基于生態選線理念的高速公路路線設計分析

吳濤

摘要 高速公路線路綿長、沿線環境復雜多變，給道路選線帶來較大困難。公路線形設計時，不僅應全面考慮安全性、經濟性、可行性等各方面因素，還應注重路線設計的生態性，以有效降低對生態環境的影響，提高公路項目建設的綜合效益。鑒于此，文章基于生態選線理念，對公路項目線形設計展開綜合探究，闡述了生態選線的基本原則，從關鍵指標設定、地質及環保選線等不同角度分析總結了生態選線理念的應用要點，并通過實際工程案例，全面介紹了生態選線理念的具體執行細節，具有重要的參考價值。

關鍵詞 公路工程項目；生態選線理念；公路選線；路線設計

中圖分類號 U412.32文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）10-0189-03

0 引言

近年來，隨著高速公路建設的不斷完善，我國的國民經濟取得顯著提升，但同時也造成了水土流失、生態破壞等負面影響，不利于人們的生存和發展。因此，高速公路路線設計時，在保證道路安全性、經濟性的基礎上，應充分遵循生態性原則，以最大限度降低對生態環境的破壞，實現公路建設與生態環境的和諧發展[1]。該文基于生態選線理念，系統分析了高速公路路線的選線原則及設計要點，具有重要的實踐意義。

1 基于生態理念的選線原則

1.1 安全性原則

公路項目建設的作用在于為人們的日常出行及生產活動提供便利，推動區域經濟穩步發展。所以，公路工程必須滿足安全性的要求，在進行線形設計時應充分遵循安全性原則[2]。為此，在堅持生態選線的基礎上，工作人員必須對線路安全性實施綜合評估。在實際選線時，在確保道路承載性能及穩定性滿足要求的前提下，科學提高公路建設的標準化、科學化，并結合實際生活需要及潛在風險進行全面的統籌設計。

1.2 可持續性原則

根據生態理念實施的公路線形設計，其最重要的內容在于凸顯生態性，實現公路建設的可持續發展。因此，實際選線設計時應深入貫徹“節能、環保、可持續”的發展理念，根據現場實際情況，合理規劃道路線形，最大限度地避開動植物及水源保護區，降低公路建設對生態環境的破壞，實現公路與自然的完美融合。此外，應盡量減少征地、拆遷，降低公路建設成本，真正實現可持續的發展目標[3]。

1.3 環境協調性原則

公路項目選線時，應始終堅持“環境協調性”原則，全面了解自然規律，以最小破壞為目標，合理進行選線、布線，最大限度地減少對土地資源的占用，降低對生態環境的破壞，實現公路建設與環境的協調發展。此外，還應充分考慮公路線形與周邊建筑結構、地域文化的協調性，科學進行線路優化，確保公路線形、坡度及高程與周圍景觀、基礎設施相適應[4]；并合理運用生態調節功能完成環境的自我修復，保證公路工程建設與自然的相互適應。

1.4 經濟性原則

公路項目建設時，道路設計線形不同，所產生的工程量及施工難易程度存在顯著差異，從而造成所耗費的建設成本差別較大。因此，公路線路設計時應充分考慮經濟性因素，在確保設計方案合理、可行的前提下，最大限度地節約工程造價。所以，要求工作人員對設計方案的投資費用實施全面計算，科學處理好經濟性與安全性、協調性等各要素間的關系，逐步完善設計方案，調整基礎設施布局，以有效保證線路設計的合理性，提高項目建設的經濟效益。

2 路線設計中生態選線理念的應用要點

2.1 科學制定路線指標

公路線路設計應根據相關指標實施。為確保公路設計時全面貫徹生態選線理念，設計人員必須全面了解各路線指標具體含義，并進行科學歸類，根據各項指標的敏感程度實施分級[5]。其中，敏感程度大的指標具體是指對項目安全、使用性能影響較大的指標，如道路縱坡、圓曲線半徑等。因為此類指標影響道路的整體使用效果，所以必須實施合理控制，在確保符合經濟性標準的基礎上，按照相關準則選擇出更加嚴格的設計標準，以有效保證具有充足的冗余度。而在實際線路設計時，由于影響因素眾多，關鍵路線指標取值通常難以滿足最大標準，但必須符合最小標準。相較于關鍵指標，非關鍵性指標對線路使用性能影響較小，其主要是在確保公路安全性、功能性滿足實際要求的前提下，提高道路舒適度等指標，例如限速標準、道路寬度等。在生態選線的原則下，應充分考慮公路線路設計對生態環境的影響，采取合理措施減小能源損耗、降低環境污染，從而全面提高公路建設的整體效益。工程實踐中，為有效落實生態理念，通常會忽略非關鍵性指標，比如遇到農田、水源及動植物保護區時會更改線路，無法保證道路整體的美觀性和舒適度[6]。

