熊 瀟, 劉俊樊, 胡軍發(fā)
(招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司, 重慶 400067)
隨著我國高速公路網(wǎng)逐漸向山區(qū)延伸,山區(qū)高速公路隧道數(shù)量和規(guī)模不斷攀升,截至2022年底,我國公路隧道已有22 476座,隧道數(shù)量和規(guī)模已位列世界首位。公路運營中,隧道段落是交通事故易發(fā)、多發(fā)區(qū)域,其交通事故率及致死率均高于普通路段[1]。因此,為改善公路隧道的行車環(huán)境,增強(qiáng)山區(qū)高速公路行車的舒適性和安全性,結(jié)合公路周邊環(huán)境和隧道工程的特點,對隧道洞門和隧道洞內(nèi)展開景觀設(shè)計,打造具有特色的隧道景觀。
受駕駛?cè)酥苯佑绊懙乃淼澜煌ㄊ鹿收{(diào)查中發(fā)現(xiàn),由于駕駛?cè)烁兄t緩、注意力分散、心理緊張或疏忽大意等因素導(dǎo)致的事故數(shù)約占82%[2]。駕駛?cè)藢λ淼澜煌ㄖ袆討B(tài)信息的及時感知、正確判斷和精準(zhǔn)操作是確保隧道交通安全的前提,而駕駛心理在信息的接受、處理及判斷中會受到潛移默化的影響。在公路上行駛時,受隧道自身狹長封閉結(jié)構(gòu)特殊性的影響,視覺連續(xù)性被阻斷,導(dǎo)致駕駛?cè)藷o法準(zhǔn)確判斷前方道路終點,心里產(chǎn)生不安和焦急感,進(jìn)而影響駕駛?cè)藢π畔⒌呐袛嗪头磻?yīng)能力[3]。在駛近隧道的過程中,駕駛?cè)说囊暰€會被隧道洞門、隧道銘牌及交通標(biāo)志所吸引,若視線偏離道路的時間過長,則不能及時判別前方交通狀況。車輛駛?cè)胨淼罆r,因隧道洞內(nèi)外巨大的亮度差,白天常出現(xiàn)“黑洞效應(yīng)”,或晚上出現(xiàn)“白洞效應(yīng)”,駕駛?cè)诵枰欢螘r間適應(yīng),在該時間段內(nèi)易發(fā)生交通事故?!昂诙葱?yīng)”消失后,駕駛?cè)藦膹V闊的洞外過渡到空間狹小、景觀單調(diào)的隧道內(nèi),駕駛?cè)说慕箲]感和枯燥感加重[4]。為了盡早駛出隧道,駕駛?cè)送a(chǎn)生逃逸心理,不由自主地加快速度,這在長大隧道中尤為明顯。
因此,符合駕駛安全與舒適的隧道內(nèi)景觀對緩解駕駛?cè)说钠?、焦慮以及安全行車非常重要。目前公路隧道景觀設(shè)計也有運用,但缺乏成熟完善的行業(yè)規(guī)范和設(shè)計體系,設(shè)計人員主要依據(jù)個人喜好或慣性思維進(jìn)行景觀設(shè)計,甚至部分隧道的設(shè)計方案未充分考慮駕駛安全性和舒適性。因此,本文針對目前公路隧道景觀設(shè)計進(jìn)行系統(tǒng)梳理,總結(jié)了合理適宜的公路隧道景觀設(shè)計策略,并基于此,以城開高速公路隧道景觀工程為例,提出洞門景觀和洞內(nèi)景觀的設(shè)計思路、設(shè)計手法,以供山區(qū)公路隧道景觀的設(shè)計和研究工作提供參考。
國外在山區(qū)高速公路隧道建設(shè)過程中重點倡導(dǎo)對洞門周邊環(huán)境和自然生態(tài)的保護(hù),洞門結(jié)構(gòu)工程強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的融合;洞內(nèi)環(huán)境根據(jù)隧道長度、寬度等合理開展景觀設(shè)計,起到改善行車環(huán)境、緩解行車壓抑感的目的。日本對隧道洞口景觀的研究與應(yīng)用主要是致力于弱化隧道洞口形式,使之與附近山體融為一體,盡力與自然相協(xié)調(diào)[4],如圖1所示;德國對隧道洞口景觀設(shè)計中倡導(dǎo)應(yīng)與道路整體環(huán)境相協(xié)調(diào),將環(huán)境破壞程度降到最低,如圖2所示。
