，堅(jiān)持“不破壞就是最大的保護(hù)”的設(shè)計(jì)理念， 將高填深挖路基長度及高度作為路線方案比較的重要指標(biāo)，綜合比選，在不大量增加工程規(guī)模的基礎(chǔ)上，優(yōu)先采用橋梁方案，減少對(duì)自然環(huán)境的破壞。

6.1.2 適應(yīng)地形順勢布設(shè)的平面設(shè)計(jì)

路線平面設(shè)計(jì)最大限度地與沿線的地形“走勢”相融合，堅(jiān)持最大限度保護(hù)、最低程度破壞、最強(qiáng)力度恢復(fù)自然環(huán)境的設(shè)計(jì)思想，合理控制路線設(shè)線高度，盡量避免大填大挖。 合理運(yùn)用線形指標(biāo)，充分結(jié)合地形布線，宜曲不宜直。

6.2 加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)，注重自然和諧，注重環(huán)保措施設(shè)計(jì)

1）結(jié)合沿線的自然景觀特點(diǎn)，路基防護(hù)貫徹以防為主、防治結(jié)合的原則，邊坡設(shè)計(jì)主要以邊坡自穩(wěn)為前提，減少工程防護(hù)，在保證路基和邊坡穩(wěn)定的前提下，突出綠化和充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)氐淖匀惶匦?，使路基設(shè)計(jì)與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)[4]。

2）橋梁結(jié)構(gòu)形式：橋梁基本以預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)為主，個(gè)別跨線橋、 匝道小半徑橋梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。 同時(shí)結(jié)合環(huán)保、回收利用等低碳要求，個(gè)別橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行比選，擇優(yōu)選用。

3）橋涵工程環(huán)保設(shè)計(jì)：橋梁、涵洞原則上采用預(yù)制化、標(biāo)準(zhǔn)化、集中化的上部結(jié)構(gòu)，保證施工便捷、低碳、環(huán)保。 橋涵預(yù)制場避免大填大挖，結(jié)合沿線地形設(shè)置，施工完畢后對(duì)場區(qū)進(jìn)行恢復(fù)，盡量減少對(duì)環(huán)境破壞。

4）隧道設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格控制邊仰坡高度，避免大挖大刷，盡量實(shí)現(xiàn)無仰坡進(jìn)洞；隧道洞口堅(jiān)持“早進(jìn)晚出”的理念，減少洞口邊、仰坡開挖。 采用與實(shí)際地形相協(xié)調(diào)的洞口設(shè)計(jì)，減少洞口圬工，通過綠化增強(qiáng)洞口景觀。

5）聲環(huán)境：結(jié)合環(huán)評(píng)報(bào)告，從防護(hù)措施、經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行比選。 結(jié)合各聲環(huán)境敏感點(diǎn)，經(jīng)過聲學(xué)分析，分別設(shè)置聲屏障、隔聲窗等降噪措施[5]。

6）建設(shè)期合理安排施工時(shí)間及物料運(yùn)輸路線，盡量避免夜間施工。

7）水土保持方案：遵循“減量化、再利用、資源化”原則，在棄土場棄土前先將表土剝離，工程完成后再將表土回填，最大限度保護(hù)原狀表土，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約化。

8）景觀綠化：本項(xiàng)目力爭使自然景觀、人文景觀與公路工程達(dá)到和諧統(tǒng)一，盡可能減少對(duì)原有環(huán)境的破壞，建立起新的完整的公路景觀系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)綜合考慮通視、導(dǎo)向、協(xié)調(diào)、綠化等幾個(gè)關(guān)鍵要素，通過路線空間造型、路基造型、互通立交造型、結(jié)構(gòu)物景觀造型及服務(wù)設(shè)施造型平衡對(duì)自然環(huán)境的影響，使新建的公路能與原有景觀融為一體， 以形成新的公路交通景觀系統(tǒng)。

9）景觀綠化總體設(shè)計(jì)理念——注重自然、修復(fù)生態(tài)、人文交通。 根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤等自然條件選擇適宜樹種，宜樹則樹，宜草則草[6]。

10）從技術(shù)指標(biāo)運(yùn)用的情況看，全線平、縱面線形標(biāo)準(zhǔn)掌握適度、平縱組合得當(dāng)、采用指標(biāo)均衡、線形連續(xù)、順適、圓滑、流暢，與沿線地形相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，有利于車輛安全、高速行駛。

此外， 切實(shí)做好全線尤其是跨赤水河及其支流橋面徑流收集處理措施及居民區(qū)等聲環(huán)境敏感路段降噪措施設(shè)計(jì)，降低對(duì)環(huán)境的影響。

7 結(jié)語

在我國大力倡導(dǎo)節(jié)能減排、資源節(jié)約及“綠水青山就是金山銀山”的政策背景下，現(xiàn)代高速公路建設(shè)中的路線設(shè)計(jì)不僅要求工程可靠性與安全性， 還要求高速公路規(guī)劃設(shè)計(jì)符合生態(tài)環(huán)保要求。 基于生態(tài)選線理念的高速公路設(shè)計(jì)就是要求建筑單位在開展公路選線設(shè)計(jì)時(shí)， 秉承可持續(xù)發(fā)展與最大限度保護(hù)原則，做好路線方案優(yōu)化，從地質(zhì)選線、地形選線及環(huán)保選線角度出發(fā)， 積極推進(jìn)環(huán)境友好、 和諧發(fā)展型高速公路建設(shè)，確保其滿足高速公路基本性能基礎(chǔ)上，最大限度提升工程環(huán)保效益。