2.2 地質選線

現場勘查發現該公路場區內地質狀況較差，公路線路設計應加強橋隧、涵洞及特殊路段的地質檢驗，根據現場實際情況合理優化設計方案。針對線路外側存在潛在安全風險的區域，應制定相應的應急處置方案，保證公路的安全性。此外，應結合現場地形特征、土質、風化情況、地下水發育狀況等各方面條件，全面識別潛在危險源，強化線路安全設計，以有效提升道路結構的穩定性、安全性。

2.3 環保選線

根據生態選線基本原則，公路項目線路設計的重點在于減小對周邊自然環境的破壞，如生態景觀、土地、植被、水源等，提高項目建設的環境效益。公路建設對土地資源的影響表現在以下幾個方面：①土方挖填導致保水性耕地面積減小，養分流失；②局部地勢較低路段大規模開挖取土，導致地下水出露和土體鹽堿化。所以，為最大限度地保證公路建設和生態環境之間的協調性，應合理確定棄土場位置，保證場地的安全性、穩定性，科學完善場地防護設施，避免雨水沖刷產生流泥、垮塌現象，降低對生態環境的破壞[7]。

Ⅰ類土主要包括耕種土、淤泥質土、表層土等，不能用于路基填筑，可供道路綠化使用；Ⅱ類土主要為一般性土體，通常為夾雜碎石的黏性土，需結合具體狀況合理選用；Ⅲ、Ⅳ類土主要為硬質土和軟質巖石，均為優質填料，應運至現場進行路基填筑；Ⅴ類土主要為硬度較大的石塊，能夠用作路基底部填筑，亦可用于路基的邊坡防護。

棄土場場地內下部1.0～2.0 m范圍內應鋪設塊石，整平并碾壓密實后，將土體置于上方；其周邊應建立完善的排水系統，以有效防止周邊水體沖刷土體，并在地勢較低部位的富水區設置截水溝。為避免水土流失，并最大限度恢復生態環境，不僅需對沿線挖方及棄土部位實施防護設計，還需實施必要的生態恢復設計。生態恢復主要包括“復耕”與“復林”兩種情況。針對挖方部位應采用適應沿線氣候特征、根系較多和生長旺盛的樹木，以有效固結疏松土質，降低水土流失；而針對棄土部位，由于“復耕”方案需要經過長時間的熟化作用方能滿足作物生長條件，恢復效率較差，因此應采取“復林”方案進行處理，通過草木根系對土體實施固結，從而達到防止水土流失的效果。

3 生態理念選線設計的案例分析

古藺—金沙高速起止點分別位于廬州古藺和貴陽金沙，兩端依次與敘水-古藺及川黔界高速相接，設計總里程38.56 km。該工程為典型的基于生態理念設計的高速線路，具體情況如下：

3.1 K23+500～K26+000觀文水庫路段

觀文水庫主要功能在于防洪灌溉，同時可為周邊城鎮提供生活用水，是一項中等規模的水利設施，并且為縣級水源保護區。此路段最初線路設計位置緊鄰水庫，經由陳家灣及小寨隧道貫通，沿線途徑一、二級保護區，分別采取隧道及“隧道+路基”形式通過。項目初步設計環節，當地政府部門已批準通過該設計方案。后期實際設計過程中，為最大限度減少對周邊生態環境的破壞，對初步設計方案實施了優化調整，將線路局部路段向東偏移，有效避開一級保護區，采取設置隧道的方式通過二級保護區，顯著減輕了對水庫的不利影響。

3.2 K27+500～K35+500觀文至老虎坪路段

此路段初步設計方案，路線AK28+500部位2#隧道洞口處存在滑動體，其長度為395.0 m，寬度為325.0 m，最大深度達35.0 m，規模約為424.4萬立方米，屬于典型的大厚度超大型滑坡。觀文2#隧道洞口全部處于滑坡路段，擬采取抗滑樁實施加固處理。