挪威萊達(dá)爾隧道是世界上最長的公路隧道之一,全長24.5 km。為改善洞內(nèi)單一環(huán)境,提高駕駛?cè)耸孢m感,隧道被3個洞室分為4個部分,藍(lán)色和黃色的燈光模擬日出時的景象,燈光與隧道內(nèi)壁搭配巧妙,給駕乘者帶來了一種夢幻的視覺體驗,如圖3所示。這些洞室和燈光旨在打破單調(diào)的隧道環(huán)境,提供令人耳目一新的視野,有助于緩解幽閉恐懼癥和長期處于隧道內(nèi)帶來的精神壓力。
圖1 削竹式隧道(日本)
圖2 端墻式隧道(瑞典)
圖3 挪威萊達(dá)爾隧道內(nèi)景觀
隨著我國高速公路網(wǎng)的不段完善,長隧道、特長隧道逐年增多,同時我國民族眾多,公路沿線人文風(fēng)情豐富。因此,我國隧道洞門景觀和洞內(nèi)裝飾設(shè)計中,既考慮了長隧道的行車安全問題,又適度植入了當(dāng)?shù)氐娜宋木坝^,不僅提升了行車舒適性,還借助隧道工程展現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情,如西康高速的秦嶺隧道、雅康高速的二郎山隧道。
1) 秦嶺終南山隧道
秦嶺終南山隧道單洞長18.02 km,雙向4車道。為緩解司機(jī)的焦慮情緒和壓抑心理,特意設(shè)計了由藍(lán)色、紅色和白色熒光燈管照明的特殊燈帶,分別組成朝霞、晚霞、藍(lán)天、白云等圖案,搭配多種仿真樹木和草坪形成獨特的隧道景觀,如圖4所示,從而將特長隧道分為幾個短隧道,達(dá)到了緩解駕駛疲勞和焦慮的作用。
2) 二郎山特長隧道
二郎山特長隧道全長13.4 km,每約4 km就有幾百m車道從2車道增為4車道,隧道頂上就會出現(xiàn)由8萬個LED燈點亮形成五星紅旗、紅葉、藍(lán)天等圖案交替出現(xiàn),如圖5所示,調(diào)節(jié)隧道里單一的駕駛視線和壓力感,以達(dá)到緩解視覺疲勞,保證行車安全的目的。
圖4 秦嶺終南山隧道內(nèi)景觀
圖5 二郎山隧道內(nèi)景觀
綜上所述,我國現(xiàn)階段山區(qū)高速隧道景觀營造過程中需重點關(guān)注:與周圍環(huán)境的融合,改善行車環(huán)境、提升行車安全,展現(xiàn)沿線人文特色。
隧道景觀營造是一項綜合性工程,需以安全為前提,考慮洞口及洞內(nèi)的視覺效果和行車心理,才能營造出既安全、舒適,又與環(huán)境協(xié)調(diào)的隧道行車環(huán)境。在具體設(shè)計中,要充分考慮山區(qū)地域的地理特征,加強(qiáng)隧道景觀美學(xué)性、生態(tài)性的一體化設(shè)計,保證隧道景觀營造技術(shù)的可行性,確保景觀營造效果能滿足現(xiàn)代化高速公路工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[5]。基于山區(qū)高速公路隧道工程的特點,結(jié)合目前隧道景觀工程設(shè)計的重點和經(jīng)驗,提出了以下幾個方面的設(shè)計策略。
