时间:2022-08-03 02:49:35

关键词:公路勘察;设计;理念
引言
公路在一定程度上反映着一个国家的综合实力,是国民经济发展的重要杠杆。一条公路的建设,公路勘察设计是先导,是需要前期准备的,也往往是衡量公路建设质量的标准,其重要性可见一斑。公路勘察设计的总体思路、指导思想就是公路勘察设计理念的核心,是公路勘察设计的灵魂所在。
1 公路勘察设计理念总体思路和原则
公路勘察设计理念应该本着可持续发展的原则科学合理地进行。在对生态环境最小破坏的基础上,从我国的国情和地区实际情况出发,以人为本、全面、协调、可持续的发展观作为根本出发点和落脚点,设计出符合时展要求的公路。勘察设计人员也应该转变旧有思想,以全新的可持续发展的设计理念为重点,努力设计出自然之路、环保之路、生态之路。文章将从以下几个方面探讨公路勘查设计理念。
2 自然理念
“自然永远是最美的”,这句话同样适用于公路建设上。在公路线路选择上,尽量减少对自然环境的破坏,保存原始地形、地貌的完整性。公路勘察设计人员应该对公路途经地区的自然环境有一个整体上的了解和把握,进而分析公路对其影响度的大小,要充分考虑到当地的民风、民俗及民情,特别是少数民族聚集地,更应该多多考虑当地的民族特色,所设计出的公路最好能够与当地的屋舍村落较好的融为一体,最大限度地体现其特有的民族性。对于公路两旁的花草树木也应以当地实际情况为主,自然的融入当地,这样不仅可以体现自然美,更为深远的意义是适合当地生长的花草树木其生命力比较旺盛,能够最大限度地防止水土流失,有利于环境保护。公路一定会对当地的土地和水源有一定的破环性,对此设计时要有对其进行修复的方案,从而将公路建设施工造成地破坏降到最低。勘察设计时应该充分利用土地资源,随机应变、灵活变通,随着地势而走,减少大兴土木。一般情况下,公路都是比较长的,沿途不可避免地会有名胜古迹、旅游风景区、受国家保护的濒危树种、重要的河流、珍稀名贵树种夹杂在其中,这些事物都具有不可恢复性,破坏将造成极大地损失,这种情况下能避免则避免,不能则要事先想好保护措施,最大限度地保护自然风貌。
3 舒适平坦理念
我国每年都有人死于公路上的交通意外,公路上的安全是必须要考虑的关键因素。公路上的车辆都是在运动中的,公路的舒适平坦度将直接影响驾驶员的行驶体验度,还将影响其心情。舒适平坦的公路能够给予驾驶员充分的安全感,减轻驾驶员的工作,为其提供顺畅的行车环境,在一定程度上可以减少交通事故的发生。
4 经济理念
交通基础设施建设是事关国计民生的百年大计,它的成败与否、实施效果的好坏对国民经济能否健康的发展具有极为重要的意义。我国的经济不发达,交通运输不能满足国民经济发展的需要,如何把有限的资源分配到合理的用途上去,这是需要探讨的问题。为了解决这个问题,人们进行大量、不间断的探索。项目的后评价在这种情况下应运而生的。在项目后评价起源阶段,人们主要侧重于财务分析,以财务的好坏作为评价项目成败的关键的主要指标。公路项目后评价是用系统工程的方法,对建设项目决策、设计、施工和运营阶段工作及其变化的成因,进行全面的跟踪、调查、分析和评价,为不断提高决策、设计、施工、管理水平,合理利用资金,提高投资效益,改进管理,制定相关政策提供依据,以保证建设项目和整个公路基础设施的可持续发展。公路建设必然造成大面积土地的永久占用,节约土地也是必须考虑的问题之一。受到经济建设的影响,近年来我国土地沙化越来越严重,土地资源也随之紧张,这是在公路勘察设计中值得重视的问题。公路工程在达到社会效益的最大化的同时,也要讲究自身的投资回报。德国在这方面是比较先进的,他们的服务设施尽量的和当地的旅游设施及其他重要设施联系起来,这样不仅满足了旅客审美需要、方便了旅客的出行,也给当地带了丰厚的收益,同时也大大增加了公路部门的收益。在公路工程策划及设计中,就需要每一个工程技术人员时时刻刻都有经济理念,在问题出现时,要站在不同的角度进行权衡,找出最佳方案。在未来的工程中,工程人员既要发挥现有的实用技术,又要采用高新技术,谋取综合效益以及交通战略现代化,促进社会、经济、环境、资源等方面的协调发展。
5 服务理念
服务理念是一种全新的勘察设计理念,是要求勘察设计人员秉承着服务的思想并将其不仅反映在公路勘察设计过程中,公路在施工和营运的过程中也同样需要。跟踪服务作为勘察设计工作的一部分,是将勘察设计理念进行总结和完善的重要阶段。勘察设计人员需要换位思考,站在建设、施工、监理、使用、管理的角度上来判断公路设计方案的可行性和合理性,确保公路营运的安全。随着社会经济的不断发展,科学技术的不断提高,人们对交通工具的要求度也在上升,勘察设计人员需要与时俱进不断发现问题,解决问题,力争达到群众满意的服务度。
6 生态理念
随着国民经济的发展、公路建设技术的发展,人们对出行要求的提高,社会对环境保护的重视,建设生态公路成为公路建设的必然方向。“生态”是目前使用十分广泛的词汇,在英语中,生态与生态学是同义词,从字面上可直接理解为生物存在的态势。1969年德国科学家赫克尔首先提出了生态学的概念并赋予科学的意义,指出生态学是一门生物之间、生态与环境之间的相互关系的科学。生态学研究的基本内容是两个方面的关系:(1)生物与生物之间的关系;(2)生物与环境之间的关系。人类生态学的研究从传统的动植物领域扩展为人与环境之间相互关系的研究。生态公路工程是从公路工程的角度出发,以生态学基本理论和方法为基础,以提高公路安全和环境保护为目的,对路域生态系统进行人工设计,采用自然恢复和人为生态重建相结合,即注重土木工程材料,又注重生物材料,建立生物群落结构合理,景观生态优美,视觉效果和谐而且高效经济的公路。生态理念是以建设可持续发展生态公路为出发点,从水环境、声环境、动植物资源、水土流失等多方面,分析公路建设对其直接、间接和潜在的影响。“生态设计”是寻求公路工程建设与生态环境保护,工程建设与经济发展,眼前利益与长远利益,局部利益与整体利益的平衡点,树立该理念不仅能潜移默化的提高设计人员的环境保护意识,树立可持续发展战略观念,而且能提高公路勘察设计产品的艺术品位。
