黃禹博

（承德市交通運(yùn)輸局，河北承德 067000）

0 引言

在高速公路建設(shè)過(guò)程中，如何有效地避免高速公路給周邊自然環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響，已成為亟待解決的問(wèn)題[1]。作為高速公路建設(shè)的重要工作，線形設(shè)計(jì)決定了公路路線的地理位置，在中等尺度內(nèi)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，而高速公路細(xì)部線位的設(shè)計(jì)則直接決定了路線與自然環(huán)境之間的關(guān)系，更為直觀地反映高速公路線形對(duì)自然環(huán)境的影響。

1 山區(qū)高速公路線形與環(huán)境協(xié)調(diào)性

1.1 對(duì)路域生態(tài)環(huán)境的影響

公路路域定義為公路沿線受到影響或產(chǎn)生改變的地面帶狀自然空間，包括公路設(shè)施及與公路之間產(chǎn)生相互作用及影響的自然生態(tài)環(huán)境區(qū)域。路域生態(tài)系統(tǒng)是人工或受到人工強(qiáng)干擾的生態(tài)系統(tǒng)，是公路及其附屬結(jié)構(gòu)影響下的廊道式空間，寬度范圍可達(dá)公路兩側(cè)50～100m，在路網(wǎng)密集的情況下，不同道路之間的影響范圍可能重疊從而形成一個(gè)范圍特別廣的路域生態(tài)系統(tǒng)[2]。路域生態(tài)系統(tǒng)是由行人、通行車輛、公路設(shè)施及公路周邊自然生態(tài)環(huán)境所組成，通過(guò)生態(tài)及經(jīng)濟(jì)紐帶形成的具有一定功能及結(jié)構(gòu)的有機(jī)整體，如圖1所示。公路對(duì)沿線的生態(tài)環(huán)境影響主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①廊道及分割效應(yīng)，由于公路是一種帶狀構(gòu)造物，對(duì)于地面的生物，公路是一道阻止其遷移的屏障，還會(huì)導(dǎo)致沿線的自然景觀因分割而破碎；②對(duì)沿線水文環(huán)境的影響，其中高路堤會(huì)改變地表徑流的方向，路塹邊坡則會(huì)導(dǎo)致地下水的移動(dòng)，帶來(lái)水土流失現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞；③對(duì)野生動(dòng)植物帶來(lái)影響，公路周邊的植物群落會(huì)因用地性質(zhì)的改變而受到影響，進(jìn)而引起周邊動(dòng)物的生存環(huán)境出現(xiàn)改變。

圖1 路域生態(tài)系統(tǒng)

1.2 線形設(shè)計(jì)的直接影響

（1）在山區(qū)建設(shè)高速公路不可避免地需要設(shè)置取棄土場(chǎng)來(lái)解決路基土石方問(wèn)題，取棄土場(chǎng)會(huì)對(duì)原地面植被和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)破壞；

（2）如果路線設(shè)計(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性差，會(huì)對(duì)天然水系帶來(lái)影響，改變地表徑流流向、壓縮過(guò)水?dāng)嗝?、破壞地下水系統(tǒng)平衡；

（3）會(huì)改變動(dòng)植物的棲息環(huán)境，導(dǎo)致其活動(dòng)及分布范圍發(fā)生改變，影響生物循環(huán)；

（4）帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題，如水污染、廢氣污染、廢渣污染及噪聲污染。

1.3 線形與環(huán)境協(xié)調(diào)性

1.3.1 視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)

導(dǎo)致出現(xiàn)視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)的因素主要有以下4種：①線形的連續(xù)性與均衡性不足，線形組合不良，帶來(lái)視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)；②在選線時(shí)未與周圍自然環(huán)境協(xié)調(diào)，因天氣或季節(jié)的變化帶來(lái)視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)；③線形與地形地貌契合度差，帶來(lái)視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)且會(huì)影響駕駛?cè)藛T做出正確的應(yīng)對(duì)措施；④路線設(shè)計(jì)未考慮駕駛?cè)藛T視覺(jué)特性需求，沿線景觀無(wú)明顯變化，易導(dǎo)致視覺(jué)疲勞。

