公路勘察設計中的環境保護問題研究

趙東旭

（辛集市公路服務中心，河北 辛集 052300）

1 引言

公路工程是一項系統性、綜合性工程，涉及路基、隧道、排水、路面等部分，與沿線地質、地貌、水文、社會經濟等息息相關，尤其對于山區而言，公路工程設計與施工會破壞山區原有地貌形態，造成山區水土流失，誘發滑坡、泥石流等次生地質災害[1]。 公路勘察設計是對公路沿線的地質、地貌、生態、景觀等自然環境與人文環境進行綜合勘察， 科學合理地選擇公路途經路線，在“以防為主、以治為輔、綜合治理”的原則與措施下， 深化環境保護理念與方式方法在公路設計與建設中的應用，弱化公路施工對沿線環境的負面影響，進一步提高公路建設過程的環保效能。

2 公路勘察設計概述

公路勘察設計包括勘察與設計兩部分， 公路工程勘察是通過外業踏勘與調查，收集公路施工區域的地形地貌、水文條件、地質條件、歷史文化、交通要素、社會經濟等數據與資料；公路工程設計是對公路路線進行優化設計， 保護原始生態環境與人文景觀， 保證公路與周邊自然環境和人文環境的總體協調性，減少公路工程設計線路對自然與人文環境的破壞，降低公路選線的環境敏感性。 應采用曲線方法定線，充分尊重地形地貌、河流湖泊等自然條件的連續性與協調性，提高公路選線與區域環境的貼合度， 降低因公路選線而產生的拆遷成本或耕地利用類型變更成本。

3 公路選線對環境的影響與注意事項

3.1 兼顧自然環境與人文環境

公路選線時， 需綜合考量線路對自然環境與人文環境的影響，在自然環境方面，公路選線時未能考慮地形、水文等要素限制；未能以靈活的布線方法貼合地形地貌布線；未能充分避開河流、湖泊等自然排水系統；未能有效避開斷層、溶洞等不良地質區域，均會導致選線設計方案存在高填深切等現象，增加公路工程實施難度與實施成本。

在人文環境方面，公路選線會對當地的土地利用類型、人文景觀、 歷史文化街區等產生一定影響。 如果選線方案不合理，人文環境就會產生鮮明的割裂感，公路途經區域的耕地占用、住戶拆遷等問題嚴重影響公路工程施工進度與施工成本。因此，在公路選線時應兼顧自然環境與人文環境，以協調性、靈活性、標準性為原則，提高公路選線的科學合理性[2]，高等級公路可通過隧道、擋土墻、高架橋等分部工程減少公路工程對周邊環境的負面影響；山區公路可盤山布線，提高選線與地形地貌的貼合度與融合度。

3.2 考慮生態環境再生與恢復

公路工程設計與施工會占用一定的土地面積， 不同程度地破壞自然生態平衡。 例如，公路工程施工過程中會產生取土坑與棄土場， 若取土坑與棄土場的生態環境再生與恢復不到位，將造成局部地區水土流失、土壤沙化或鹽堿化；裸露在外的土石表面會增加揚塵量， 影響當地的空氣質量。 公路選線時， 應充分考慮公路工程施工對生態環境帶來的損害以及生態環境的再生與恢復能力，科學選取生態環境評價指標，對多組公路路線方案進行評估，科學論證各路線方案的優缺點，從生態環境保護與可持續發展的視角優化公路選線設計方案。

3.3 重視對生物及棲息地的保護

生物及棲息地的保護是維持自然環境生態平衡的重要方面。 公路選線時，應避開野生生物的棲息地或棲息水域，以免干擾陸生或水生野生生物的生活習性。 若無法避開，需利用高架橋等措施降低公路工程對生物棲息地的負面影響。 具體的棲息地保護措施需結合當地自然環境、 工程施工方案與施工工藝等進行科學論證。 此外，可為野生動物設置符合其活動特性與生活習性的通行走廊， 為野生動物穿越公路開辟一條綠色通道，構建與公路系統相獨立的野生動物棲息環境，有效規避公路工程對生物棲息地的侵占現象。

3.4 克服公路行車的單調感

公路選線應保證良好的通行視線， 充分凸顯區域的自然風貌與人文環境，以可觀的視覺效果提高公路行車的審美度，為司機帶來更加新鮮且清晰的視覺信息，減緩司機旅途疲勞，克服公路行車的單調感。 同時，公路選線應保證線路連續性，合理規避線形扭曲、斷背、隘口山崖險情，以及小半徑超高、加寬等情形，減少車輛通行時的變速與變向現象，保證車輛通行的勻速性與流暢性， 以免車輛頻繁變速或變向而增加車輛油耗量，進而增加尾氣排放量污染環境。

4 公路勘察設計中的環境保護措施

4.1 加強公路綠化設計

為減少公路工程對自然生態環境帶來的負面影響， 可通過在公路沿線區域設計綠化帶提高公路沿線區域植被覆蓋率，提高局部區域涵養水源、保持水土的能力，提高公路工程路塹、路堤邊坡的穩定性。 在美化公路沿線自然生態環境、提高汽車通行過程沿線景觀的可觀賞度的基礎上， 減少雨水對公路路塹、邊坡的直接沖刷，有效防止公路路基因雨水沖刷而出現水土流失、地面塌陷等問題。 同時，公路綠化設計應深度融合生物學、自然科學、環境保護學等學科理論，高度強調綠化設計與公路沿線生態環境的協調性與融合度。 合理的綠化設計與植物選型可以削弱公路工程在自然環境中的割裂感，利用植物的光合作用等可有效降低汽車排放污染氣體的濃度，有效隔離汽車行駛中產生的噪聲，增強夜間行車燈光照明效果。 在實際公路勘察設計中，應全面、詳盡收集公路工程的氣象氣候數據、地形地貌數據、土地利用數據、土壤屬性數據、地質條件數據等，結合當地環境特性選擇適宜生長的樹種，以良好的綠化成活率保證綠化設計的生態環境保護效果[3]。