7 结束语
公路上的勘查设计理念是公路建设工作的先导更是灵魂。勘察设计人员应该转变观念,不断提高自身的业务水平,全力设计出自然、和谐、可持续发展的公路。
参考文献
关键词:公路设计;误区
中图分类号:U412.1+1 文献标识码:A
1 重造价轻安全
影响公路规划和设计的因素是多方面的,包括安全、环境、功能、用地和成本等,而且安全和环境在方案决策中具有较大的权重。如同其他多目标的决策一样,我们的最终目标应当是在全面考虑各项子目标的基础上,谋求取得最大的潜在的综合社会效益而使社会损失减少到最小。然而在实际的工作中,各目标权重却向造价和技术指标等方向偏移,安全和环境等要素则往往被忽略。在公路的设计中,其重点亦主要放在填挖平衡、控制用地和采用经济的结构形式等方面,安全仍未得到足够重视。
造成上述偏差的原因是多方面的,除理念的落后和认识上的不足以外,各项影响因素的量化程度对此亦产生了较大的影响。表明了目前在公路设计中包括安全、环境、运行、用地和造价等项要素的量化程度,其中造价是一个量化度最高的指标,而安全等则难以量化,因而在客观上给了在方案比选和设计中重造价轻安全的借口。
2 安全设计的误区
一是认为只要满足了公路设计标准和规范的要求,公路就是安全的。对标准和规范的实质不求甚解,设计以满足规范要求为满足,忽略了线形突变、相关安全指标不配套等对交通安全的直接影响。
二是认为在各类公路交通事故中,驾驶员错误是事故的主要原因,因而公路设计者对此无能为力。对如何通过公路的设计减少司机的判断失误等未作深入的考虑。
三是认为安全设计是交通工程设计者的事,与路线、路基等其他内容无关。进而忽视诸如线形、视距、超高、路线交叉、视觉的诱导性和运行速度的连续性等对安全的影响。
四是在安全设施的设计过程中,尚未认识到防撞护栏等设施本身亦容易对车辆造成伤害,因此不分有无必要,在许多高速公路沿线一护到底。也不按路侧的危险程度分等级设防,导致部分路段防护过度。
正确的公路安全设计思路可分为三个层次,第一个层次是预防,即首先应通过对公路的精心设计,使所提供的公路尽可能减少驾驶员的失误;第二个层次是容错,即尽量给意外出事车辆提供宽容的、安全的路侧条件,使其即使冲出路外也不致受到较大的伤害;第三个层次是防护,即因客观条件难以实施容错型设计时,应针对可能发生的事故严重程度,采取相应的防撞或防止冲出路外的措施。
3 人与环境的错位
3.1 路线的错位
随着公路向山区发展,对环境的破坏发挥到了极致。特别是高速公路,在山区仍然带有平原区的设计惯性,尽管降低了设计速度,但只要有可能,就追求平直的线形,逢山开路,遇沟筑堤,粗暴破坏动植物赖以生存的根基,粗暴切断完整的生态链。
3.2 公路的“美化”
前面所述的种种弊端正在随着生态理念的传入而逐渐被人们所认识,但随之而来的却是对理念的曲解和又一个误区。曾几何时,新建成的公路似乎成了一块心病,阻碍了“生态公路”和“绿色通道”等称号的达标。于是乎,大江南北掀起了绿化和“美化”的高潮。一种落后的、源于小农时代的意识和工业时代初期以工程为美的观念,正悄然支配着公路的“美化”与治理。
随着“公路美化”运动的到来,“景观路”、“文化路”在高速公路修建中应运而生,专门的公路景观设计公司也相继成立。这种现象的出现本也无可厚非,甚至可以被视为对社会进步的一种推动,但目前的“公路美化”运动的典型特征是惟视觉美而设计,为参观者或观众而美化,惟决策者或设计者的审美取向为美。公路设计与景观设计之间分工明确,公路设计者仅仅是设计组成公路的结构部分,在他们出于本能损害了自然环境之后,再由景观设计者在遭受创伤的风景上涂抹膏药,“锦上添花”。
于是,人工取代天然,把材料的价值与风景的质量视为同一,将位于自然环境中的公路当作城市街区和市政园林来做:落叶乔木被代之以“常青树”;乡土“杂灌”被剔除而代之以“四季有花”的异域灌木;“杂草”被代之以国外引进的草种;桥梁不在结构造型上下功夫,反而在涂饰和灯饰上极尽“美化”之能事;甚至有的将高速公路变成一个人造景观长廊,边坡壁画、路侧雕塑等艺术饰物充斥沿线。人化的边坡。
边坡是公路与自然环境之间的结合部,也是公路与自然和谐相融的最具可用性的元素。然而大量的公路边坡所表现出来的却是公路与自然分隔的屏障。挖方,采用刀砍斧削的手法,纵向是一成不变的坡率,竖向是我行我素的坡面;防护,或浆砌,或锚喷,或高挡支护。满铺或高挡一番之后,以为这便是将工程病害“治服”,一劳永逸。其实这是将最具生命力的自然资源糟蹋,使生物与土地分离,植物失去其生存空间,加剧了环境的破坏和视觉污染程度,只有在施工疏漏所留下的缝隙之处,才得见草木顽强地破壳而出,此情此景,哀莫大焉。刀切也好,满铺也好,高挡也好,无一不是人类突出自我、漠视环境的表现。
3.3 生硬的水沟
公路的排水沟和边沟本应成为自然水系的一个组成部分,也是公路系统中最具灵气的自然景观元素。但不知从何时开始,公路的排水设施是见水必铺,见沟必砌。尽管有水仍会流,但其结果却使水系与土地及其生物环境相分离,失去了自净能力,从而加剧了水污染的程度。整齐划一的砌石或混凝土满铺边沟,不但增添了视觉的污染源,同时又是卡陷车轮的陷阱。
改善公路环境和形象本是造福人民、功泽后代的事,但花上大量财力、物力的“公路美化”却忽略了这样一个客观事实:乡区公路的美在于对大自然的尊重,在于路与自然的和谐,在于源于自然的生机盎然的绿色和浓荫,在于清新的水和空气。一些形式主义的、无长效的,特别是无改善生态环境实效的美化工程只是一种人与环境的错位。
景观路和生态路的造就需要从规划开始,并贯穿于定线和公路各组成部分的设计。景观设计者所要考虑的只是如何实现与自然的和谐,如何最大程度地恢复不可避免的被破坏了的部分,而且公路设计和景观设计本为一体,密不可分。
4 成本观念的功利性