今后一個(gè)時(shí)期，學(xué)院將抓住“雙一流”學(xué)科建設(shè)的發(fā)展機(jī)遇，不斷增強(qiáng)辦學(xué)實(shí)力，提高辦學(xué)質(zhì)量。廣泛利用國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)資源，強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)學(xué)科，發(fā)展特色學(xué)科。努力把學(xué)院建設(shè)成為藝術(shù)學(xué)科齊備，專業(yè)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，辦學(xué)條件優(yōu)良的高水平藝術(shù)學(xué)院，成為國(guó)內(nèi)一流，國(guó)際知名的以民族藝術(shù)和當(dāng)代藝術(shù)為特色的藝術(shù)教育、科研和實(shí)踐創(chuàng)新中心。

1.3.2 線形美學(xué)

高速公路路線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)偏向滿足規(guī)范要求、控制工程造價(jià)方面，在線形美學(xué)上則有所欠缺，具體表現(xiàn)為：①線形與美學(xué)設(shè)計(jì)未同步，帶來(lái)視覺(jué)污染；②幾何線形設(shè)計(jì)與地形地貌無(wú)法高度協(xié)調(diào)；③線形幾何要素均衡性差，周邊自然環(huán)境協(xié)調(diào)性、相融性差；④路線及公路構(gòu)造物與沿線自然景觀不符。

2 線形與環(huán)境協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)方法研究

2.1 山區(qū)高速公路選線原則

2.1.1 安全選線原則

在線形設(shè)計(jì)過(guò)程中要熟知各種安全影響因素，避免采用不良線形組合設(shè)計(jì)，盡可能地杜絕超標(biāo)設(shè)計(jì)，并針對(duì)不同的地形地貌選擇相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。

2.1.2 生態(tài)選線原則

在選線期間即引入生態(tài)理念，貫穿公路項(xiàng)目建設(shè)全周期，將工作重點(diǎn)放在保護(hù)沿線自然資源與人文生態(tài)環(huán)境。

2.1.3 地質(zhì)選線原則

由于山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，存在多種地質(zhì)災(zāi)害隱患會(huì)對(duì)公路的安全帶來(lái)影響。因此，山區(qū)公路選線要以地形和工程地質(zhì)共同控制為原則，確保路線的安全，避免遭受地質(zhì)災(zāi)害的影響。

在進(jìn)行山區(qū)公路路線選定過(guò)程中，需要結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境，實(shí)現(xiàn)縱斷面與地形地貌之間的有機(jī)結(jié)合。

2.1.5 經(jīng)濟(jì)性原則

在進(jìn)行公路建設(shè)時(shí)，經(jīng)濟(jì)成本是一項(xiàng)需要重點(diǎn)進(jìn)行考慮的因素。由于工程量直接取決于線形設(shè)計(jì)，因此在進(jìn)行選線工作時(shí)，需要樹(shù)立起經(jīng)濟(jì)節(jié)約的理念，以盡可能地降低工程成本為最終目標(biāo)。在確保使用性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1.6 節(jié)能環(huán)保原則

節(jié)能環(huán)保原則體現(xiàn)在兩方面，即降低建設(shè)期間與運(yùn)營(yíng)期間對(duì)周邊環(huán)境的影響以及能源消耗。①盡量避免高填深挖路基，降低對(duì)周邊環(huán)境的破壞，降低施工難度的同時(shí)，也可有效地降低施工期間對(duì)能源的消耗；②合理進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)，避免車輛在行駛過(guò)程中需要頻繁地進(jìn)行急加速而導(dǎo)致油耗增加，降低尾氣中有害氣體的排放，避免對(duì)周邊環(huán)境造成污染。