洞口堅持保護(hù)和節(jié)約自然資源的原則,盡可能減少對土地、水、生物資源的破壞,提高自然資源的使用率,將自然元素及自然過程顯露以引導(dǎo)人們體驗自然,喚醒人們對自然的關(guān)懷。
絕大多的洞口環(huán)境處于有原生植被覆蓋的地區(qū),但因洞口自然條件的差異性,隧道景觀設(shè)計的場地條件具有多樣性[6]。因此,隧道洞口景觀設(shè)計就需要對隧道洞口的自然環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)性、實用性的研究,充分利用自然界的山、水、生物等自然環(huán)境的優(yōu)越條件,加強(qiáng)一體化的融合性設(shè)計,使隧道和周邊環(huán)境有機(jī)結(jié)合,降低生硬感、壓迫感。
由于隧道進(jìn)出口存在亮度差,駕駛?cè)送酌娣e會急劇變化,若變化超過視覺適應(yīng)能力,則會進(jìn)入瞬時盲期,從而產(chǎn)生視覺震蕩現(xiàn)象[7]。進(jìn)入隧道前,洞門和周邊環(huán)境的亮度是決定駕駛?cè)送状笮〉闹饕蛩?而洞內(nèi)外亮度差則影響駕駛?cè)嗣靼颠m應(yīng)的時間。對于端墻式洞門,應(yīng)著重考慮其表面顏色對隧道洞外亮度的影響。同時,隧道洞口的色彩可以多樣化,常用色彩是材料本色[8],如混凝土的青灰色、磚砌體的色彩或毛石的自然色澤等。近年來,因石材、涂料等新型材料的不斷創(chuàng)新,出現(xiàn)了各種顏色,打破了隧道洞口單一的局面。一般來說,色彩的使用宜單純,不應(yīng)采用高純度的明亮色,避免視覺上的突兀感,顏色的使用盡可能控制在2種左右。既有高速公路上景觀調(diào)研發(fā)現(xiàn),過于精致或顏色對比強(qiáng)烈的壁畫裝飾會分散駕駛?cè)俗⒁饬?既影響行車安全,也感到與自然不相融。相對而言,簡單的橫豎條紋處理相比無肌理壁面,行車舒適性有較大提升,好感度也較高[9]。
材料肌理可通過人工設(shè)計方式改變,主要體現(xiàn)在材料表面紋飾的變化,肌理的設(shè)計應(yīng)盡可能降低亮度并減輕洞口的壓迫感。在實踐設(shè)計中,可對水泥衍生品采用塑面、鑿毛、橫向線條、豎向線條等材料肌理的簡單變化來降低大面積端墻的壓迫感。
綠化設(shè)計應(yīng)尊重地方性,表現(xiàn)在:尊重傳統(tǒng)文化和鄉(xiāng)土知識;適應(yīng)場所自然過程;采用當(dāng)?shù)刂参锊牧虾徒ú倪M(jìn)行設(shè)計。在對隧道洞口進(jìn)行設(shè)計時還需考慮下述2點:
1) 對洞口已破壞生態(tài)環(huán)境的區(qū)域以植被恢復(fù)為主展開綠化設(shè)計,它能重新喚起人與自然的天然情感聯(lián)系,在生態(tài)、文化和設(shè)計之間架起聯(lián)系的橋梁。
2) 洞口兩側(cè)和兩洞之間,特別是兩線分離時,需安排較為自然式的群落種植,兩線之間宜選擇種植喬木和攀巖藤本形成綠廊,暗化洞前光線[10]。
因此,隧道洞口綠化是隧道景觀設(shè)計中不可或缺的一環(huán),也是提高駕駛舒適性以及緩解洞內(nèi)外亮度差的重要手段,且有別于普通路段的綠化。隧道洞口綠化是一個系統(tǒng)工程,需要考慮的因素較多[11],如在不同地區(qū)、不同海拔,應(yīng)考慮植物種類如何選擇,植被之間如何有效搭配等。