随着公路建设的快速推进,其建设成本呈逐年上升的趋势。在项目大干快上、资金短缺的情况下,建设成本的升高引起了建设决策者和管理者的高度关注,如何降低成本被一些地方主管官员提到了议事日程,甚至被列为专项课题进行研究。这些,都充分体现了我们民族节俭办事的传统作风。然而,在追求低成本的同时,有的地方出现了重初期成本、轻综合效益的另一倾向。
在项目决策和方案比选阶段,成本在各决策目标中的权重被进一步加大,全寿命期成本概念被进一步削弱。降低初期成本在一段时期内成为方案决策的主导,安全、环境、远期成本和社会因素等更难得到应有的体现。这样的结果,终将导致在可预见的将来因增加改扩建的投入和养护成本而增高工程的总费用。这种缺乏远见的做法所导致的结果能在伤痕累累的路面和开通不到几年即大规模改扩建的工地上看到。
由于一味地强调“少花钱,多办事”,再加上设计周期的不足和设计人员固化的设计模式,在公路设计中,问题已缩小为极简单和最老生常谈的一些词,即:交通量、设计速度、平纵面线形、路基、路面和经济常用的结构等,所谓设计创新变成了空谈。
通过对路线、路基和结构等的研究,通过对新材料和新工艺的推广和应用,相信会对初期投资成本的控制起到一定的作用。但这些研究也仅仅停留在对建设和管理成本的研究上,缺乏对全寿命期成本的把握,缺乏对资源价值、社会价值和美学价值的考虑。而如果缺少了后面两部分因素,仅以降低造价为目的的研究成果未必就是最优的选择。
关键词:公路设计;线形设计;交通安全
Abstract: This paper on the basis of the basic situation of highway design, the proposed design concept in highway design must adhere to the people-oriented, comprehensive consideration of the effects of geometric factors and the environment on the traffic safety, pay attention to coordination of traffic safety and route design and the environment.
Key words: design of highway alignment design; traffic safety
中图分类号:U415
前言
合理、优质的公路设计,能够提供清晰醒目的行车方向,提供足够的视距及其他信息,能够符合驾驶人员普遍期望的设计效果。在公路设计中,影响交通安全的因素虽然是多方面的(主要包括公路几何线形、路面设计、安全设施、构造物位置及形状设计),而公路几何设计对公路的安全性则起到先决的作用,一旦通过选线确定公路走向并由此确定几何线形,则其他项目几乎都已经随选定的几何线形得以确定,其它如桥涵构造物的位置、安全设施等几乎只是成了更趋于合理的问题了。
1、公路设计的重要性分析
公路线形设计要考虑公路平面线形、纵断面线形两种线形以及横断面的组成相协调,还要注意视距的畅通等等。确定公路线形时,在考虑地形、地物、土地的合理利用及环境保护因素时,要充分利用公路几何组成部分的合理尺寸和线形组合,从施工、养护、经济、交通运行等角度出发,保证平面、纵断面、横断面的组成相协调。线形的好坏,对交通流的安全具有极其重要的作用,如果公路线形不合理,则会降低公路通行能力,造成运输者时间和经济上的损失,而且更不能容忍的是会诱发大大小小、各种各样的交通事故。
2、公路设计的基本内容概述
2.1 一般二级公路线形设计时速为每小时40公里或60公里,实际行车时,小型客车可以超出设计时速。目前,路线设计是按照路线设计的时速计算路线的曲率最小半径,包括设计的超高和加宽都是按照这一指标计算。根据当前我国的国民经济状况,想完全改变路线提高行车速度是不可能的。
2.2 路基高度是路基形成的基本保障,路基高度高,有利于排水,使路基的潮湿程度改变,有利于路面的使用年限,通过山区时,路基高度往往大于6米,这时行车就有凌空感,这样就应设置防护物,改善行车感觉,保证行车的安全。
2.3 路面的防滑程度,目前我国大部分路面使用的是沥青路面,新建成的沥青路面防滑性能都比较好,但经过一段时间行车和天然老化,沥青路面的防滑性能就逐渐减小,这样对行车时的制动距离就有所改变。
2.4 交通安全设施的完善程度不同,有的一些地方公路,由于资金关系会少设立交通安全标志,或设立的不全面,将会造成司机的心理麻痹大意。比如,有些地方公路急转弯或过水路面没有明显的标志,对道路不熟的司机来讲,就有可能出现意外交通安全事故。
3、公路设计新理念的核心是以人为本
在公路的建设中体现“以人为本”的要求,就是要改变“建设就是发展”的传统观念,坚持把“用户需求置于公路工作的核心”,把不断满足人们的出行需求和促进人的全面发展,作为公路交通工作的最终目的。坚持以人为本,树立安全至上的理念,注重公路安全性、方便性、舒适性、愉悦性的和谐统一,提供最大限度的出行方便。
3.1 公路的行车视距对道路行驶安全的影响
行车视距指的是,驾驶人员在公路上行驶时应当能看到前方一定的距离,这段距离能保证,当发现前方有紧急情况或者障碍物时,驾驶人员有足够的时间采取紧急措施避免发生危险。
行车视距可分为停车视距、错车视距、会车视距及超车视距4种,它是道路使用质量的重要标准之一。行车过程中的安全与舒适与行车视距有着密切的关系,它在整个公路行驶安全系统中起着非常重要的作用。
图1为美国的交通事故率与行车视距的关系图。行车视距越长,发生交通事故的概率越低。并且,我们可以发现,当行车视距200m,事故率随着视距的增加平稳降低。且当行车视距>600m时,此时增加行车视距对交通事故发生率基本没有影响。因此,我们可以将100m作为事故率的可容许极限点。200m是事故变化率的转折点,所以我们在高速公路上经常会看到检查车距的标牌“前方200m”字样。
