王曼君,曾宗平
(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司)
所謂生態公路設計,是指在公路設計和建設過程中,不僅要關注公路本身的問題,如:功能、設計水平、施工工藝等,而且應關注對環境的保護問題,最大程度地減少對環境的破壞,以實現建設和環境保護協調發展的目標。基于環保理念的生態公路設計與我國提出的可持續發展觀的理念是相一致的,只不過是可持續發展觀的具體形態。基于環保理念的生態公路設計要求在環境保護的基礎上進行公路的相關設計,例如:路基設計、路面設計等,在設計中將周圍環境作為一個整體融入生態公路的設計中,具體來說,即利用周圍環境特點進行公路設計,例如:在路基設計時,充分考慮土方開挖對環境的影響,針對這一點,可就近開挖就近利用,并做好開挖區的植被恢復工作。生態公路的設計和建設工作不是一蹴而就的,需要多個部門互相協作和配合,根據區域的地形和地質特點,進行公路設計,以達到預期的效果。影響生態公路設計的因素眾多,(1)在進行公路設計時,環境保護固然重要,但是必須是在保證公路功能和要求的基礎上,如果為了保護環境而罔顧公路的性能,如交通運輸功能,反而得不償失;(2)公路工程全生命周期對環境的影響;(3)注意提升公路的施工工藝,以利用先進的技術手段,減少對環境的影響和破壞。總之,生態公路設計是與環境保護融為一體的,兩者缺一不可。
在進行生態公路的路基設計時,應注意以下幾個問題:(1)在設計生態公路的填方邊坡率時,應先掌握填土高度,并以此為基礎,進行路基填方邊坡率的計算和設計;(2)對影響路基施工的環境因素進行具體分析,如:地質、地形等,并以此作為路基填方邊坡率設計的基準;(3)生態公路設計應充分考慮其安全性,對此,應遵循“低路堤、緩邊坡”的設計原則。根據填土高度的不同,可分為以下情況:當大部分的公路路段的填土高度在3 m 以下時,采用1∶4 的邊坡坡率比較合適;當大部分路段的填土高度在3 m 以上時,則邊坡坡率為1∶2 比較適用。如果按照環境的影響程度來看,立刻分為以下情況:當公路路基設計受到地形、地貌等影響較大,可采用1∶1 的邊坡坡率;如果大部分路段的土質呈現松散的特點,則其邊坡坡率定在1∶0.75~1∶1 比較合適。為了減少對動物的影響,在設計公路路堤的高度時,盡量控制使其小于2 m,如果必須超過3 m,則應注意設置涵洞。還應注意的是,在進行路基取土時,應遵循“就地取材、保護環境”的原則,廢渣應棄置在制定的地點,嚴禁亂采亂放。一些已長成或者直徑大于10 cm 的植株應進行移栽。
在進行路面設計之前,應對地質、地形進行勘察,并進行可行性報告,以選擇最優設計方案。例如:如果路面結構為高級瀝青混凝結構,其組合和厚度應結合公路的等級和預期的交通運輸量的情況進行設計,同時以周圍的水文、環境為參照,使環境和公路和諧共生,對此,可采取一種三層式的結構,實踐證明,這種路面結構具有廣泛的實用性,且對環境保護具有十分重要的意義。
排水設計應根據周圍的環境條件、水文條件以及土質條件進行具體規劃,以提升排水設計的性能。例如:對砂性土、粉質土的路段,其土質具有土質疏松、容易受到沖刷的特點,因此,為了保證公路的安全性、穩定性,排水設計應與地形相結合。可在公路的橋涵位置采取一種截、引、排的防護排水措施,以將積水順利地排出路基外;對土質疏松且聚水面積大的路段,如果地表植被稀疏,則在暴雨天氣下容易引發地質災害,如山洪、泥石流、滑坡等,對此,排水設計可以通過合理設計路拱橫坡度將水排出路基外。此外,還應采取一定的護坡措施,以減少地質災害,護坡設計應以公路的橫斷面、地形地質為基礎,護坡類型多樣,應結合具體的工程情況進行選擇,例如:對土質疏松的地區,漿砌片式的護坡是一種比較理想的護坡形式。
除了以上幾點,生態公路設計還應注意以下借個方面的問題:(1)在布線時,注意周圍的植被情況,盡量選擇與周圍環境相契合的布線方式;各種基礎設施的建設應注意保護環境,例如:拌合場設置;布線盡量減少對原有基礎設施的影響,例如:地下管線、高壓線等;對有特殊用途的土地,可采取避過、繞過等方法;對于路基設計,盡量避免大填大挖,降低路堤高度,尤其是對河灘地段,在滿足設防高度的前提下,盡量降低路堤高度,以減少對周圍環境的影響;路線兩側應設置完整順暢的排水系統,路基的邊溝、排水溝以及急流槽等應結合周圍地形及環境綜合考慮;除了盡量利用開挖的廢渣外,還可多修水土保持工程。(2)做好組織設計工作。首先,制定保護環境措施,廢水、廢渣應集中處理,禁止亂排、亂放;其次,取土、棄土均應在制定的地點,并應符合環境保護的要求。(3)加強對沿線材料的生態利用。①由于原生態環境一旦遭到破壞,極難恢復,因此,應做好對原生態壞境的保護工作;在施工取材前,首先根據工可研報告中提供的料場,以及進一步走訪當地居民,經實地勘察、鉆探及取料進行相關試驗后確定;②以“就地取材”為材料利用的主要原則,以減少材料運輸對環境的影響;③如果需要遠距離運輸施工材料,則應選擇對環境影響較小的路線,同時兼顧運輸效率。
綜上分析,在“節能減排,保護環境”日益深入人心的背景下,公路設計也應充分考慮對環境的影響,并盡量通過優化設計減少對環境的破壞,由此,基于環保理念的生態公路占據越來越重要的位置。在生態公路的設計中,尤其是在路基設計、路面設計、排水設計等方面,均應注意根據區域環境的特點,優化設計,將環境保護放在重要的位置進行考慮,兼顧公路功能、質量,使兩者和諧統一。
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