绿色发展理念下高等级公路路线设计与环境保护路径探索 

绿色发展理念下高等级公路路线设计与环境保护路径探索 

李膑

云南同劦道桥设计有限公司，云南昆明650000

摘要：随着社会经济不断发展，公路建设也持续推进。路线设计作为高等级公路中的重要组成内容，实际开展作业严格遵循绿色发展理念，将公路路线设计与环境保护工作紧密联系起来，就可以提高线路设计科学性水平，涉及到的耕地资源、环境破坏等问题也能减少发生。本文联系绿色发展理念下高等级公路路线设计需要遵循的原则，对高等级公路路线设计和环境保护内容进行细致阐述，并围绕高等级公路路线设计带给生态环境的影响，从重视前期勘察作业、把握线形设计要点、加强公路景观设计、环境资源有效保护等方面入手，提出几点有效高等级公路路线设计与环境保护策略，以供参考。

关键词：绿色发展理念；高等级公路；路线设计；环境保护；路径

遵循绿色发展理念，对高等级公路路线进行设计，不仅可以减少对周围环境的破坏，还能保证公路路线设计科学合理。但是从实际来看，高等级公路路线设计还存在前期勘察工作落实不到位、公路路线设计缺乏综合考虑、不够重视环境保护工作等问题，无法促进高等级公路带动地区经济发展、维护周围生态环境等作用得到充分发挥。需要加强高等级公路路线设计研究与分析，并从绿色发展角度入手，将公路路线设计与环境保护相结合起来，确保最终公路运营效果[1]。

1、绿色发展理念下高等级公路路线设计需遵循原则

绿色发展理念下，高等级公路路线设计应遵循以下原则：

（1）环境协调。生态环境不仅是人类生存发展的基本条件，还是社会经济发展的重要基础。在开展高等级公路路线设计工作时，注意遵循环境协调原则，就可以将公路路线设计与环境保护紧密联系起来，并通过尽量使路线与地形相适应，减少对周围自然环境的破坏。特别是在公路路线需要经过水源保护区、水土保持敏感区等的时候，需根据地区环境实际情况，对公路路线进行优化设计与协调，必要情况下还可以主动采用避让、保护等措施，实现对地区环境的有效保护。                   （2）保护耕地。我国土地资源较为紧缺，在进行高等级公路路线设计时，很可能会出现占用土地资源的情况，实际作业中严格遵循保护耕地原则，就可以从减少土地分割和避免占用耕地资源的角度入手，对公路路线进行统筹规划和优化设计，在满足公路实际需求的同时，减少对耕地资源的破坏。

（3）施工便利。高等级公路修建面临的地质环境较为复杂，实际作业除了要对施工地理环境进行有效勘察与分析以外，还要妥善处理好环境与施工的关系。在有效掌握实际情况以后，对公路路线设计进行优化改进，就可以避免后续施工对周围环境造成较大扰动，实际作业和后续优化也会更为方便，进而使高等级公路修建的作用得到有效发挥。

2、绿色发展理念下高等级公路路线设计和环境保护内容分析

2.1公路路线设计

2.1.1行车视距

驾驶员在公路行车过程中，需要保持一定的行车视距，若设计不够科学合理，就会对车辆行驶过程产生极大的影响。执行时最好可以从有效帮助驾驶员判断行车环境角度入手，对行车路况、停车视距、会车视距等进行综合考虑，并根据国家相关规定对行车视距进行合理设计与优化调整，避免驾驶员行驶过程中出现视线受阻，并引发交通事故发生的情况。

2.1.2平面线形

在对公路平面线形进行设计时，最好可以将公路工程与场地环境相结合起来。从促进两者相互协调角度入手，对公路工程地形及景观情况进行有效把握。同时，将注意力放在直线段上面，对于公路路线的直线段长度不宜过长，并且为防止前后线形出现不协调的情况，就可以优先考虑使用曲线半径和曲线长度，如下图1所示。

