摘要 綠色環(huán)保理念的逐步深入，對(duì)高速公路建設(shè)提出了更高要求。為有效提升現(xiàn)代高速公路路線設(shè)計(jì)的合理性，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，文章基于環(huán)保設(shè)計(jì)理念，對(duì)高速公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開綜合探究，闡述了高速公路選線理念、原則及影響因素，并依托某高速公路路線設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)路線設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、原則、節(jié)能、環(huán)保、節(jié)約土地等方面實(shí)施全方位分析，以期能有效提高公路設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)高速公路建設(shè)綠色、健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞 高速公路工程；環(huán)保設(shè)計(jì)理念；路線設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào) U412.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2023）15-0180-03

0 引言

近年來，隨著交通運(yùn)輸行業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路建設(shè)取得突出成就，極大地方便了人們的生產(chǎn)生活，但隨之也帶來了環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題，嚴(yán)重威脅人類生存與發(fā)展。為有效降低公路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，公路工程路線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮能源消耗、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、地質(zhì)條件、交通需求等各方面因素，堅(jiān)持綠色環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，科學(xué)選線，合理布局，提高路線設(shè)計(jì)的合理性，從而實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境和諧共生的目標(biāo)[1]。基于此，該文結(jié)合環(huán)保設(shè)計(jì)理念，針對(duì)高速公路路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)提高高速公路路線設(shè)計(jì)水平具有重要意義。

1 基于環(huán)保設(shè)計(jì)理念的路線方案選擇

1.1 綠色公路選線理念

高速公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，為了有效降低對(duì)土地的占用，應(yīng)充分考慮各等級(jí)公路與鐵路共用線位。道路改建、擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)最大限度地利用已有公路設(shè)施，盡可能地減少對(duì)土地的分割，合理避讓耕地、農(nóng)田，保證路線選擇的科學(xué)性。為實(shí)現(xiàn)對(duì)道路沿線土地資源的有效利用，應(yīng)科學(xué)實(shí)施改地、造田、復(fù)耕、取土、填土等措施。同時(shí)，為減少對(duì)已有土地的占用，應(yīng)充分結(jié)合地形特點(diǎn)，采用低路堤、淺路塹設(shè)計(jì)方案。對(duì)公路建設(shè)過程中修建的臨時(shí)道路、項(xiàng)目部、拌和站等應(yīng)實(shí)施全面利用，以有效避免重建。根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，公路建設(shè)應(yīng)繞避自然、水源、環(huán)境保護(hù)區(qū)等敏感地帶[2]。為深入貫徹綠色環(huán)保理念，應(yīng)科學(xué)做好對(duì)野生動(dòng)植物、濕地生態(tài)及土地資源的保護(hù)工作，并加強(qiáng)道路排水設(shè)計(jì)，以有效增強(qiáng)路面徑流凈化效用。

1.2 高速公路選線理念

高速公路線路選擇應(yīng)結(jié)合沿線地質(zhì)、地形、水文、環(huán)境等進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，并充分考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能、土地利用、施工難易程度等各方面因素，經(jīng)綜合比選確定最優(yōu)路線。該環(huán)節(jié)作為公路工程建設(shè)最基本的工作，必須實(shí)施重點(diǎn)控制。

為保證路線選擇的合理性，應(yīng)最大限度地提高勘查質(zhì)量，并降低施工成本，對(duì)所有方案實(shí)施綜合比較，由淺入深、由整體到局部，逐步深入，從而選擇最佳設(shè)計(jì)方案[3]。

2 基于環(huán)保理念的高速公路選線原則與控制

2.1 基于環(huán)保理念的高速公路選線的原則

（1）對(duì)各種方案實(shí)施分析、論證，并綜合各方面因素實(shí)施比選，從而確定最佳設(shè)計(jì)方案。

（2）線路設(shè)計(jì)不僅要考慮安全性、舒適性，還應(yīng)兼顧施工成本、施工難易程度、后期維護(hù)等各方面因素，科學(xué)搭配道路平、縱、橫斷面形式。