2.2 線形與環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)

在開(kāi)展山區(qū)高速公路線形設(shè)計(jì)工作時(shí)，在保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)線形和環(huán)境之間的相互融合與協(xié)調(diào)發(fā)展是一項(xiàng)重要問(wèn)題。線形和環(huán)境之間的協(xié)調(diào)要從兩方面考慮[3]：①線形自身協(xié)調(diào)；②線形和外部環(huán)境的協(xié)調(diào)。線形與環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)以下4項(xiàng)目標(biāo)：①構(gòu)建良好的視覺(jué)環(huán)境；②有效保護(hù)沿線的自然景觀及人文景觀；③合理利用土地資源，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展；④保護(hù)沿線生態(tài)環(huán)境。

2.2.1 與地形地貌協(xié)調(diào)

地形地貌對(duì)公路線形的影響主要體現(xiàn)在高程變化及坡度大小兩個(gè)方面，因此在進(jìn)行線形設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮的地形地貌因素為相對(duì)高差及坡度兩項(xiàng)。①確定一條既滿足最大坡度，又適應(yīng)地形且路基土方量最小的折線，即導(dǎo)向線。②進(jìn)行導(dǎo)向線定線的關(guān)鍵是確定跨越相鄰兩條等高線的平距，即導(dǎo)向線步距。由于導(dǎo)向線過(guò)分曲折，因此在選線過(guò)程中會(huì)以導(dǎo)向線為基礎(chǔ)，在滿足路線居中的基礎(chǔ)之上，又符合各項(xiàng)平面指標(biāo)的路線平面。③選定的線形與導(dǎo)向線越相似，即表明線形與地形地貌的協(xié)調(diào)性越好。

2.2.2 與沿線景觀協(xié)調(diào)

（1）與自然景觀協(xié)調(diào)

公路線形與自然景觀的協(xié)調(diào)包括兩方面的內(nèi)容：①最大限度地保護(hù)原有的自然景觀；②公路建成之后與原有的自然環(huán)境之間相互協(xié)調(diào)形成全新且高質(zhì)量的景觀。路線穿梭于山谷之間，跨越河流與沿線自然景觀相協(xié)調(diào)，使公路成為一條景觀走廊。

（2）與人文景觀協(xié)調(diào)

公路線形與人文景觀的協(xié)調(diào)包括兩方面的內(nèi)容：①給予區(qū)域文化與社會(huì)價(jià)值觀充分的尊重；②在設(shè)計(jì)中充分利用人文景觀要素。對(duì)沿線人文景觀進(jìn)行調(diào)查并識(shí)別重點(diǎn)保護(hù)資源是一項(xiàng)重點(diǎn)工作。高速公路在作為交通廊道的同時(shí)，還應(yīng)作為一條文化走廊。作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的載體，公路文化在傳承區(qū)域文化、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面都有重要的功效。

2.2.3 與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)

公路線形與環(huán)境的協(xié)調(diào)要以可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)，保護(hù)沿線生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡。主要通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：①保護(hù)公路沿線生態(tài)敏感區(qū)域，在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)加大實(shí)地勘察力度，標(biāo)定沿線需要重點(diǎn)保護(hù)的區(qū)域，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行線形設(shè)計(jì)；②加強(qiáng)對(duì)沿線水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)，避免造成污染；③盡可能地維持原有的生態(tài)平衡。

3 結(jié)語(yǔ)

線形作為公路的骨架，不僅承擔(dān)了車輛運(yùn)行的載體功能，還決定了其空間景觀的優(yōu)劣，且一經(jīng)實(shí)施就很難再進(jìn)行改變。在進(jìn)行路線設(shè)計(jì)時(shí)，滿足規(guī)范要求相對(duì)簡(jiǎn)單，但是如何達(dá)到與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。因此應(yīng)進(jìn)一步減少對(duì)公路沿線環(huán)境的破壞，降低工程痕跡。