有些地方由于地形比较复杂,增加视距会导致施工的工程量加大,这时可以节省费用而又能够减少事故率发生的措施来确保行驶的安全。一般可采取如下措施:①对妨碍行车视距的障碍物,如路旁的建筑物及植被等予以移除;②对一些有碍行车的路口,予以封堵或改道;③在一些危险地带设置限速及不得超车等禁令路标;④设置减速鸣号等诱导标志;⑤路面中线标划双实线或采用强制分道,禁止驶入对向车道。
3.2 线形组合对交通安全的影响
复杂的公路线形组合增加了驾驶员的工作负荷。公路线形存在平曲线和凸形竖曲线时,行车视距减少且汽车在三维空间行驶,由此便大大增加了司机的工作负荷。如果其中增加了一些更加意外的情况,驾驶员有可能产生更多的不安全行为,行车的速度也会发生变化,道路的安全便会降低。因此,平纵线形组合对行车安全的影响是非常大的。
①平竖曲线的对应
平曲线与竖曲线的对应为:当两者组合时,平曲线应当包含竖曲线,且平曲线应长于竖曲线。平竖曲线的对应能够保证驾驶员能够看到顺滑且美观的公路线形。配合较为理想的线形式是竖曲线起讫点最好分别位于平曲线两头的缓和曲线上,其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线段上,也不要放在圆弧之内。若平竖曲线半径都很大,则平竖曲线的位置可不受上述限制。若做不到竖曲线与平曲线较好的配合,而两者半径都小于某限度时,宁可把平竖曲线拉开相当距离使竖曲线位于直线上。
②平竖曲线大小均衡
平曲线与竖曲线在一起时,其技术指标之间的大小匹配应当均衡,不能一个大而缓另一个小而急。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线,或一个竖曲线内有两个以上平曲线,看上去都很别扭。根据德国的计算,若平曲线的半径小于1000m,竖曲线半径约为平曲线半径的10~20倍,便可达到均衡的目的。其协调关系见表1所示。
表1 平竖曲线半径大小的均衡[4]
③公路线形设计应与周围景观的协调
实践证明,在平坦空旷地带设置长直线线形,不能引导驾驶员视线,容易发生事故。因此,公路设计应当与周围的景观协调,使得驾驶环境对驾车司机产生积极作用利于行车安全。
④公路线形应保证连续、统一
直线或大平曲线上纵断面线形不得存在驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断或忽上忽下的线形,否则会造成驾驶员视线不连续,受到竖向离心力的反复变化影响,引起心理不适和操作失控。行车视线范围内应当避免线形的反复变化,方向或者坡度的变化都使得线形的不连贯,影响行车安全。因此建议,驾驶员在看到的视线范围的平面线形方向的变化不应超过2个,纵坡线上不应超过3个。
4、结束语
近年来,我国的公路行业技术标准和规范引入了运行速度和安全性检验的概念,并颁布了专门性的指南来指导公路建设的安全性评价,线形设计的合理性显得更加重要。公路路线线形的优劣,其直接影响驾驶员行车的安全性、快速性及舒适性的程度。公路路线设计对公路的安全性起到先决作用, 是减少交通事故、减轻旅客生命财产损失有效的手段。交通安全的改善不能只靠言语文字能做到,还要靠广大交通人去维系。因此需总结以前经验,大力推行公路勘察设计新理念,切实做到“六个坚持,六个树立”,展望未来前景,我国正处在经济高速发展时期,公路建设也正朝着更新更好的局面在发展。
参考文献:
[1]《公路路线设计规范》,中华人民共和国交通部,JTG D20-2006。
[2]《道路勘测设计》,人民交通出版社, 2006。
[3]《公路工程技术标准》,中华人民共和国交通部,JTG B01-2003
关键词:高速公路;环保理念;规划设计;公路建设;环境保护 文献标识码:A
中图分类号:U412 文章编号:1009-2374(2016)28-0081-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.28.041
近年来,随着我国经济社会的快速发展,环境问题和资源问题日益突出,环保理念与各行各业的结合日益密切,在公路设计领域体现得尤为明显。公路建设对环境有着很大影响,若不是科学、合理地规划设计,极可能带来严重的能源消耗和环境污染问题。在高速公路建设的时候,应当把规划设计和环保理念结合起来,形成低碳的公路设计理念,打造生态公路,以适应当前社会的可持续发展需要。
1 环保理念及其在高速公路规划设计中的提出
1.1 环保理念
环境保护指的是人类为解决现实或潜在的环境问题,协调人类与环境的关系,保护人类的生存环境、保障经济社会的可持续发展而采取的各种行动的总称,主要手段包括行政管理、工程技术、宣传教育等多个方面。社会生产工具的更新换代和生产力的快速发展带动了人类文明的进步,但是由于对自然资源的过度索取和严重破坏,环境问题日益突出,已经成为全球共同关注的一个话题。如何进行环境保护,防止环境污染和破坏,合理利用资源,寻求社会环境、经济环境与自然环境的协调发展,是全世界共同探讨的一个课题。近年来,我国环境问题越来越严重,为保护环境、保证社会发展,党和政府积极提倡可持续发展,提出环保理念,强调在各行各业规划建设中融入环保理念,以适应当前社会的可持续发展需要。环保理念在社会建设中的应用是可持续发展观念的切实践行,是环境保护的重大举措。
1.2 环保理念在高速公路规划设计中的提出
高速公路对社会经济发展的促进作用是有目共睹的,但是在其建设与使用中对周围环境产生的一系列影响也是不容忽视的。这就要求在高速公路规划设计工作中要充分考虑公路施工与使用对周围环境的不利影响,并采取一定措施来保护和改善周围环境,最大程度减少对周围环境的破坏。
高速公路建设与使用中对周围环境的影响是多方面的,涉及空气环境、水环境、土环境、生态环境、声音环境等领域。例如在高速公路的施工过程中,施工现场周围植物被破坏,挖运残土、废弃垃圾等随意堆放,造成一定区域内的环境质量严重下降,为周边居民生活带来困扰。此外,高速公路施工对周围土体有一定扰动,破坏了原有地形地貌,生态景观环境影响巨大。高速公路运营期间车辆尾气排放和噪声对周边环境也造成了不良影响。为了建造良好的公路景观,减少施工扬尘、车辆尾气排放等各种对环境的不利影响,一方面需要对高速公路项目进行科学合理的规划设计;另一方面需要在规划设计中融入环保理念,打造生态公路。
