收稿日期:2023-11-03
作者簡介:程維(1992—),男,碩士研究生,工程師,從事路橋相關工作。
摘要 由于受到自然條件的制約,環庫公路線形復雜,如果公路平縱線形設計不當,就會影響交通安全,而環規劃庫區公路除提供交通出行功能外,還需兼顧沿線景觀設計,對生態資源視覺效果的利用亦很重要。為此,文章首先對環庫公路路線平、縱線形及其組合設計的影響因素進行分析,然后以某山區公路為研究對象,淺析路線平縱線形組合設計要點。
關鍵詞 路線;環庫區公路;景觀;選線;協調
中圖分類號 U412文獻標識碼 A文章編號 2096-8949(2024)01-0041-03
0 引言
路線平縱設計是公路設計中的重要環節,對路基、橋涵及隧道等起到導向作用。環水庫公路的平縱設計考慮因素較常規山區公路旅游不同,在考慮地質選線、地形選線、平縱指標等各項基礎上,還應考慮如何與水庫周邊環境融為一體。而對于規劃階段的水庫,公路設計則更為困難,即設計時要提前從前期征地拆遷、水庫蓄水等方面為水庫做好充足準備。
1 環庫公路的工程特點
環庫公路大多依山而建,在考慮山區高邊坡路基的同時,更要統籌兼顧公路對庫區的影響。近年來,國家對環境及水源保護力度持續增大,既要保證道路平縱指標滿足規范要求,又要考慮對沿線村莊、農田等環境因素的影響,這使得工程無論是前期設計還是后期施工、運營都面臨巨大挑戰。
旅游區域既有道路多由早期草原牧道改建而來,“先天不足”、技術指標低、通行能力與交通安全性均較差[1]。故應從景觀功能、安全功能和生態功能3個角度選取指標,構建公路綠化景觀評價方法[2],還需詳細調查自然因素、特殊工況、施工組織等影響造價的因素,合理編制項目造價[3]。
而對于規劃期的水庫,環庫公路先于水庫建設,要做好對未蓄水水庫的前期工作,提前了解水庫的死水位、設計水位及校核水位等各項指標要求。如果要保證工程項目得以順利進行,就必須從源頭解決主要問題,即從設計階段的總體設計時就要把控好各專業之間的相互協調。
近年來,隨著國家對生態環境的重視,正逐步推廣交旅融合項目,環庫公路如果能結合當地風土人情、沿線地形地貌特點,在兼顧設計指標的前提下,通過打造生態旅游,將徒步、休憩、觀光融入景觀設計,通過林木種植、采摘園、VIP休息室、兒童娛樂、當地特產等產業實現額外收益。既修復了生態環境,又促進了當地的經濟發展,將單一的人、車、路,融入多彩山、水、田中,使環庫公路有別于普通公路,更是值得思考的大課題。
2 環庫公路選線與平面線形設計
2.1 地質選線與平面線形設計
環庫公路大多處于山區,而山區地質情況往往較復雜,所以必須對地質勘察資料進行深度分析、仔細思考。如果路線從在地質條件較差地段穿過,如不穩定斜坡、崩塌、碎落,需進行大量的邊坡防護設計,不僅增加工程造價,且在后期施工及建成運營階段仍存在不確定因素。為保證工程的本質性安全,需在選線階段就做到避讓不良地質地段,既節省造價,又可縮短工期。
2.2 地形選線與平面線形設計
環庫公路與其他公路在地形選線時最大不同之處在于,環庫公路既要考慮山坡地形的起伏,又要考慮路線線形與庫區的完美結合,尤其是帶有休閑、觀光特色的環庫公路更是如此,可以讓駕駛員及旅客時刻觀賞到水庫與山林的景色。嚴格按照“全面布局、逐段安排、具體定線”原則,選線時就要想到較高的平縱指標并非最優設計,此時的公路不僅是為人群提供快速通行的通道,選線時需要注意是否具有獨特的自然景觀、生態景觀等旅游資源[4]。設計速度及相應的指標不能太高,要給駕駛員和乘客一個適宜觀光的速度,但也不能行駛過慢造成擁堵。這就要根據實際地形,結合庫區規劃,調查附近居民出行并預測建成后吸引的人群等各方面因素。
3 環庫公路縱斷面設計
縱斷面設計要嚴格按照縱坡和豎曲線的設計標準,環庫公路還要計算設計高程,臨近庫區路段的設計高程必須高于淹沒線的設計洪水位。在平曲線半徑較小的地段,縱坡不宜過大。對于環庫公路縱斷各項指標的取值,不僅要考慮山區公路的設計要點,更要結合當地的情況,因地制宜,比如當地現有人群的出行方式是以步行、騎行或駕駛中的哪一種為主,水庫建成后,在庫區周邊是否會有配套的娛樂休閑設備,如人民公園、健身廣場等公共服務設施,這些因素都將影響縱斷面設計中對縱坡、豎曲線半徑及坡長的選取。庫區道路涉及交通、旅游、農業、農村等多個行業,各地政府可整合各類專項資金[5]。
根據歐洲漫步者協會對國際步行難度的分級,換算為距離、高差并計算平均縱坡后結果如表1所示。
通過調查,休閑健身類騎行者難度分級如表2所示。
近年來人民生活水平日益提高,人們對運動健身的專業性要求逐漸提高,特別是全國各大城市舉辦長跑、騎行等體育賽事的頻率越來越高,人民對健身的要求已不再是以前簡單休閑類的健身水平,而是上升到一種更加專業的競技類健身水準。該文以環法自行車賽事為例,將坡度分為五個等級,如表3所示。
4 環庫公路的平縱設計與景觀協調