墻式洞門上部線形的常見形式有直線、曲線和城墻式等。經(jīng)比較,曲線形洞門好感度較高,且最為舒適;城墻式相比直線形,對行車舒適性并未產(chǎn)生顯著影響。但當(dāng)曲線形狀、壁畫裝飾疊加時,隧道洞門外觀過于繁瑣,會過多地吸引駕駛?cè)说淖⒁饬Χ嬖诜中牡碾[患[9]。因此,在建設(shè)條件允許時,隧道洞門應(yīng)盡量選擇外露面積小的洞門。當(dāng)因?qū)嶋H情況選擇墻式洞門時,需通過景觀設(shè)計的手法,弱化其結(jié)構(gòu)體量,降低“黑洞效應(yīng)”,提高行車舒適性。
山區(qū)高速公路隧道洞口的邊坡及仰坡體量較大,對環(huán)境、視覺、心理的影響較為強(qiáng)烈,在景觀設(shè)計中,應(yīng)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)、統(tǒng)一。作為典型的“面”元素,設(shè)計的最佳手法是融合,其次是“破”。融即融于自然;“破”即在無法實現(xiàn)與自然融為一體時,如大型擋墻墻面的存在,需化大為小,化直為曲,減低“面”的單調(diào)、呆板和壓迫感。同時,還要保證標(biāo)志牌的多樣統(tǒng)一,結(jié)合構(gòu)筑小品或通過塑石、置石的形式進(jìn)行銘刻設(shè)計。
高速公路隧道內(nèi)為駕駛?cè)颂峁┮曈X線索的參照物極其有限,不良視覺參照系是駕駛?cè)水a(chǎn)生視錯覺的主要原因。因此,以安全為前提的隧道內(nèi)裝飾,圖案不宜頻繁變化,宜采用大幅、簡潔、易識別的圖案,且滿足動視覺特點的直線長度的適宜范圍,駕駛?cè)笋{駛過程中的注視行為注視興趣區(qū)域,能夠綜合反映駕駛?cè)藢︸{駛環(huán)境的直觀感受[12]。
山區(qū)高速公路隧道工程的建設(shè)環(huán)境具有多樣化特征,為了在提高隧道營造質(zhì)量的基礎(chǔ)上充分體現(xiàn)出地方特色,在對隧道景觀進(jìn)行規(guī)劃時要依照因地制宜的原則開展設(shè)計工作。實際上,山區(qū)高速公路隧道的景觀營造形式應(yīng)強(qiáng)調(diào)動態(tài)化效果,通過各類植物、藝術(shù)設(shè)計的有效結(jié)合讓車輛在行駛過程中感受到當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情和歷史文化,以此加強(qiáng)藝術(shù)美學(xué)與項目功能的協(xié)同配合,強(qiáng)化隧道景觀營造效果同周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。
隧道構(gòu)筑物開展景觀設(shè)計工作時,應(yīng)秉承安全優(yōu)先的原則選擇合適的景觀營造技術(shù),在充分掌握周邊環(huán)境及隧道內(nèi)部施工條件的基礎(chǔ)上,以安全性為前提,明確隧道內(nèi)部裝飾、景觀營造技術(shù)、工藝及材料,并對隧道內(nèi)部的照明系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,保證隧道內(nèi)部的照度,在確保隧道交通安全及內(nèi)部環(huán)境安全的同時,實現(xiàn)安全性及舒適性的兼顧設(shè)計,確保隧道景觀的營造質(zhì)量,提高隧道內(nèi)部的安全系數(shù)。
基于山區(qū)環(huán)境的多元化特征,在山區(qū)高速公路隧道景觀設(shè)計時,需以視角角度出發(fā),采取流暢、安全、簡潔的營造技術(shù)和工藝打造出辨識度高、賦有文化內(nèi)涵及地域特色的景觀圖案,充分考慮景觀營造技術(shù)的適應(yīng)性,增強(qiáng)隧道內(nèi)部的視角導(dǎo)向,提高駕駛?cè)藢λ淼谰坝^的興趣,以明亮、豐富的景觀效果提升駕駛?cè)说木X性,在強(qiáng)化隧道景觀營造質(zhì)量的基礎(chǔ)上,保障隧道內(nèi)部行車的安全性[1]。