环保理念在高速公路规划设计中的融入是可持续发展下的一种必然选择,也是建设生态公路的重要方式,符合我国公路建设发展的主要趋势,适应当前社会发展需要,是一种明智而正确的选择。
2 环保理念下高速公路规划设计探讨
环保理念下的高速公路规划设计实际上就是保护自然环境、减少资源消耗。要降低对周围环境的影响和自然资源消耗,不是单纯地只考虑高速公路规划设计问题,而是站在国家战略高度上统筹考虑公路设计及其影响,结合公路建设活动情况设计具有可行性的公路施工与运营维护方案。为了满足环境保护和公路使用等各方面的要求,高速公路规划设计应当按照一定的设计要求,遵守相应的设计原则,采用有效的设计措施,利于生态公路目标的实现。
2.1 设计要求
环保理念下的高速公路规划设计与传统的公路设计有明显的区别,不仅要考虑公路功能、质量等方面要求,更要考虑公路景观设计和资源节约等问题,所投入的精力、物力是传统公路设计无法比拟的。在具体的规划设计中,要求设计人员本着尽职、敬业的精神,对公路工程建设当地的经济发展状况、地质情况等进行全面的实地勘察,使公路工程与周边环境相适应,协调发展。设计人员需要对高速公路项目本身特点、周边环境、生态、污染等问题进行统筹考虑,引入的外来植物种要适应当地的自然环境,不对当地原有植物生存造成威胁,不破坏当地生态系统,对可能造成的环境污染和生态破坏,在事前规划设计中要采取相应的补救措施。
2.2 设计原则
2.2.1 环保原则。用环保理念指导高速公路规划设计,遵守环保原则是必然的。在环保原则下,高速公路设计要充分考虑公路施工与使用对空气、水土、固体、生态景观等环境的不利影响,并以此为依据制定公路设计方案,达到最大节约、最小占用的效果。同时在高速公路规划设计阶段要进行环境防治方案的设计,采取切实可行的工程技术措施,如生物工程,在高速公路两侧种植绿化植物,尽最大努力保护高速公路周边环境。
2.2.2 因地制宜原则。公路施工对当地原有的地形地貌有一定的扰动,有可能带来环境污染和生态破坏问题。因此高速公路规划设计应当遵守因地制宜原则,尽可能减少对当地地形地貌的破坏性扰动。比如,进行高速公路选线设计时充分考虑当地的地貌和地质情况,既要选择最短线路,又不能过多地穿越山体,以免增加工程量,为公路施工带来困扰。
2.2.3 经济适用原则。高速公路工程是一项投资金额大、建设周期长的项目,从项目立项到运营,整个过程中都要花费大量资金,其中建设材料的花费尤其大。为减少成本支出,高速公路规划设计应当遵守经济适用原则,合理设计公路线路,科学进行组织设计,在满足公路使用寿命和质量要求基础上,避免不必要的建设资金投入。
2.3 设计措施
2.3.1 公路线路规划设计。高速公路的选线是高速公路规划设计中的一项基础性工作,它是保证高速公路工程项目符合使用要求和环保要求的前提和基础。因此,高速公路路线要综合考虑当地地形地貌、气候气温、植被等因素,确保路线选择的科学性、合理性和可行性。同时,路线应与人口密集地带保持适当距离,避让大的村庄、学校、医院及自然风景区、自然保护区、旅游度假区,合理设置通道,以保证群众正常的生产、生活交往的需要。
2.3.2 公路路基工程设计。对高速公路路基横断面进行规划设计时,在保证安全、功能的前提下尽量减少断面参数,达到节约用地的效果。高速公路应设置独立的排水系统,不与现有的农田灌溉体系发生干扰,路面径流不直接排入养殖业水体。高速公路纵断面设计时应尽可能做到填挖平横以减少取土,取土坑位置应与自然环境相协调,尽可能从荒田或低产田取土,并采取复耕措施或改造成养殖区,做到统筹规划、综合利用。
2.3.3 公路景观设计。高速公路景观是规划设计中的一项重要内容,对高速公路景观进行设计,要采用两项措施:第一,保护现有的自然资源。公路生态是一个非常重要的问题,对社会的可持续发展具有重大影响。高速公路建设经常占用很多的自然资源,对环境的影响是巨大。比如,高速公路如果占用了湿地环境,就应当就近建设相应面积的湿地,以免湿地功能受到影响。倘若高速公路建设破坏了原有的自然景观,应当通过规划设计恢复原有的自然景观,保护当地生态系统的功能;第二,充分结合周边环境进行绿化。高速公路景观设计要以沿线两侧的可视环境特点为依据,使后期营造的公路景观与原有自然景观协调一致。大力进行绿化,植树、植草等可起到防止水土流失、防尘、减噪和美化环境的作用,中央分隔带植树还起到防眩功能,对于邻近风景区、度假区、学校、医院等噪声敏感区的路段,种植隔声绿化林带还能有效地降低噪声。
2.3.4 公路安全设计。公路安全是高速公路规划设计的基本立足点,确保交通安全是高速公路规划设计的一个重要任务。为了提高高速公路的防撞能力,路基两侧可以采用新型分离式新泽西护栏。在公路两侧,道路绿化可以采用单侧护栏单侧绿植的方式,一方面考虑了公路道路绿化防眩要求,另一方面又能满足路容美观需要,很好地减少了高速公路施工对土地资源的占用。除此之外还要考虑高速公路质量问题,在规划设计中,根据施工现场地质条件选择适宜的公路路面、路基材料,确保路基结构的稳定性和路面平整度,以免出现下陷、裂缝等质量问题,创造良好的道路安全条件,保证高速公路的使用年限,减少资源消耗。
3 结语
综上所述,在高速公路建设中将公路规划设计与环保理念结合起来,有利于打造生态公路,保护我们赖以生存的生态环境,与可持续发展观相适应,符合人类社会发展的根本需要。因此,在环境污染和资源短缺问题日益突出的当下,应当基于环保理念进行高速公路规划设计,在搞好高速公路建设的同时,保护环境、降低资源消耗,实现环境效益和经济效益的双赢。
参考文献
[1] 王炳安.公路规划设计过程中如何做好环境保护[J].企业改革与管理,2014,(6).
