文/左瑞芳
摘 要:《关于推进绿色公路建设的指导意见》强调创新发展的核心思想,为我国公路建设设定了新标准,积极践行可持续发展战略,实现“四型交通”的发展目标,促进公路建设的优化升级。本文基于生态环保理念的设计原则分析了绿色公路路线设计过程,并提出具体的应用策略,以期增强我国公路技术水平,为生态交通建设提供有力支撑。
关键词:生态环保理念;绿色公路;路线设计
在推进生态文明建设进程中,我国强调构建环保、可持续的发展模式,注重优化交通网络,强调人与自然的协调共生。在公路路线设计融入生态环保理念,有助于提升工程团队的环境保护意识,减少对自然环境的负面影响,从而保障公路建设的可持续性,实现与生态系统的协调发展。
1 基于生态环保理念的绿色公路路线设计原则
1.1 安全性原则
绿色公路建设能够提升大众出行便捷度,确保车辆通行安全。在生态环保理念指导下,应在绿色公路路线设计中,将安全性作为基础,以保障驾驶者的行驶安全。在绿色公路路线设计阶段,施工单位要确保构筑物的稳固性与使用寿命,实施规范化建造模式,从成本、运营、养护等维度坚持安全性原则,科学分配施工任务,为后期维护创造有利条件。同时,应兼顾使用者的具体诉求,在保证公路工程协调统一的前提下,推动绿色公路路线与生态环境的和谐共进[1]。
1.2 环保性原则
在生态环保理论下环境保护作为核心要素,在绿色公路路线设计阶段应降低对周边生态的影响,科学运用自然条件,激发环境的自我修复潜能,从而提升其调节效能。绿色公路路线设计将环保性贯穿于设计全过程,确保工程建设与生态保护相协调,充分考虑地域生态特征,通过系统性整合构建与周边景观相协调的道路网络,确保绿色公路路线设计与生态环境实现良性互动,实现可持续发展的目标。例如,路基构造、附属设施及线形设计纳入自然与人文景观网络,有助于实现交通基础设施与生态环境的协同进步。
2 基于生态环保理念的绿色公路路线设计过程
2.1 走廊带选择
在环保理念指导下,绿色公路路线设计要科学选取通道区域,明确起止点与基本走向,基于实际要求预先开展勘察工作,全面收集地质、水文等数据,完善走廊带设计。走廊带的选择过程要综合考虑多个因素:深入分析公路网络的功能定位,确保新路线满足交通需求并提升网络效率;遵循技术规范,包括公路的宽度、坡度、弯道半径等设计参数,确保行车安全和舒适性;评估地形的起伏、地质稳定性等因素,减少建设的成本和后期维护的难度,尽量减少对居民生活的影响,同时促进城乡之间的联系;确保新路线不会对自然保护区、历史遗迹等敏感区域造成破坏;分析沿线经济辐射效应,评估新路线对当地经济发展的潜在贡献,包括促进旅游业、增加就业机会等方面[2]。
2.2 路段方案比选
方案设计时要考量多方变量,实施分段方案比较,全面权衡各类因素,提升路段设计质量。基于走廊带设计,可以选取关键节点进行连线分区,遵循宏观至微观的思路,对公路里程、隧道桥梁占比、用地征收及土方工程等要素开展详细测算,保证方案实施的可行性。在确定路段方案时,为最大化收益并控制支出,可以人为调整交通流量或车辆载重数据,比较分析不同路段的长度、线形、坡度及断面形式等。在方案筛选阶段,坚持绿色公路原则,重视资源高效利用与环境保护,分析对土地、水体等自然要素的影响程度,控制建设与运行阶段的环境负荷,优选功能完善和符合绿色公路标准的路段设计,实现与环境的和谐统一。具体比选指标如表1所示。
表1 路段设计方案比选指标
序号 | 指标 | 单位 |
1 | 路线长度 | km |
2 | 平竖曲线最小半径 | m |
3 | 平竖曲线占线路总长 | km |
4 | 总用地 | hm2 |
5 | 基本农田用地 | hm2 |
6 | 拆迁建筑物 | m2 |
7 | 路基土石方 | 万m3 |
8 | 路面 | km2 |
9 | 桥梁涵洞数量 | 个 |
10 | 互通式立交 | 处 |
11 | 平面交叉 | 处 |
12 | 投资总金额 | 万元 |
13 | 平均每公里造价 | 万元 |
2.3 局部线位优化
在绿色公路路线设计阶段,工程师要对局部线路进行多维度优化工作,将公路工程量的控制与后期运营的实际需求紧密结合,持续改进指标体系,确保公路建设的达标性和施工过程的安全性。在局部线位优化的过程中,重点放在对公路的走向、线形特征以及纵坡设计的调整上,提升行车的安全性和舒适度,规避地质风险,减少高填深挖的作业量,适度缩减桥梁和隧道的工程量,以达到经济与环保的双重效益。
3 基于生态环保理念的绿色公路路线设计应用
3.1 线路设计
(1)通道资源的集约利用。在设计绿色线路时应充分利用渠道资源,确保其功能的完整性;在选择渠道资源时优先考虑公路的公共线路,确保现有生活设施的安全性得到绝对保障。(2)灵活选线。线路选择要遵循地形、生态、环保等基本原理,避免破坏生态敏感的区域,如水源保护区、民族自然保护区,不要减少土地所有权划分并避免土地的所有权分区。结合当地条件选用浅道路插条和低铁路子分级,控制填充和挖掘的平衡状态,保护土地空间并减少对自然的损害[3]。
3.2 路基路面设计