图1   公路平面线形设计

2.1.3纵面线形

由于高等级公路长大纵坡段是发生交通事故的主要路段，因此对公路路线进行设计，就要对路线纵断面线形引起高度重视。执行时可以对上坡路段进行爬坡车道设置，这样就可以极大减少超车的频率，针对下坡路段则可以对避险车道进行设计，以减少车辆失控情况发生，针对大型车辆同行的路线，必须加强标志标线指示设计，也不能采用纵坡极限值，进而起到减少安全事故发生和防止周围环境遭受破坏的作用[4]。

2.1.4横断面

与公路平面和纵面设计相比较，横断面设计不会对公路交通安全产生较大的影响，不过实际作业也要对公路横断面设计引起关注。执行时需要严格遵照安全行车的要求，并综合考虑交通组成、交通量大小、道路使用功能等因素，对横断面布置进行合理设计，通过保证线路设计一致性和连续性，防止不适应、不协调等问题发生。

2.1.5平纵横组合

由于纵线形协调的好坏会直接影响到人的心理，因此在平纵线形设计过程中，要避免出现长直线与陡坡、长直线与半径小竖曲线相结合情况出现，一旦线路设计出现这些情况，就会导致驾驶员视觉发生极大变化，发生交通安全事故的机率也会升高。实际操作中，要防止短的平曲线与半径比较小的圆曲线起点和竖曲线进行组合，针对短平曲线与反向平曲线拐点相重也要尽量避免。

2.1.6路线线形与构造物

    开展高等级公路路线设计工作，对桥涵、隧道等构筑物安也要加强考虑。实践中，可以将构筑物位置与线路设计有效配合联系起来，通过对线路总体进行科学布设和确保线形均衡连续，切实保证公路路线设计具有较好的诱导性，构筑物安全、经济和美观也能得到保障[5]。

2.2环境保护内容

2.2.1水资源

在高等级公路路线设计中，首先考虑的就是对水资源进行有效保护。由于高等级公路路线比较长，实际作业很可能会穿越水源位置，若设计时没有避开就会对区域水体资源造成极大破坏。要防止这一情况发生，就要避免在饮水源位置或水体保护区进行公路施工，进行公路路线设计也要主动避开饮用水源保护的地区，若公路施工场地附近还存在水库、鱼塘等重要水体，线路设计也要自觉地避开这些区域。另外，公路路线设计无法避免地要经过天然水系，执行时就要顺应水体的流向，整个过程也要防止采用堵塞、拦截等措施，确保水体时刻处于自然流动的状态。

2.2.2土地资源

高等级公路路线设计之前，应该深入到实地进行勘察作业，并将重点放在土地资源分布调查了解上面，这样后续开展公路路线设计工作，就可以根据了解到的实际情况尽量避开耕地、林地、草地等尚未被开发的土地资源。同时，对于出现的荒地和贫瘠土地资源情况，在公路路线设计时，就可以围绕这些土地资源找到最为合适的路线，再引入挡土墙、护坡等现代化技术措施，使设计公路路线执行起来更为简单方便，作业过程也能避免对周围环境造成较大的扰动[6]。

2.2.3矿产资源

    矿产资源作为生态环境中的重要组成部分，要防止高等级公路路线设计对地区存在矿山资源造成破坏。实际作业之前就要对地区可能存在矿产资源类型及分布情况进行勘察与分析，并根据掌握的资源分布和走向趋势情况，对公路路线走向进行合理设计。若是出现必须穿越矿区的情况，就可以选择产值比较低的位置进行穿越，并通过线路优化设计最大程度地减少对矿产资源的占用与破坏。

3、高等级公路路线设计带给生态环境的影响及环境保护路径探索

3.1带来影响

3.1.1占用土地资源

通常情况下，对高等级公路路线进行设计，需要贯穿许多的地区，并且在一些公路延伸区域中，会有许多农业种植、水产品养殖等区，这无疑会对人们正常生活和土地资源带来极大的影响。而对引发这些问题的原因进行分析，主要是公路路线设计之前，没有对线路经过的地区及周围环境进行调查了解，进而引发公路路线设计和选线不够科学合理情况，实际开展作业就需要占用大量养殖区和种植区土地资源，所修建的临时道路及工程也会对周围环境和居民生活造成极大干扰。