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Abstract: In accordance with the new ideas of highway design, combining the characteristics of mountainous freeway, implementing the demand of "safety, durability, saving, harmonious", insisting the principle of"environmental priority", "people-oriented, safety first", "whole life cycle cost", this paper discusses the design concept of mountainous freeway.
关键词:山区高速公路;设计理念;总体设计;环保优先;以人为本;安全至上;全寿命周期成本
Key words: mountainous freeway;design concept;overall design;environmental protection;people-oriented; safety first;the life cycle cost
中图分类号:U412 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)32-0125-01
0引言
2000年以来,我国的公路建设进入了快速发展的时期,特别是高速公路的建设,经历了初始阶段的粗放式发展之后,公路建设从原来的“傻、大、粗、笨”型,逐渐转向追求“精、美、细、巧”型,更强调“以人为本”,尊重人、服务人,“以人为本,全面、协调、可持续科学发展观”已逐步深入人心,交通运输部也在2004年适时提出了“六个坚持、六个树立”的公路勘察设计新理念,明确了新时期建设高速公路的理念和方向。
1总体设计原则
以交通运输部“六个坚持、六个树立”的公路勘察设计新理念和典型示范工程要点为指导,本着打造“特色路、精品路”的总体设计思想。①坚持 “环保优先”的原则,在公路建设中要尊重自然,建立和维护人和自然的相对平衡关系。树立“不破坏就是最大的保护”的理念。同时,将公路区域的自然景观、人文景观、历史文化、民族文化及地域文化融合到公路环保及景观设计中,营造公路独特的、不断变幻的动感行驶环境。②坚持“以人为本、安全至上”的原则,追求安全、舒适、快捷原则;采取一切方法和措施,保证公路设施自身安全、运行车辆安全及驾乘者安全。③坚持综合考虑“全寿命周期成本”的原则,综合考虑建设、养护和运营成本。把公路放到环境和社会的大系统中去考虑成本。针对以上总体设计原则,在各专业设计上相应都采取了对策和措施。
2环保优先的原则
2.1 路线所处地面横坡较陡若采用整体式路基,势必会出现路堑高边坡,对生态环境破坏较大,恢复起来比较困难,而采用高低线的分幅路基,则会减少对山体的开挖,将破坏降到最低,减少对环境的破坏。
2.2 对于高路堤和深路堑,尽量采用桥梁和隧道方案,通过半山桥、顺山桥、顺河桥、半路半桥、隧道(棚洞)的设置,减少用地数量及降低对环境的破坏。
2.3 路线展布在半山坡上的高线方案,隧道多桥梁少;路线展布在坡脚附近的低线方案,桥梁多隧道少,从环境保护、工程规模、造价、施工难度、施工干扰和运营安全性、管理、养护成本等方面综合分析,可采取以桥换隧方案。
2.4 有条件路段放缓路基边坡,土路肩与边坡折线处及填方坡脚处进行圆弧化倒角处理,采用贴切自然的缓边坡及圆滑坡面,利于恢复植被,采用浅碟形的生态边沟、暗埋式边沟,边坡防护在满足功能的前提下尽量采用植物防护,减少生硬的棱角和圬工防护,挖方石质边坡采用湿法喷播、客土喷播等技术营造草灌结合、层次丰富的植物景观。防护排水设施遵循隐蔽的原则,将人工痕迹降至最低,使公路尽可能融入自然。
2.5 注重景观设计,根据地形地质情况,隧道按“早进晚出”的理念,仰坡“零开挖”的思想,力求做到洞门造型简洁,体量小、隐蔽、不突兀,营造“悄悄进洞”的效果。
3以人为本、安全至上的原则
3.1 以人为本、预防、容错、纠错。司机的过错不应以人的生命为代价,路侧要有足够的净区宽度,例如有条件路段放缓边坡坡度,设置宽浅的或带盖板的排水设施,石质边坡采用主动防护网,宽容性的交通安全设施(可解体消能的标志杆柱、防撞墩等),设置隆声警示带、缆索式护栏、波形梁护栏等多种护栏形式,路侧护栏尽量远离路肩,桥梁护栏端部尽量外展,在护栏的衔接上,做到线形连续、刚度渐变,隧道LED、LVD照明技术,在多雾路段设置雾灯,在很多细节处理上,时刻为司乘人员考虑,坚持“以人为本,安全至上”的原则,把安全放在首要的位置。
3.2 山区高速受各种建设条件限制,技术标准、平面指标、纵面指标较平原区高速公路低,高路堤、高边坡、高架桥、隧道比例高。道路的安全问题尤为突出,设计中必须贯彻“安全至上、以人为本”的原则,从驾驶者及车辆的角度考虑,在各方面保证道路运营的安全。
3.3 路线布设及纵断面设计时,尽量避免长陡纵坡的出现,在适当增长隧道和高架桥长的前提下,尽量减少长大陡坡路段,同时根据运行速度检验及通行能力分析,通过在长陡下坡路段设置避险车道,对长陡上坡路段设置爬坡车道、停车检修区及港湾式停车区的措施,保证车辆运营安全。
4全寿命周期成本的原则
4.1 加强地质勘察工作,路线尽量绕避地质不良段以及容易发生地质灾害路段,贯彻生态选线、地质选线的理念,减少工程处理措施,降低工程造价。
4.2 综合考虑建设、养护、维修成本,进行全寿命周期成本分析,采用长寿命路面结构形式。
4.3 贯彻动态设计的理念,在施工过程中,根据实际情况,对工程进行优化和动态设计,使得设计更符合实际、更恰当,降低工程造价。
5结束语
