摘?要：隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，社會持續(xù)進步，公路迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多山區(qū)高速公路。因山區(qū)地貌、地形存在特殊性，使得公路設(shè)計難度加大。尤其是在設(shè)計相關(guān)參數(shù)時，重點關(guān)注行車安全及舒適性等。故山區(qū)高速公路在設(shè)計初期需科學(xué)運用安全理念，減少事故發(fā)生可能。鑒于此，本文基于分析綠色公路的設(shè)計理念，明確山區(qū)綠色公路有關(guān)選線原則及評價指標，實現(xiàn)了比選山區(qū)高速公路的路線方案以及優(yōu)化局部平縱設(shè)計，綜合對比選擇最佳方案。

關(guān)鍵詞：山區(qū)高速公路；綠色設(shè)計理念；選線

為推動建設(shè)綠色公路，國家有關(guān)部門提出各項綠色發(fā)展意見，不過由于受到山區(qū)特殊的地理環(huán)境限制，致使高速公路施工難度有所提升。鑒于此，施工單位在進行項目作業(yè)之前，需針對工程現(xiàn)場展開實地勘察，接著通過把控各項數(shù)據(jù)，構(gòu)建科學(xué)且合理的施工方案，結(jié)合綠色設(shè)計理念及現(xiàn)代化技術(shù)，規(guī)避各種問題。

1?綠色公路的設(shè)計理念

公路設(shè)計是建設(shè)山區(qū)公路工程的準備階段最重要的內(nèi)容，為確保綠色公路理念的落實，在設(shè)計環(huán)節(jié)需遵循這一理念［1］。而綠色公路設(shè)計指的是公路設(shè)計與可持續(xù)發(fā)展理念相結(jié)合，涵蓋了環(huán)境影響分析和技術(shù)經(jīng)濟論證，在滿足公路使用不同功能需求的基礎(chǔ)上，對公路施工及運養(yǎng)給環(huán)境帶來的影響進行綜合考量，科學(xué)、靈活且合理地設(shè)計公路，推動公路朝著舒適、安全、環(huán)保及節(jié)能方向發(fā)展［2］。

2?山區(qū)綠色公路有關(guān)選線原則

在設(shè)計山區(qū)綠色公路的過程中，需與工程項目建設(shè)條件相結(jié)合，如交通需求、自然風(fēng)景、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展狀況及環(huán)境等［3］。將保護生態(tài)平衡、周邊生態(tài)環(huán)境維護、降低水土流失以及環(huán)境污染等看作選線宗旨，綠色公路建設(shè)對選線來說提出了全新要求，在現(xiàn)存山區(qū)高速公路相關(guān)選線原則的基礎(chǔ)上融入全新理念，進一步明確山區(qū)高速公路相關(guān)選線原則。

2.1?繼承現(xiàn)存成熟選線原則

針對總體展開設(shè)計。首先，始終堅持可持續(xù)發(fā)展原則，對社會、環(huán)境以及公路等多個方面、要素間存在的關(guān)系予以高度重視。實現(xiàn)在保護過程中發(fā)展、在發(fā)展過程中保護。其次，秉承統(tǒng)籌協(xié)調(diào)這一原則，對設(shè)計公路、規(guī)劃用地及公路建造、使用、管理等流程進行統(tǒng)籌規(guī)劃，進而減少全生命周期的成本投入［4］。接著，秉承創(chuàng)新驅(qū)動這一原則，不斷創(chuàng)新理念、制度、管理和技術(shù)等，將科技創(chuàng)新存有的驅(qū)動作用和支撐作用充分發(fā)揮出來。最后，秉承因地制宜這一原則，對區(qū)域環(huán)境和工程特點進行精準掌握，明確項目定位和突破口。

對路線進行設(shè)計，具體如下：第一，線形走向需與地勢、山嶺和河流等相適配，不得強行取直線，強行切山梁，橫向跨過山谷。注意順勢而為、自然流暢、平滑不間斷、線形連續(xù)。第二，諸多因素影響路線方案的選擇。一方面需考量工程因素，另一方面需從全面協(xié)調(diào)及可持續(xù)發(fā)展的角度，關(guān)注環(huán)保因素、安全因素、社會因素等［5］。第三，將選線安全視為基礎(chǔ)，采用最小的平曲線半徑、最大縱坡數(shù)值等平縱極限值。