3.1.2引发水土流失

在完成公路路线设计工作以后，对其进行施工需要使用大量的土，而取土作业的开展会对附近原有植被及水系造成破坏。特别是针对一些斜坡区域，当土体植被被破坏到一定程度以后，水土流失的速度也会不断加快，极大降低了斜坡的稳定性。同时，在完成取土工作以后，取土现场就会成为水体流失灾害的发展源，尤其是在遭遇暴雨天气以后，坍塌、滑坡等事故发生机率也会增大[7]。

3.1.3破坏生态平衡

    公路路线设计对周围生态环境造成破坏，主要是因为完成路线设计以后进行施工作业，会导致周围动物朝着其他地方进行迁移，并且空间的侵占也会缩小动物可以活动的范围，随着动物种类锐减动物绝种情况也容易发生，区域生态平衡也就无法得到维持。

3.2保护路径

3.2.1重视前期勘察作业

无论是开展高等级公路路线设计工作，还是对周围环境实施有效保护，都需要做好前期勘察工作，以为路线设计和环境保护提供重要参考依据。相应措施包括：

（1）深入实地进行细致调查。在进行公路路线设计时，组织安排专门人员深入到地区实地进行地质、环境调查工作。执行时要将工作重点放在区域地质状况、水文条件、周围建筑物等上面，并结合勘察所得信息资料，对公路路线进行统筹设计，使之与周围环境有较好的适应性。

（2）结合实际优化线路设计。在有效把握地区地质环境情况以后，细致分析该项目实施可能会对周围环境和已有项目造成的影响，然后利用收集起来的信息资料，对公路路线进行优化设计。执行时要优先考虑设计路线对环境影响比较小的方案，特别是在桥梁隧道方案设计上面，需要将重心落在填挖方案考量分析上面，若填方路段高度已经超过25m，就要采用桥梁设计，若边坡高度远远超过路基宽度，就可以采用隧道设计，这样就可以使公路路线设计与周围环境有效的融合与协调，以此减少对环境造成的破坏。                      

3.2.2把握线形设计要点

由于线形设计是高等级公路路线设计的第一步，若该环节就出现了各项因素考虑不够充分的情况，势必会对公路实施和使用性能产生极大的影响。因此要在线形设计环节对公路实际运输功能、沿线生态环境保护等内容加强考虑。实践中，可以在不破坏原有地形地貌的基础上，对公路路线进行合理设计，若遭遇地势崎岖情况，线形也尽量要与周围环境相协调，执行时可以选择平面设计、横纵断面设计等方法，确保公路线形与周围环境有较高的适应性。具体要点包括：

（1）平面线形设计。一般不会对公路线形进行直线线形设计，这样不仅容易引发线形与原有地形协调不佳情况，还会导致驾驶员的行驶过程中产生视觉疲劳。要防止这一情况发生，就可以对曲线线形进行考虑，并将之与公路周边绿色植物、人工雕塑等相互联系起来，在增强行车舒适性的同时，有效缓解驾驶员视觉疲劳。另外，曲线线形设计也要注意保持连续性，并防止某一路段突然出现急转弯、断背曲线等情况，这极容易引发交通安全事故[9]。

（2）纵横断面线形设计。要体现绿色发展理念，纵横断面线形设计，最好可以与原有地形保持协调与统一，在增强高等级公路路线线形美观性和流畅性的同时，实际道路路面进行排水也会更加通常。实践中，可以将纵横断面线形设计成为缓坡或平坦路面的形式，在获得较大半径竖向曲线以后，实际行车就会拥有较为宽阔的视野，同时根据原有地形特点对上下车道标高进行优化设计，在减少土方挖填工作量的同时，不会对周围植被、土壤资源等造成破坏。