本文探讨了山区高速公路中在设计理念方面如何使公路建设“环保优先、以人为本、安全至上,全面、协调、可持续科学发展”,路线设计遵循“生态选线、随弯就势、标准灵活、合理优化、保护环境”的原则,路基路面设计遵循“保证质量、贴近自然、平整美观、安全舒适”的原则,在设计中要确定一个经济合理、技术可行、符合长远规划的总体设计方案,就要从多方面、多层次进行深入研究,多方案比选、逐步细化,综合比较后确定总体设计方案。文中就山区高速公路设计理念的总结与探讨,提出了一些个人想法,与设计同仁共商,旨在今后的山区高速公路设计中有所启迪和帮助。
参考文献:
【关键词】选线;景观设计;生态环保;美学;理念
随着以人为本、可持续发展设计理念的逐步深化,公路设计中规范[1]中的硬性因素的制约已经不占主要地位了,而环保等因素的要求则逐渐增强,也越来越人性化,因此在路线方案选择上强调了“安全、舒适、环保、和谐”。
1 总体设计原则
本文借鉴国内外公路选线及景观设计的成功经验,从中总结归纳出适合我国特色的公路选线及景观设计的规律性的指导思想。
公路线路尤其是山区公路选线及景观设计的总体设计原则为:
1.1 人与自然和谐统一的设计原则:公路特别的高速公路、山区公路周边环境多以优美的自然景观为主, 自然景观有其自身和谐,稳定的结构和功能。只有极力保护自然资源、维护自然资源,才能更好的利用自然和改造自然;人为设计的公路景观应尽可能适应山区优美独特的自然景观,使人为引入的景观元素所带来的负面作用最小,使之来源于自然,回归于自然。做到尊重自然 保护自然、恢复自然、充分利用自然。
1.2 整体设计原则:公路景观设计是对整体受影响地区的生态系统进行全面设计,而不是孤立地对某一景观元素进行设计,是一种多目标设计,设计的目的是整体优化。在选线的时候,采取积极主动的景观保护行为,方可有效的营造因公路线路出现而改变的局部小环境的气氛。
1.3 以人为本及和谐的设计理念:如今人们对高速公路的需求不仅仅是快速,同时对高速公路的安全、舒适、美观、经济、可持续发展等多方面提出了更高的要求。这就要求设计人员把高速公路设计成为一件让人欣赏的艺术品,把新的设计理念贯穿到设计当中,做到“以人为本”。在高速公路设计中,把公路建设是为人民服务这一宗旨贯穿于其中,提高行车旅行的舒适度,能最大限度的实现人、车、路的和谐统一。
1.4 经济性的设计原则:尽量考虑线路靠近城镇和主要经济点,结合地方其他建设项目的建设及规划,使两者协调配合。在满足技术标准条件下,避免与城镇规划发生干扰,使之成为经济增长的“生命线”,努力带动当地经济的发展。应兼顾国家、地方的关系,使社会效益和经济效益得到完美的统一。
2 两个重要的设计理念
在如今的公路选线及景观设计中,越发注重自然的因素,使自然与人的关系和谐统一,便于能让公路线路建设成为一条示范性公路,本文在总体设计原则的指导下,就下面的两种设计理念作些阐述,以期能交流发展,共同促进公路选线及景观设计相关工作。
2.1 生态环保的设计理念
公路设计必须遵守国家制定的各项环保法规,采取必要的环境保护措施,把公路对环境的不利影响降到最低限度;采取绕避措施,力求避免破坏自然景观、人文景观、文物古迹及民族文化遗产;不能在自然保护区的核心区和缓冲区设置公路设施,公路选线应避开自然保护区、缓冲区及保护地带。
公路绿色选线,也称作环境选线,指的是从环境保护和可持续发展的角度进行选线设计,使沿线环境质量尽可能地保持在公路建设前的水平,甚至有相应的改善。
生态选线是从景观生态的角度处理公路走向和景观因子之间的关系,使新构成的生态系统结构和功能合理的行为。其目的在于将公路变成为可持续发展的“绿色长廊”。
为了适应客运量及的发展,公路设计时速都在加快,随之而来在运营阶段的噪音也将加大。公路选线时,尤其要重视公路建设对沿线的噪声污染, 线路中心线应尽量远离村庄及城镇。无法避开时应扩大拆迁范围或采取隔音措施,特别是当公路通过学校和医院附近时,更应特别注意噪音污染。
在公路设计中开展环境影响经济分析[2],可以使人们更加认识到环境影响问题的严重性,在“环保优先”的前提下,开发与保护并重,合理布线。在方案比选中有效避免较高环境成本的线路方案,降低公路建设对环境带来的不利影响。
文献[3]将CSD设计理念应用于常(德)―吉(首)高速公路自然环境选线设计中,充分调查路线所经地区不同的地理环境、地质地貌状况、地域特点、矿产资源分布、自然和人文景观、水源保护、声环境等要素并进行了分析,使选线设计突出区域选线的环境影响重点,并兼顾一般环境要素,同时,在当地政府、相关部门及居民的支持、协调和参与下,确定了公路路线对自然环境的最大保护和最佳利用的方案。既能保证项目的建设意义,又很好地保护了沿线自然环境,同时也能提升公路自身价值以及沿线其他资源和社会价值。具有一定的示范意义。
在公路沿线遇到历史遗存的问题,国外在这个方面做的比较好,我国也越来越重视在选线及景观设计中的文物保护工作,逐渐增强文物保护意识。在选线过程中可以采取下列方式有效的解决文物保护的问题[4]。
2.1.1 避让是最有效也是最简便的文化遗产保护方式,公路建设应避免穿过已知文化遗址。通过合理选线避开那些有价值的历史遗迹,不仅节约了保护费用,也使文化遗产周围的自然环境得到保护。
2.1.2 对于公路沿线经过的古墓、遗迹等,根据《中华人民共和国文物保护法》进行公路选线设计前的沿线预先考古调查和发掘工作。在特殊情况下,如果公路定线不可能回避有价值的文化遗址,则应进行抢救性挖掘。
2.1.3 原址保护对选线过程中不可避让且无法迁移的文物,会同当地文物局依照有关规定采取原地保护措施。
2.2 美学(自然景观)的设计理念
景观是一个有不同空间范围的概念。不管多么大尺度的景观影响评价,有一点是共同的,即景观是一个关于评价对象的整体的印象或概念。在以往的公路建设中,由于没有充分考虑到景观因素对景观资源造成了不同程度的破坏,在获得短期社会、经济效益的同时,也付出了惨痛的代价。为避免这种情况的发生,如何在公路建设的同时,进行科学合理的专业公路景观设计,成为摆在景观设计人员面前一项必须攻克的课题。将景观设计思想纳入公路选线当中.则是一种积极主动的景观保护行为。