需注意以下幾點:
(1)減少破壞,充分利用。一般情況下,可通過設置擋土墻和橋梁等方式避免高填深挖。
(2)陸水協調。盡量保留沿岸原有的綠化,通過平縱設計實現能在公路上眺望水域風景。
(3)合理繞行。道路穿越高山脊時,盡量調整平面,采用S形曲線或回頭曲線(低等級公路時)以順應地形的起伏。
(4)避免形式單一。充分利用沿線景觀,如文物古跡、奇山、湖泊、特殊構造物(大壩、紀念塔等),這些都可有效調節駕駛員長時間駕駛枯燥的心態,減少駕駛員的疲勞感。
5 環庫公路設計實例分析
5.1 項目定位
項目的建設具有旅游業綜合性強、產業關聯度高、帶動作用大等特點。但從當地旅游業發展的全局來看,還存在著發展建設不快、資源開發利用不明顯等問題,如何充分發展利用資源,加強旅游基地建設,加快旅游發展,是值得認真研究的一大課題。首先,應高起點規劃、高標準建設移民安置點,根據項目功能定位打造成特色小鎮,作為秀美鄉村移民安置示范樣板工程,實現庫區移民安置“搬得出、穩得住、能致富”的總目標。促進移民群眾的經濟發展,增加移民收入,實現共同富裕。
項目設計方案要結合現場情況,經過多方優化。同時,要重視科學研究,積極采用新技術、新結構、新材料和新工藝。抓住難點、突出亮點,優化細節設計,打造精品工程,盡可能降低工程造價的同時,兼顧經濟發展,增加移民收入。應做到以下幾點:
(1)不過分追求效率和寬路基、高車速,而是要安全、舒適、環保,秉承“不破壞就是最大保護”的理念。
(2)在走廊帶選擇上,要選景色最美、群眾游憩活動最舒適的路線,迂回也是種藝術,不講求直達。
(3)除了主體工程,還要做好沿線服務設施(觀景臺),做好各特色點的主題景觀打造。
(4)公路應做好與觀景臺出入口的銜接。
5.2 重要節點平縱設計
在K20+500~K21+500處,自然地面線較陡,且在該范圍內規劃有水庫的副壩,須設置多個交點繞行。采用多個小半徑圓曲線將有效減少挖方,但考慮該段落縱坡較大,即自此段落后路線將遠離庫區,路線將出現連續下坡的路段,且一定長度內的縱坡較大,故不能采用小半徑與大縱坡的線形組合,且該段落小樁號方向有一處農莊,如果交點過多,不利于居民的安全出行。對于特殊路段,如想減少路面排水流進庫區,可在填方路段的土路肩外側修建排水溝。
5.3 沿線生態整治方案
(1)造林區。背水面,土層深厚,土壤肥沃,可根據用材出產、林下經濟、景觀效果,種植鳳凰木、烏桕、紫薇、山茶、矮蒲葵。
(2)濕地休閑區。濱水面,近水區、季節性淹沒區,可根據灘涂生態、水土涵養、景觀效果,種植池杉、狗尾草、蘆葦、香蒲。
(3)農林經濟區。地勢平坦、土壤肥沃,可根據農林經濟、觀光農林和復合經營,種植油茶、核桃、金銀木、柴胡、鳳尾蘭。
(4)岸線恢復區。進行土壤治理,可種植紅楓、杜鵑、梔子等耐酸、耐瘠的抗逆性植物,實現區域全面景觀復綠,治理污染的同時,打造休閑綠地。
5.4 沿線景觀設計
探險類主題休憩公園,集休閑、健身、觀景、學習與挑戰于一體,如自然教育、森林氧吧、野外寫生等,可進行臨近山林的巔峰遠足、登高攬勝、山谷消暑、定向越野及科普夏令營。配套設置綜合停車場、觀景節點、休息節點、VIP休息區、露營綠地、生態廁所等。如圖1所示。
項目沿線種植的農作物有山茶,針對沿線的生態系統,可在平縱線形指標較高處,設置一處80 m2的小型田園觀景臺,部分可作懸挑,竹木鋪裝為主,中間搭配玻璃鋪裝,使材質搭配更加豐富多彩并突出造型美觀。地燈帶的點綴在扶手下方,既滿足光照要求,也起到美化觀景臺作用。如圖2所示。
平縱線形的指標選取需綜合考慮多種因素,除規范明確規定的指標外,還需要結合地形、地質、居民區、基本農田、規劃區、庫區、主壩和副壩的位置、觀景公園、景觀橋等多方面進行統籌和協調。通過以上方式,將路、人、車融入山、水、田中,充分依托庫區的地形地貌,綜合考慮人文景觀,將環庫區公路打造成生態修復與全域旅游相結合的精品工程。
6 結論
環庫公路的平縱線形設計,較一般公路有所不同,特別是帶有旅游性質的環庫公路,各技術指標的選取受多種因素限制,設計時速較低,對于反向、同向圓曲線銜接直線長度的要求可適當放寬。設計階段的側重點應明確,將主要控制點和次要控制點與其他專業積極溝通的同時,準確理解業主的中心思想,同地方規劃精準協調。
參考文獻
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[3]林旭坤, 溫惠英, 游錦龍. 基于交旅融合的廣東南嶺生態旅游公路規劃研究[J]. 公路, 2023(8): 258-263.
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[5]龔巍巍, 潘瑞琦, 李齊麗, 等. 我國旅游公路發展現狀與對策建議[J]. 交通運輸部管理干部學院學報, 2023(1): 12-15.