2.2?重視不破壞土地資源

不破壞土地資源即為保護，選線過程中應(yīng)全面調(diào)查沿線土地資源的實際狀況，同時實施分類研究，將土地資源實際占用情況視為選擇路線走廊方案的關(guān)鍵指標，盡量減少農(nóng)耕用地的占用量，規(guī)避經(jīng)濟作物主要區(qū)域、農(nóng)田基本保護區(qū)域，不得超占耕地，減少土地的分割。設(shè)計淺路塹、低路堤的過程中需落實因地制宜，對土地資源進行保護。支擋防護、橋梁和高路堤、隧道和深路塹需進行多方案比選，將節(jié)約土地資源看作舍取方案核心指標，當(dāng)路堤高度超過20m時，能夠選用橋梁方案。當(dāng)挖方路深度超過30m時或者挖方邊坡的高度超過1.6倍路基寬度時，能夠選用隧道方案。另外，還需確定公路防護種類、結(jié)構(gòu)及尺寸大?。?］。

2.3?科學(xué)規(guī)避生態(tài)保護紅線

生態(tài)保護紅線指的是生態(tài)環(huán)境重要功能區(qū)域和敏感脆弱區(qū)域的疊加部分，其涵蓋了省級、國家級開發(fā)禁止區(qū)域，與此同時包括必要保護區(qū)、保護地等。我國發(fā)改委和生態(tài)環(huán)境部門要求各個地區(qū)應(yīng)科學(xué)規(guī)避生態(tài)保護紅線，因此，需不斷調(diào)整高速公路建設(shè)，省級政府有關(guān)部門展開相關(guān)論證，進一步提出生態(tài)紅線的調(diào)整方案，接著由相關(guān)部門提出相應(yīng)審核意見，由國務(wù)院展開審批［7］。綜合考量項目沿線多種制約因素及實際狀況，設(shè)計中需合理調(diào)整選線，積極規(guī)避。明確無法規(guī)避的，需盡可能實施無害化跨越形式，與此同時進行補償，并落實減緩措施。

2.4?提高地方訴求滿意程度

高速公路存在涉及面廣、地形條件復(fù)雜、規(guī)模大、線路長等特點，其屬于一項系統(tǒng)工程。為確保項目建設(shè)順利開展，聽取有關(guān)部門所提出的合理意見，并征求沿線地方政府有關(guān)建議意見，認真執(zhí)行有關(guān)政策法規(guī)，如林業(yè)、礦藏礦區(qū)、交通、軍事設(shè)備、電力通信、水源和文物保護、旅游資源、環(huán)保、土地使用、城鎮(zhèn)規(guī)劃等，采取更加科學(xué)且合理的方案進行規(guī)避、處置及保護，為構(gòu)建和諧社會帶來貢獻［8］。

3?綠色公路設(shè)計有關(guān)評價指標

“服務(wù)是否溫馨”“品質(zhì)建設(shè)”“智慧安全”“節(jié)能低碳”“資源節(jié)約”“綠色理念”及“保護生態(tài)”7類一級指標構(gòu)成了綠色公路不同生命周期階段的評估指標。不同指標下存有若干個二級指標和三級指標。其中后3個指標可以為選線提供參考，且與本項目明確的選線原則相適配。與綠色高速公路有關(guān)選線原則相結(jié)合，進一步提出下列指標用來對選線方案進行評價，具體如下：第一，評價地質(zhì)、環(huán)境、安全性、后續(xù)養(yǎng)護、建設(shè)條件、技術(shù)水平和工程造價。第二，確定好占地的類別和面積。第三，確定好生態(tài)保護紅線有關(guān)占用面積、類別和等級。第四，建議調(diào)查有關(guān)咨詢和審查單位、地方政府在選線方案方面是否滿意。

4?綠色設(shè)計理念基礎(chǔ)上山區(qū)高速公路選線實踐

按照山區(qū)高速公路綠色選線原則，對比和優(yōu)化某地新建山區(qū)高速公路的路線方案。

4.1?概述項目

這一項目按照雙向四車道進行建設(shè)，時速預(yù)計100km/h，沿途風(fēng)景較為特殊，存有豐富人文景觀資源，沿線途經(jīng)諸多水體，附近存在較多的環(huán)境敏感點、生態(tài)及水源保護區(qū)［9］。此項目地貌特點大致為山地丘陵。結(jié)合上述因素，多個單位部門如建設(shè)單位等需從不同方面對此項目設(shè)計提出嚴格要求。

4.2?比較選線設(shè)計方案

4.2.1?在保護文物及工程規(guī)模中選擇最佳路線

路段1需關(guān)注文物保護、隧道的規(guī)模、給橋梁規(guī)模帶來的影響。以初設(shè)方案K線為基礎(chǔ)，進一步提出M1和M2這兩個對比方案。其中，K線方案規(guī)避了保護文物的范圍，不過因所處地形較為陡峭，并穿過了3個隧道，陡坡橋梁較多提升了施工復(fù)雜程度。M1方案提出從上方跨越文物保護的范圍，通過和文物管理有關(guān)部門展開交流，此方案會給文物帶來較大破壞，對文物保護來說十分不利，明確表示不同意這一方案。故提出M2設(shè)計方案，基于K線方案，經(jīng)平面調(diào)整使3個隧道變成1個，與此同時降低隧道出口整體設(shè)計高程，與K線方案相比下降了50m左右，適度向右移動大樁號平面，直至坡腳附近，與此同時保證縱斷面下壓，壓低橋梁墩高度，減少橋梁施工整體難度，并使該段縱坡降低，長此以往，利于運營階段低碳節(jié)能及行車安全，于初設(shè)時期推薦采用M2方案。