(1)利用清表土。在运输基础设施建设的过程中,施工单位可将清理出的大量地表土壤经过处理后,用于绿化用土或复垦用土,包括多种环境绿化措施,如土地建设、坡度绿化、斜坡绿化等,以达到保护环境和促进可持续发展的目的。(2)保护植被。施工单位要关注对高坡度区域的修复以及服务区空间的优化,补充路面中央隔离带种植的植被。(3)边坡防护。施工单位结合植物防御屏障,充分考虑水文地质、复杂地形、气候等所需的条件和效果,确保与周围环境协调的安全保护措施。在选择施工植物防御屏障时,要考虑地区植被的主要特征,确保所选植物能够与环境相适应,从而增强其防御能力。例如,绿色地理固定墙技术可作为传统砌体固定墙的替代方案,可执行墙壁和地面的绿化工作,有助于生态平衡的维护。(4)路面设计。施工单位通过采用聚氨酯防水涂料,进一步提升水泥稳定砾石的质量和性能,借助资源回收废物塑料,节省运输基础设施建设产品的成本,进一步增强绿色公路设计的常用效果。
3.3 桥梁设计
(1)桥孔设置。在公路设计时,施工单位要严格参照并结合道路的具体功能,考虑公路的安全性和稳定性,设计出合适的钢结构桥梁,并尽量减少对自然植物生长周期的影响和变化。此外,还应将自然排水系统与人工排水系统相结合,尽量减少公路建设对周边动物生活空间可能产生的影响,以及对动物栖息地的破坏, 以保护生态平衡。(2)优选高性能混凝土。施工单位要开发耐久性和高强度的绿色自固化混凝土,并在各种恶劣的环境条件下保持其性能,且对环境友好,减少对自然资源的消耗。此外,在构建钢结构桥梁时,选择具有低能耗特性的材料,降低整个建筑过程中的能源消耗。还应考虑到材料的资源来源,优先选择可持续资源,如工业副产品与其他类型的废弃物资源,为社会提供更加坚固耐用的基础设施,在减少环境影响的同时促进资源的循环利用,实现可持续发展目标[4]。(3)环保设计。施工单位要解决由敏感的水环境引起的桥墩地面径流排放问题以及公路危险货物运输造成的化学污染;设置坚固的污渍池和浓缩污染物的特殊设置,避免化学污染。
3.4 土石方调配设计
在绿色高速公路设计的概念下,相关人员要始终遵守“零放弃”的概念,充分利用可再生资源,减少废物,防止对周围环境的污染。在绿色公路施工过程中,相关人员应对废弃材料进行分类和重复使用,促进资源回收并减少资源浪费(图1)。例如,废弃的土堆场转化为公路服务区,从而促进公路基础设施建设的可持续发展。
图1 3r法“零废弃”
在绿色公路路线构建过程中,施工单位要对地面土壤进行清理,其可以被有效地再利用于多种场合。例如,在土地整治和场地回填的过程中,废弃物可以作为填充材料平整土地,为新的建设项目打下坚实的基础。此外,在环境绿化和景观设计方面,废弃材料同样可以发挥重要作用,转化成景观元素。例如,在道路交叉口或公共空间种植植被时,可以作为土壤改良剂或支撑结构,提升环境的美观度,有助于生态平衡的恢复和维护,减少对自然资源的消耗,还为废弃土方找到可持续利用的途径,实现了环境保护与资源节约的双重目标。为实现道路交叉口自然景观的多样化,施工单位可以采用特定的树木种植与灌溉技术,对公路周边的植物进行适当管理,减少资源的浪费,降低绿色公路工程的成本。
3.5 其他设计
绿色公路路线设计概念下应注意隧道设计、观景台设计、排水设计、机电设计以及其他内容。隧道设计应从选择开口、隧道浮渣处理等开始,结合绿色公路设计的概念,遵循“早进孔”原则,注意在替换道路上选用隧道、道路床填充、混凝土结构和其他物品;可视化观景台能够有效地利用通常被忽视的公路交叉路口的闲置空间,承载和展示当地的历史和文化,为过往的车辆驾驶员提供独特的视觉体验,丰富公路沿线风景,为驾驶员提供缓解视觉疲劳的休息点,从而提高行车安全;排水设计能够将浅盘精简的侧面沟作为一般侧面沟,在地面上铺设草坪或种植草,选择生态埋藏的浅盘形状侧沟作为当挖掘的侧沟,满足视觉舒适度,驱动驾驶员和乘客的安全性和道路排水需求,有效改善道路驾驶环境;机电设计可以采取新技术,例如LED节能灯、能源分配系统、通风技术以及智能照明控制技术,应选用太阳能和风能进一步实施绿色公路设计。
4 结语
在推动节能减排、绿色可持续发展的政策背景下,基于生态环保理念的绿色公路路线设计不仅要确保项目的稳定性和安全性,还应考虑整体规划和环境需求。在设计和建设绿色公路时,施工单位应遵循可持续发展的原则,减少对环境的破坏,制订有效计划以清理垃圾,从水文地质、复杂地形和环保角度出发,促进和谐发展,确保公路质量。
参考文献
[1]赵德海.绿色公路理念指导下的公路路线方案设计[J].甘肃科技,2024,40(10):80-84.
[2]侯丁山.基于绿色公路建设理念的高速公路路线设计方案评价体系研究[J].智能建筑与智慧城市,2024(8):170-172.
[3]叶飞.生态选线理念在公路路线设计中的应用[J].四川建材,2024,50(7):52-53+56.
[4]苏晓君,赵阳阳.基于绿色公路理念的公路路线方案设计研究[J].交通世界,2024(Z1):179-181+185.
(作者单位:中铁第四勘察设计院集团有限公司)