（3）線路選擇應(yīng)盡可能減少對(duì)耕地、農(nóng)田的占用，并與沿線環(huán)境相協(xié)調(diào)。

（4）途經(jīng)動(dòng)植物及水源保護(hù)區(qū)，應(yīng)合理繞避，并確保線形合理。

（5）加強(qiáng)沿線地質(zhì)、水文勘測，特別對(duì)于地理?xiàng)l件較差區(qū)域。

（6）最大限度地降低對(duì)生壞環(huán)境的破壞，保證項(xiàng)目建設(shè)綜合效益。

2.2 影響高速公路選線的主要因素

線路設(shè)計(jì)作為高速公路設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，選線合理性與否直接決定項(xiàng)目投資成本，對(duì)公路建設(shè)成敗具有重要影響，因此必須高度重視路線設(shè)計(jì)工作。在可持續(xù)發(fā)展理念下，高速公路線路設(shè)計(jì)應(yīng)全面融入綠色環(huán)保理念，最大限度地降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞[4]。

（1）能源消耗：各種路線能源消耗因路線設(shè)計(jì)不同，而存在顯著差異。為有效降低能源消耗，線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循綠色環(huán)保理念，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

（2）生態(tài)環(huán)境：公路運(yùn)營年限與生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)，其影響主要包括兩個(gè)方面，即施工期影響與運(yùn)營期影響，具體表現(xiàn)在道路施工、運(yùn)營階段對(duì)水體、動(dòng)植物等影響。因此，線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展[5]。

（3）社會(huì)環(huán)境：公路工程作為重要的交通設(shè)施，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要影響，并在一定程度上決定社會(huì)環(huán)境變化，具體體現(xiàn)在人員就業(yè)、資源開發(fā)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、醫(yī)療教育等諸多方面。因此，公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)廣泛征求社會(huì)各界人士意見和建議，提高設(shè)計(jì)合理性，降低不良影響。

（4）地質(zhì)：因山嶺重丘地段地形復(fù)雜、地質(zhì)條件較差、地勢起伏較大，極易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，如山體滑坡、坍塌、泥石流等，對(duì)公路建設(shè)造成不良影響。因此，公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能避開此地段，如實(shí)在無法繞避，應(yīng)采取科學(xué)有效的防護(hù)措施，保證公路建設(shè)及運(yùn)營安全。

（5）地形：公路工程具有線長面廣、環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，線路設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)遇到山嶺重丘地帶和平原微丘地帶。山嶺重丘地帶對(duì)線路設(shè)計(jì)影響較大，顯著增大施工難度，增加工程量和施工成本。而平原微丘地段則對(duì)線路設(shè)計(jì)影響較小，因此，線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全方位進(jìn)行比選。

（6）計(jì)算行車速度：計(jì)算行車速度是確定公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)，同時(shí)是道路運(yùn)營時(shí)限速的主要依據(jù)[6]。

（7）交通量：公路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮交通量的運(yùn)輸需求，通過科學(xué)手段對(duì)交通量實(shí)施預(yù)測，從而科學(xué)確定道路交通等級(jí)。

3 路線設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 工程概況

某高速公路項(xiàng)目起止樁號(hào)為K0+000～K36+291，設(shè)計(jì)總里程36.291 km，包含連接線樞紐互通立交2 座、普通互通立交7 座。

3.2 地質(zhì)情況

因道路沿線地勢起伏較大，地質(zhì)條件較為復(fù)雜，分布堆積平原區(qū)（I）之沖湖積平原亞區(qū)（I1）。中部主要由沖湖積、海積黏土、沖洪積含黏性土礫砂及圓礫等組成，下部則主要為淤泥質(zhì)土，地表為沖湖積粉土。因基巖深度較深，巖性為泥質(zhì)粉砂、白堊系下統(tǒng)凝灰質(zhì)砂及砂礫。