在山區(qū)高速工程隧道設(shè)計過程中,通過營造氛圍感景觀可充分體現(xiàn)出當(dāng)?shù)氐牡赜蛭幕?展現(xiàn)地方民族特色,將民族文化同現(xiàn)代化景觀設(shè)計相融合,可使隧道洞口及內(nèi)部景觀成為高速公路沿線中的個性化設(shè)計載體,有利于增強(qiáng)隧道洞口及內(nèi)部景觀的文化內(nèi)涵[13],特別是文旅交通成為公路交通的高質(zhì)量發(fā)展階段,在高速公路的隧道洞口可通過合理規(guī)劃、科學(xué)布局提高山、石、草木的利用率,加強(qiáng)自然元素的協(xié)調(diào)設(shè)計,促進(jìn)畫境和意境的有機(jī)結(jié)合,提高現(xiàn)代化山區(qū)高速公路工程的設(shè)計質(zhì)量。
城開高速項目位于銀百高速城口(陜渝界)至開州段,是國家高速公路網(wǎng)銀川至百色國家高速公路(G69)中的渝境北段,地處中國西南部長江上游地區(qū),其北部、東部及南部分別有大巴山、巫山、武陵山、大婁山環(huán)繞,地貌以丘陵山地為主。城開高速公路全長128 km,共計隧道19座,橋隧比高達(dá)81%,其中城開隧道長11.5 km,是目前重慶已建成最長的高速公路隧道[14]。
城開高速公路沿線具有優(yōu)美的自然風(fēng)景以及豐富的人文資源。古代秦巴先民克服秦嶺、大巴山阻隔,開通了數(shù)條古道,史稱秦巴古道。項目起點開州區(qū)位于秦巴古道重要路段,它不僅是一條經(jīng)濟(jì)動脈,一條軍事通衢,還是一條文化走廊。隨著城開高速的開通,將在千年之后重現(xiàn)秦巴“天寶荔枝路”,再次演繹盛唐時期開縣“路接長安”時的繁榮。城口縣紅色歷史厚重,是川陜革命根據(jù)地的重要組成部分,也是重慶市唯一成建制建立了縣區(qū)鄉(xiāng)村四級蘇維埃政權(quán)的革命老區(qū)。
因此,本次城開高速隧道景觀以“問道山川 重塑秦巴古道記憶”為設(shè)計理念,設(shè)計元素提取見表1,結(jié)合沿線優(yōu)美的風(fēng)景、豐富的資源、多樣的民俗、淳樸的民風(fēng)和濃郁的地域文化,充分利用道路內(nèi)外的景觀要素,呈現(xiàn)“穿城口至開州的美麗大道,畫民風(fēng)的魅力長卷”的風(fēng)貌,打造詩情畫意公路文旅景觀。
表1 設(shè)計元素提取
1) 景觀段落劃分
城開高速公路包括隧道19座共37端,其中端墻式隧道28端,削竹式隧道9端,根據(jù)所處地理位置及現(xiàn)場實際情況,將全線隧道分為一般隧道和重點隧道進(jìn)行隧道洞門裝飾景觀打造,如圖6所示。隧道整體景觀以“秦巴古道”為故事脈絡(luò),以浮雕造型彩繪的形式展現(xiàn),加以人文景觀特色點睛,在隧道洞門上呈現(xiàn)出獨特的文化底蘊。同時,從安全角度出發(fā),選擇合適的端墻表面紋飾、肌理和色彩等設(shè)計元素,提高隧道洞門景觀的安全性,增加駕駛的舒適性[12],給駕乘者腦海里留下文化的印記,成為文化宣傳、城市宣傳的窗口。
圖6 隧道洞門景觀段落劃分
2) 隧道洞門景觀方案