4.2 采用工程防護措施

公路工程中常采用工程防護措施減少公路施工與投運對周邊環境的破壞，例如，對公路工程路基邊坡填高與挖深等施工活動采取修筑擋土構造物的措施， 減少高填深挖導致的水土流失現象。 擋土構造物修筑之前，需對區域的地質條件進行詳細勘察， 以便公路工程設計確定擋土構造物的規格尺寸以及局部移線數據。 公路工程路基施工時，應盡可能新選擇坡地或崗地作為路基取土場，剝離表層土壤后進行取土，取土后需將坡地或崗地的土地進行平整及恢復植被， 減少路基取土對當地土壤與植被的破壞， 還應避免將農地、 林地等作為取土場。 進行山區公路工程設計時，需利用橋梁巧妙協調山區地形地貌，提高公路線形與局部地形特征的整體協調性，同時應通過公路勘察探清巖層方向， 確保挖方邊坡的方向處地層結構穩定且安全，有效規避山區公路挖方產生的大面積滑塌事故。此外，公路工程設計時應充分考慮路界內的積水問題，通過前期踏勘調查掌握當地排灌系統的走向與排灌能力， 在公路工程中開挖排水系統并連接至地方排灌系統， 加速路界內雨水排出，減少路界內積水現象。

4.3 應用防噪聲技術

為減少公路工程施工噪聲以及車輛通行噪聲對周邊環境的干擾與破壞， 通常會采用防噪聲技術有效隔離公路產生的噪聲，降低噪聲強度。 常見的防噪聲措施為在公路兩側一定距離內安裝聲屏障。 安裝聲屏障之前，需利用公路踏勘技術對公路沿線的地形條件與地質條件進行詳細調查， 確保聲屏障的鋼立柱施工質量符合設計要求。 具體施工時，在公路沿線每隔一定間距栽排鋼立柱，立柱之間加入橫撐，連同鋼立柱形成金屬材質網格，作為聲屏障的框架結構。 在金屬材質網格之上附著攀緣類植物、襯上土工布、澆筑混凝土、附著輕型復合材料等，構建不同材質、不同功效、不同成本的聲屏障“墻體”，有效隔絕公路路界內產生的噪聲。 在綠色環保理念下，“綠色”聲屏障采用混凝土預制的花盆砌成墻體， 在混凝土預制花盆中種植灌木或林木， 利用綠色植物緩沖與削弱公路路界內產生的噪聲，減少隔音材料的消耗，增加公路沿線的植被覆蓋率。

4.4 應用路面水處理措施

車輛在公路上行駛時，汽油燃燒會產生廢氣，車輛通行帶動的空氣流動與塵土飛揚會導致空氣中懸浮大量的顆粒物。在雨水作用下， 空氣中的有害氣體與顆粒物降落至地表形成地表徑流或地下徑流，污染局部區域內的土壤與水源。 公路勘察設計時，需掌握當地排灌系統的走向與排灌能力，在公路工程中開挖排水溝渠、構建公路排水系統，并連接至地方排灌系統，減少地表徑流蓄積產生積水現象[4]。 同時，公路勘察設計應詳細勘察地方排水系統與農業排灌系統， 將公路表面徑流導引至排水系統的集水池中，統一進行凈化處理，有效分隔公路排水系統與農業排灌系統， 以免公路排放的污水污染農業排灌水，進而影響農田土壤質量與灌溉水質量。

4.5 應用土工織物類材料

土工織物材料在公路設計中作為圬工砌體的替代， 可規避圬工砌體施工過程中產生的揚塵問題與其他環境破壞現象， 同時提高公路工程的綠化率以及公路工程與周邊自然生態環境的協調性和融合度。 具體實施時，需根據公路工程局部地形、地質等特征合理選擇土工織物類材料以及施工方案。 例如，在公路工程的下邊坡，可采用加筋土技術，在填土中布置一定重量的帶狀拉筋與直立的墻面板， 保證下邊坡復合結構的穩定性與力學性能， 有效節約施工用地并為下邊坡綠化提供一定的空間與傾斜度。 在地形起伏度較小的公路工程中，公路設計同樣需滲透綠色環保理念， 可利用公路勘察技術勘探公路沿線的土質與地質，對于土質較差的區域，可利用土工格室、三維植被固土網墊等替代傳統的六棱花飾或圬工砌體，并在三維植被固土網墊下部鋪設腐殖土， 在三維植被固土網墊上種植喬木、灌木等綠化植物，達到涵養水源、保持水土的目的，同時提高公路護坡的綠化率。

5 結語

公路勘察設計通過對公路沿線的社會經濟、自然環境、歷史文化等綜合條件進行詳細踏勘與調查， 在充分考慮道路沿線綠化景觀、公路工程與整體地形地質環境協調性、公路工程排水性能與周邊環境水土保持能力的基礎上， 合理選擇公路路線，設計公路沿線綠化，有效分隔公路排水系統與農業排灌系統，積極采用網格、拱形等其他防護加植物防護的形式，取代漿砌片石防護，對挖方大面積的漿砌片石防護，可采用低擋墻加網格、拱形等其他防護，種植爬藤植物，采用植物上爬和垂吊，達到工程防護與美化環境的目的。