3.3 路線設(shè)計(jì)方案

3.3.1 路線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

主線：三環(huán)北路（起點(diǎn)）與周邊高速連接段：設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h，采用雙向四車道布置，道路寬為26.0 m。互通立交下部空間：

（1）二環(huán)北路互通立交下部空間：設(shè)計(jì)時(shí)速為80 km/h，雙向六車道布置，為一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，道路寬為40.5 m。

（2）終點(diǎn)位置互通立交下部空間：設(shè)計(jì)時(shí)速為60 km/h，采用雙向六車道布置，一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

3.3.2 路線設(shè)計(jì)的基本原則

路線設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)設(shè)計(jì)原則，選定道路線形后，嚴(yán)格按照沿線地形特征合理開展縱斷面設(shè)計(jì)，針對(duì)互通立交、交叉路等重要部位應(yīng)科學(xué)確定技術(shù)參數(shù)。

為確?？傮w線形連續(xù)性，以行車速度為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線路安全性能實(shí)施評(píng)估，并對(duì)鄰近線路技術(shù)指標(biāo)極差實(shí)施科學(xué)把控，實(shí)現(xiàn)線路連接平順的目標(biāo)[7]。

3.3.3 主線節(jié)能設(shè)計(jì)

耗能分析：公路工程建設(shè)過程中機(jī)械設(shè)備耗能主要包括一次性能量消耗和二次性能量消耗。其中一次性能量消耗設(shè)備相對(duì)較少，主要是由施工材料拌和設(shè)備消耗煤炭資源。而二次性耗能設(shè)備占比較大，施工中消耗的能源以汽油、柴油、電力為主；從節(jié)能角度來看，一方面選用性能優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備，確保其耗能情況符合國家或當(dāng)?shù)毓?jié)能標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，合理使用設(shè)備，降低能源損耗，避免設(shè)備空轉(zhuǎn)，科學(xué)控制設(shè)備能耗，達(dá)到最佳使用效果[8]。

該工程施工階段主要消耗能源包括燃油、電力兩種類型，其中道路、橋梁施工中采用的瀝青、混凝土、鋼筋、水泥等原材料均會(huì)造成能源消耗。按照工程投資預(yù)算對(duì)總體耗能實(shí)施分析計(jì)算，并根據(jù)當(dāng)?shù)仡愃祈?xiàng)目耗能情況，最終得到該工程耗能結(jié)果為電能59 623 kW·h、燃煤902 t、汽油1 355 t、柴油88 445 t、重油6 817 t。

對(duì)安全性能實(shí)施綜合評(píng)估：道路總里程三分之一的設(shè)計(jì)為一級(jí)公路平曲線，線形技術(shù)指標(biāo)與行車速度成正比，且都較大。但行駛速度與設(shè)計(jì)速度差值低于20 km/h，鄰近線路行車速度差值均低于10 km/h，道路整體行車速度差值為0 的路段占比較大，行車速度較為協(xié)調(diào)，路線銜接平順，所有技術(shù)指標(biāo)滿足要求。

3.3.4 提升土地利用率

土地占用狀況：該項(xiàng)目施工用地主要為原始道路及綠化用地。其中，農(nóng)用地為21.964 8 hm2，包含綠化用地19.355 4 hm2、耕地1.223 4 hm2、草地0.541 6 hm2、林地0.844 4 hm2；建設(shè)用地37.042 1 hm2，包含公路25.229 5 hm2、鐵路9.541 9 hm2、工礦2.270 7 hm2、荒地2.136 3 hm2。施工區(qū)域外安置用地及通信、電力設(shè)施用地3.512 2 hm2。提升土地利用率主要措施：因土地資源較為匱乏，該項(xiàng)目線路設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能減少對(duì)土地的占用。右轉(zhuǎn)專用道僅布設(shè)于地面線路與主線交接部位[9]。平面交叉部位設(shè)計(jì)應(yīng)合理減小交叉口行車道寬度。人行道布設(shè)于互通立交下部，確保凈空高度滿足安全通行要求。互通立交方案實(shí)施應(yīng)最大限度地避免新占用土地。