重點隧道洞門采用浮雕彩繪加真石漆涂裝的手法對端墻進(jìn)行裝飾,黃金比例橫對端墻進(jìn)行塊面分割,減少體積感,中間部分卷軸如徐徐展開的美麗畫卷,繪以山巒疊嶂的山水裝飾線條,大地色系與環(huán)境相協(xié)調(diào),搭配與段落呼應(yīng)的文化浮雕,營造特色洞門景觀,如圖7所示。
(a) 城開隧道洞門景觀效果圖
(b) 城開隧道洞門景觀實景圖
(c) 百戰(zhàn)溪隧道洞門景觀效果圖
(d) 百戰(zhàn)溪隧道洞門景觀實景圖
一般隧道洞門對墻面進(jìn)行大塊面分段涂裝,整體視覺效果簡潔大方,色彩統(tǒng)一,為了弱化大面積涂裝的單調(diào)感,在端墻中間部位增加一條浮雕裝飾,豐富景觀層次,弱化端墻體量,與重點隧道有良好過渡,如圖8所示。
(a) 財神梁隧道洞門景觀效果圖
(b) 財神梁隧道洞門景觀實景圖
削竹式隧道洞門根據(jù)《重慶市公路隧道洞門銘牌設(shè)置指導(dǎo)意見》,采用支架式洞銘牌,不銹鋼成品正紅色華文行楷字體,不銹鋼成品字支架支撐設(shè)置于洞門拱頂正中間位置,整體視覺效果簡潔美觀,如圖9所示。
圖9 削竹式隧道洞門景觀效果示意
1) 景觀段落劃分
城開隧道是重慶境內(nèi)最長的隧道,隧道全長11 472.5 m,是本項目的控制性工程之一。由于隧道長,洞內(nèi)通行時間長,為改善隧道內(nèi)長時間封閉的行車環(huán)境,提升行車安全感、舒適感,對城開隧道內(nèi)進(jìn)行車環(huán)境提升設(shè)計,通過綜合分析隧道長度、時速、寬度等諸多因素,結(jié)合實際情況予以科學(xué)、合理的規(guī)范化設(shè)計,在保證整體結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)上,提高隧道內(nèi)的視覺效果,提升內(nèi)部環(huán)境的舒適性[15],改善隧道內(nèi)環(huán)境單調(diào),優(yōu)化視覺感受,緩解行車封閉感、壓抑感。
在隧道建設(shè)中預(yù)留4段景觀拓寬段,分別為右線1號景觀拓寬段、右線2號景觀拓寬段;左線1號景觀拓寬段、左線2號景觀拓寬段,各100 m。為達(dá)到更好的視覺效果,在景觀段前后各設(shè)置40 m景觀過渡段,如圖10所示。
單位:m
2) 洞內(nèi)景觀段方案
景觀段隧道全斷弧采用3D裸眼彩繪,兩側(cè)融入城口、開州兩地景觀特點,打造春季油菜花盛開,夏季漢豐湖攬勝,秋季彩葉繽紛,冬季雪山云海,盡顯春夏秋冬自然景色。
在隧道景觀拓寬段設(shè)置有起伏的山形3D立體前景,結(jié)合光影變化,提升了可變色景觀照明氛圍,同時還預(yù)留音響設(shè)備,結(jié)合四季特征與環(huán)境融合,形成聲光電4D景觀,如圖11所示,進(jìn)一步營造了舒適、安全的行車環(huán)境,緩解了特長隧道行車的壓抑感,提升了行車安全性。
(a) 城開隧道洞內(nèi)景觀(春)效果圖
(b) 城開隧道洞內(nèi)景觀(春)實景圖
(c) 城開隧道洞內(nèi)景觀(秋)效果圖
(d) 城開隧道洞內(nèi)景觀(秋)實景圖
本文通過分析山區(qū)高速公路隧道景觀營造的現(xiàn)狀,提出了山區(qū)高速公路隧道景觀營造的融合性、協(xié)調(diào)性、洞口綠化設(shè)計、洞門線性、附屬設(shè)計及安全設(shè)計6個方面的設(shè)計策略,并總結(jié)了因地制宜、安全優(yōu)先、適應(yīng)性、體現(xiàn)地域文化特色4個方面的設(shè)計原則。最后,通過城開高速公路隧道景觀設(shè)計案例,詳細(xì)分析了項目設(shè)計理念、思路和方案,供同類項目參考。