3.3 選線方案貫徹實施綠色公路建設情況

該高速公路項目線路設計階段，嚴格執行交通廳頒布的《綠色公路建設指導意見》相關規定，具體體現在以下幾個方面：

3.3.1 統籌資源利用，實現集約節約，減少工程量

路線多方案比選：該公路項目線路設計時，充分考慮道路沿線地質條件、耕地分布、水源保護區、動植物保護區、風景區、電力設施分布區及文物保護區等各個方面，對設計方案實施綜合比較；深入貫徹生態選線理念，以最大限度降低對沿線生態環境的破壞為根本目標，對線路坡度、高程、曲線半徑等關鍵指標實施對比，在確保不增加工程量及成本的前提下，優選橋梁設計方案，以有效降低對生態環境造成的影響[8]。

適應地形順勢布設的平面設計：道路平面線形應與周邊地勢相協調，實際設計時應遵循最大保護、最小破壞、最強恢復的原則，科學設計道路線形，合理確定道路標高，盡可能使道路線形適應地形走勢，防止出現大規模的挖填現象，以有效降低對沿線環境的破壞。同時，應科學選用道路線形指標，根據沿線地形特征合理選線，優先采用曲線線形。

3.3.2 加強生態保護，注重自然和諧，注重環保措施設計

該高速公路項目，根據生態選線原則，應強化環境保護，重視生態和諧、協調發展，其環保措施設計如下：

（1）根據場區內生態環境特征，道路邊坡防護設計堅持自身穩固的設計理念，最大限度地降低防護工作量；在有效確保邊坡安全性、穩定性的基礎上，強化綠化設計，全面彰顯地區生態特征，實現路基設計與生態環境的有效融合。

（2）橋梁構造類型：橋梁主要采用裝配式結構，少數小型橋梁選用鋼筋混凝土板橋，通過現澆方式進行施工。此外，根據節能環保及循環利用的基本要求，部分橋梁通過鋼構橋方案實施綜合比較，最終選用最優方案。

（3）橋涵環保設計：橋涵上部結構采用裝配式施工，以有效節約資源，降低材料浪費，實現節能環保的目標。同時，應根據現場實際情況合理選擇預制場，盡可能減少土方填挖工作量，項目建設完成后方便復原，并最大限度地降低對生態環境的影響。

（4）沿線隧道設計時，應合理確定邊坡高度，防止出現大規模削坡現象，以有效減少對山體的擾動，并盡可能采用垂直方式進洞；在進行進出洞設計時，應嚴格遵循“早進晚出”的原則，從而顯著減輕對山體的開挖破壞；洞口設計時盡可能適應現場地形特征，降低砌體工作量，采取綠化方式提高生態效益。

（5）聲環境：根據環境評價結果，從工程造價、防護難易程度、防護效果等不同角度實施綜合比較。按照不同聲音的敏感區，通過對聲音傳播方式、途徑等進行全面分析，采取布設隔聲墻、生態消聲等方式進行降噪設計。

（6）在項目建設階段，應科學組織現場施工，合理配置資源，盡可能選在白天進行作業。

（7）水土保持方案：堅持“節約資源、重復利用”的基本理念，棄土場堆土前應清除表層土體，并運至指定部位進行合理存放，待施工完畢后將原土運回進行重新填筑，使其恢復至原始狀態，從而有效降低對自然環境的破壞。

（8）景觀綠化：該公路工程盡可能實現與生態環境、地域文化的有效融合，最大限度地降低對原始地貌的破壞，從而構建起完善的景觀體系。景觀綠化設計時，應全面考慮視距、引導、統一等關鍵性指標，采用橋梁景觀、路基景觀、構造景觀等實現與生態環境的協調統一，降低對沿線環境的影響。

（9）景觀設計應堅持“強化自然、生態和諧”的原則。結合場區內地形、土質、氣候條件等各方面因素合理選擇綠化類型，以適宜性為主。

（10）根據線路設計中各項指標綜合應用狀況來看，線路平縱線形合理、坡度適當、圓曲線平順、曲線半徑合適，道路整體線形與周邊地形、環境有效融合。

4 結語

綜上所述，隨著可持續發展戰略的不斷深入，公路項目選線標準更加嚴格，在追求安全性、經濟性、可行性的基礎上，更加注重生態性標準。基于生態理念實施公路項目線路設計，能有效降低對生態環境的影響，提高公路項目建設的綜合效益。因此，公路項目設計時，應堅持節能、環保、可持續的原則，合理制定線路指標，統籌地質選線、環保選線要點，科學優化設計方案，提高線路設計的合理性，實現公路建設與生態環境的協調發展。

參考文獻

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