3.3.5 環(huán)境保護(hù)理念下的路線設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目沿線生態(tài)環(huán)境較為完整。道路建設(shè)時(shí)，不可避免地對(duì)周邊環(huán)境造成一定的破壞，因此，應(yīng)從線路設(shè)計(jì)、施工、管理等各環(huán)節(jié)實(shí)施控制，制定切實(shí)可行的防護(hù)措施，最大限度地降低對(duì)環(huán)境的影響。為有效確保道路建成后與沿線生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，可通過設(shè)置景觀綠化，美化道路周邊環(huán)境，并通過植樹種草的方式對(duì)原生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)可采取如下措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

（1）生態(tài)水源保護(hù)：道路排水系統(tǒng)遵循“ 流暢、隱蔽、綠色” 造型美觀的原則，確保交通運(yùn)輸安全及視覺效果。生態(tài)水源保護(hù)區(qū)周邊的排水系統(tǒng)應(yīng)合理布局，為防止對(duì)水體造成污染，路面排水系統(tǒng)采用節(jié)能、環(huán)保、高效的污水處理系統(tǒng)，即污水截流及應(yīng)急處理系統(tǒng)，對(duì)地表徑流實(shí)施全面收集，并進(jìn)行統(tǒng)一處理。

（2）路面結(jié)構(gòu)可再生：路面設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持“ 節(jié)能、環(huán)保、可再生” 原則。在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在保證路面性能滿足使用要求的前提下，合理選用路面結(jié)構(gòu)形式及施工材料。玄武巖纖維SMA 改性 瀝青混合料具有節(jié)能環(huán)保、使用性能好、可再生、污染少等優(yōu)點(diǎn)，能有效降低后期維護(hù)成本，滿足可持續(xù)發(fā)展的基本要求，道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可將其作為上面層材料[10]。

（3）邊坡生態(tài)防護(hù)：該項(xiàng)目基于綠色公路建設(shè)理念，基邊坡防護(hù)采用客土噴播及框架植草生態(tài)防護(hù)，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)、環(huán)境條件，局部位置采取生態(tài)加筋擋土墻進(jìn)行防護(hù)。

（4）為防止人工景觀綠化對(duì)現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境造成的不良影響，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境修復(fù)的良性循環(huán)，對(duì)道路沿線生態(tài)物種進(jìn)行全面調(diào)查，充分了解各種植被生活習(xí)性及特征，選擇根系發(fā)達(dá)、成活率高、綠化效果好且與周邊植被和諧共生的植被草籽，合理規(guī)劃，科學(xué)種植，建立物種類型豐富、生態(tài)和諧的道路生態(tài)系統(tǒng)。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著可持續(xù)發(fā)展與節(jié)能環(huán)保理念的持續(xù)深入，生態(tài)環(huán)境保護(hù)已成為公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工的重點(diǎn)考慮因素。公路工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)科學(xué)融入綠色環(huán)保理念，綜合考慮能源消耗、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、地質(zhì)條件、交通需求等各方面因素，科學(xué)選線，合理布局，提高路線設(shè)計(jì)的合理性，最大限度地降低對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境的影響。同時(shí)，高速公路建設(shè)時(shí)，應(yīng)注重橋梁、隧道與路基的科學(xué)銜接，加強(qiáng)生態(tài)水源保護(hù)，合理選擇路面結(jié)構(gòu)形式及施工材料，實(shí)現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)的循環(huán)利用，并科學(xué)做好邊坡防護(hù)和生態(tài)恢復(fù)工作，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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