3.2.3加强公路景观设计

在高等级公路路线设计中，加强公路景观设计工作，可以起到较好的绿色环保效果。实际操作最好可以将路线设计与环境保护结合起来，通过采用有效措施维持公路基本稳定性和美观性，并且做好景观设计工作以后也能取得较好的防尘降噪环保效果。具体内容包括：

（1）构建中央隔离带。在高等级公路路线设计中，通过建立中央隔离带的方式，使之成为高等级公路的重要环保手段。执行时可以在中央隔离带种植一些低矮灌木、花卉草坪等，对于公路的两侧则运用灌木进行防护，既能够使设计公路线形变得更加美观流畅，又能够防止水土流失、生态破坏等问题发生，如下图2所示。

图2  公路中央隔离带设计

（2）弯道内侧绿化设计。对于公路弯道内侧区域，也可以栽种一些低矮灌木进行绿化处理，执行时要控制好栽种植被的高度，避免对驾驶员正常视野造成干扰，进而引发交通安全问题。

（3）服务区立交桥线绿化设计。针对服务区、立交桥等区域，进行绿化设计就要遵循因地制宜原则，并通过将当地特色文化、民俗特征等内容融入其中，形成园林式的景观，可以充分展现地域特色，并实现对公路环境的优化完善。  

3.2.4有效运用BIM技术

    在开展高等级公路路线设计和环境保护工作时，注重对BIM技术进行运用，就可以极大克服公路工程建设中环境和技术的难题，并为公路路线智慧化设计和环境有效保护提供强有力的支持。实践中，可以利用无人机航拍技术和相应处理软件，对公路范围内的规划道路及沿线地表情况进行高精度倾斜摄影，并在此基础上结合获得信息数据形成全线倾斜实景模型。然后利用Open Roads Designer进行路线设计，对道路、综合管廊、隧道等进行参数化建模，并借助Lumen RT+VR基于设计模型生成多种VR场景，在三维可视化表达中也能对公路线路设计存在问题进行了解分析，对其进行优化调整以后模型中的其他内容也能对应发生改变，丰富了设计成果的交付和节省了更多决策沟通时间。另外，BIM技术的加入还可以结合环境进行公路路线设计，特别是在依托前期勘测所得图像、点云等以后，就可以设计建模工作流和集成地理空间信息，确保生成模型具有精确的地理空间地位，然后在此基础上对路线设计与环境保护进行综合考虑和优化协调，确保设计路线实施可以减轻对周围环境带来的扰动与伤害。

4、结语

本文是对绿色发展理念下高等级公路路线设计与环境保护路径的探索。高等级公路路线设计中，需要穿越的区域比较长，整个过程就容易对水环境、土壤环境等造成侵占与破坏。要防止这些情况发生，就要积极践行绿色发展理念，对高等级公路路线设计进行综合考虑，特别是在公路项目实施可能引发生态环境问题方面，在开展实地调查分析、优化纵横断面线形设计、设置道路中央隔离带、加强水源地保护等工作以后，就可以提高公路路线设计科学性水平，并且与周围环境有很好的适应性与协调性。

参考文献：

[1]付朝阳.公路路线设计与环境协调发展研究[J].运输经理世界,2021,(16):110-112.

[2]要海亮.关于公路路线设计中存在的问题及对策研究[J].西部交通科技,2022,45(08):113-115.

[3]饶杨,张永鑫.浅析高等级公路路线设计与环境保护[J].黑龙江交通科技,2021,44(04):261+263.

[4]张辉,周骏.公路路线设计与环境保护内容构建分析[J].运输经理世界,2020,(07):117-118.

[5]白新斌.基于环境保护视角的公路路线设计探究[J].黑龙江交通科技,2020,43(02):373-374.

[6]韩伟.基于环境保护视角下的高速公路路线设计研究[J].铁路工程技术与经济,2019,42(07):257-258.

[7]汤显平.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[D].中南林业科技大学,2018.

[8]李敖东.绿色公路路线设计评价体系研究[J].江西建材,2022,(03):166-167+172.  

[9]丁钰玲.公路路线设计与环境保护研究[J].工程技术研究,2020,43(12):247+249.