4.2.2?基于多種因素綜合對比設(shè)計方案

路段2沿著河谷向前進，該路段存在較大的地形起伏，與此同時沿路分布著文物保護、村莊及地區(qū)道路共廊帶。此路段主要為橋梁方案，多數(shù)橋墩處于山坡，

具有較大地表坡度，施工難度較大。針對以上問題，初步設(shè)計4個方案，詳見下表。

綜合考量此段橋梁，存有較大規(guī)模，在K5+200位置和K線相偏離，接著沿西側(cè)山坡朝南，通過村莊之后，在K8+300位置和K線相連接，經(jīng)調(diào)整平縱，降低橋長，縮小工程規(guī)模

通過選擇及對比分析，不同方案都規(guī)避了文物保護及村莊，在后期運營養(yǎng)護、線形指標以及工程規(guī)模等方面有所差異，在此之中，K線方案需要建設(shè)規(guī)模較大的橋梁，而N1方案的隧道規(guī)模明顯較大，這一方案的隧道較長，不利于形成安全和管道養(yǎng)護。N2方案有關(guān)線形指標較低且不夠順暢，而N3基于K線方案，經(jīng)平縱線形調(diào)整，基于規(guī)避村莊和文物保護，工程規(guī)模有所減少，在初設(shè)階段推薦采取N3方案。

4.2.3?選擇與其他線形工程相互交叉的位置

由于高速公路是一項線性工程，常常與其他線形工程存在交叉情況，其他線形工程包括河流、管線及鐵路等，現(xiàn)階段不同工程均對高速公路的位置、跨越方式及交叉角度等提出了明確要求，基于滿足有關(guān)需求，實施綠色設(shè)計。這一項目主要牽涉鐵路和河流等線形工程。在上跨鐵路段，滿足鐵路管理單位所提交叉角度和跨越方式等要求，考慮某一方向受水庫的影響，進一步選擇經(jīng)南側(cè)山坡實施上跨。在上跨河流段，由此本地區(qū)河流雙側(cè)存有規(guī)劃公園和植物，故在合適位置進行正交上跨［10］。

4.3?優(yōu)化局部平縱設(shè)計

于施工圖紙設(shè)計環(huán)節(jié)結(jié)合綠色公路理念，適度調(diào)整平縱面的指標，優(yōu)化路線沿線，降低工程風(fēng)險，同時節(jié)約工程用地。首先，對隧道的進出口條件進行優(yōu)化。在初設(shè)環(huán)節(jié)優(yōu)化隧道的進出口條件，由于某隧道左線處在山谷位置，地形條件較差，在隧道進口的左側(cè)可見3級挖方，其存在較嚴重的偏壓情況，經(jīng)路線平縱面不斷調(diào)整，同時適度調(diào)整隧道的進出口位置，優(yōu)化進出口的條件，降低路基實際占地面積［11］。其次，明確路基填挖段。在初設(shè)階段于K8+9900位置橋梁的左側(cè)可見3級挖方邊坡，通過提高小樁號有關(guān)圓曲線半徑，引起對線位的適度偏移，降低本段占地面積，同時降低施工難度。最后，選擇路基與橋。初設(shè)方案于K15＋300位置建設(shè)了400m左右的連續(xù)路基用以消化前后路線棄方，此處處在山腳農(nóng)田的范圍，綜合考慮綠色公路要求，設(shè)計施工圖的過程中適度提升線位前后指標，降低棄方，最終建設(shè)橋梁通過此處，降低農(nóng)田占用量［12］。山區(qū)高速公路設(shè)計時，結(jié)合綠色設(shè)計這一全新理念，與現(xiàn)存成熟選線原則相結(jié)合后確定綠色選線方案，為科學(xué)、合理構(gòu)建路線方案帶來有效參考。

結(jié)語

綜上所述，實際設(shè)計山區(qū)高速公路的過程中，需對綠色公路內(nèi)涵進行深層次了解，將綠色理念與公路設(shè)計相結(jié)合，快速實現(xiàn)節(jié)能高效、文物保護、節(jié)約資源、優(yōu)化布局等目標。此次研究在設(shè)計山區(qū)高速公路的過程中融入綠色公路理念，通過理論與實際項目相結(jié)合，基于綠色公路理念提出了具體施工方案，進而給有關(guān)部門帶來一定的參考，推動國家綠色公路穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：梁飛（1987—?），男，漢族，北京人，本科，中級工程師，研究方向：道路橋梁設(shè)計。