公路建设对沿线的自然景观产生一定的破坏,体现为景观质量上的变化。景观属于没有市场价格的自然资源。美学选线是从景观美学的角度处理公路走向和景观因子之间的关系,使整体景观具有一定美学观赏价值的行为。它应在服从生态选线的前提下进行[5]。充分利用当地地形提供的丰富的美学景观资源,合理的选线,可使行驶在高速公路上的司机和乘客感受到沿线特有的自然景观之美。定线时应有目的地组织景观,扩大视野,在公路的曲折迂回、规划设计上做文章,尽情运用具有不同美学内涵的地貌环境。使行驶于公路上的人能够看到有分有合,充分利用起伏连绵的峰、岭、峦、谷、壁、崖、涧、洞、田野、溪流等有景观光彩的地形。利用峰崖、坡地的景观特征,运用其脉络性、方向性(山坡的朝向峰岭谷涧随视野角度的变换)组织有层次的复合空间,利用山体和坡地的高差变化提供给人多角度、多视野地仰视、俯视、鸟瞰、眺望等多方位领略山区景地风光,形成雄、奇、险、秀、幽的自然风韵。由路线所串联起来的一系列空间还可创造出一系列景观序列和景观层次,随着公路的向前延伸,山谷和山脊之间的间距的变化,制造出不同的景观韵味和不同的空间气氛。公路美学选线没有规律可循,它要求设计者根据不同的环境、道路状况去发现美,创造美。
3 结语
由于设计对象的多样性和变化性,使公路景观设计涉及的内容范围极广,决非本文所能详尽,文中就两种重要的设计理念作一些简要论述,也提出一些具有实用价值的规律性的东西,希望设计人员能举一反三,发挥主观能动性,灵活的应用于设计当中。
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关键词:高速公路;设计速度;路基路面;桥梁涵洞
中图分类号:U41 文献标识码:A
本文结合高速公路的设计特点谈几点体会:
1提升设计新理念,落实设计新思想
1.1对现有一级公路改造成四车道高速公路的思路
鹤岗至大连公路佳木斯至牡丹江段于2003年建成通车。现为一级公路,该段公路全长为310km,路基宽为20m,设计行车速度为60km/h。2009年鹤大公路改造成高速公路,若全线按80km/h标准改造,则路基宽度应加宽至24.5m,旧路基和桥涵两侧均需加宽2.25m。存在施工困难,质量难于保证的问题;该路段大填大挖路段较多,将会产生较大工程量,而且由于对山体的开挖,破坏了山上原有的植被覆盖,还会带来边坡稳定、水土流失等地质灾害问题。
经过现场调研和多方论证,考虑该路交通量不大,若采用全线主线路基和桥涵宽度不变,仅在路侧按1.5-2km设一处港湾式紧急停车带的方法改造成高速公路,即可保证行车安全,又能满足高速公路设计规范的要求。粗略估算每公里可节约占地约5000平方米,可节约投资约15%左右。通过科学论证,最终该路通过采用增设港湾式紧急停车带的方式,改造成为设计速度为80km/h的4车道高速公路。港湾式紧急停车带根据地形地物采用不对称方式布设,两端设有加减速车道相连接,一旦车辆发生故障,即可进入停车带作为临时停车用,不会影响高速公路上的车辆正常行驶。
1.2 旧路帮宽改造为高速公路
黑龙江省高速公路建设绝大多数是利用现有一级或二级公路改扩建而形成的。利用旧路改扩建为高速公路存在很多需要解决的问题如:对原路的平纵面线型指标偏低的路段,在改造过程中,要局部调整线位使线形指标满足规范要求;对原路上的中小桥、涵洞的洪水频率标准偏低的,要进行水文分析验算和实地调查,对不满足要求的桥梁、涵洞采取扩孔增加桥长的方法加以解决;对承载能力偏低的桥涵,要进行桥梁的现场检测,进行技术等级评定,通过采用技术手段加固处理后能达到规范要求的可以利用,对于桥梁使用状况较差的和承载能力较低无法恢复利用的则拆除重建;对于旧路要调查使用现状,做弯沉检测、路面取芯钻孔、水泥混凝土路面的断板率和错台率的调查,并根据实际情况确定路面加铺补强厚度。针对这些问题,我们在设计工程中,进行了大量的调查、资料收集、检测等工作,通过这些工作,基本摸清旧路、旧桥现状和存在的问题,并有针对性的提出解决办法和设计方案。
1.3 认真掌握设计速度指标,合理确定路基横断面宽度
部颁技术标准规定的正常路基宽度是在交通量达到设计值及达到一定的服务水平时制定的。而我省高速公路普遍存在交通量偏小的现象。因此根据我省的特殊地理位置和交通量状况,为了节约投资,减少占地,同时又能最大限度的满足车辆通行的要求,我们认真研究了部颁规范的各项规定和指标要求,当设计速度按100km/h-120 km/h设计时,规范对应的路基横断面宽度为26m-28.0m。黑龙江省中部地势多为平原区,北部东部为山岭重丘区,在设计过程中,就要根据高速公路所处的地理位置,合理的确定设计标准和线形指标。若平原区的设计速度为100km/h,路基宽度按最小值24.5m设计(见图1),但在平、纵线形指标的掌握上可提高一个等级进行控制设计,这样即满足公路规范的要求,也为今后高速公路提高运行速度提前做好了准备。而对于山区高速公路,由于地形复杂,填挖方数量较大,工程造价高,因此在设计中要适当降低设计速度以降低工程造价。对于个别困难路段可采取局部限速的措施,保证行车安全。
2注重优化设计降低工程造价
2.1 路线方案的优化
路线方案优化就是根据地形具体情况,依山就势,不过分强调采用过高线形指标,平、纵面线形均匀协调,合理运用各项设计指标。重视地质选线,平面线形尽可能避开不良地质地段、多年岛状冻土带、大型构造物,避免大填大挖,减少占地、土方、路基防护工程和特殊路基处理工程量。
2.2 高路基边坡的设计
对于高路基边坡的设计,以往的设计习惯常采用分阶梯填筑法,即在一定高度设一道碎落平台宽度在1-2m,使得占地较多,不符合设计新理念。所以本次设计我们改变了以往的设计思想,将设台阶的方法改为在边坡一定的高度处设变坡的设计方法,减少了路基放坡所产生的占地宽度。
2.3 排水防护的处理方法
排水工程是高速公路设计中的重要组成部分。对于填方路段路基高度较低时,设计上采用的是浅碟式边沟形式。该敞开式排水方式,不但与路侧景观环境相结合,而且对冲出路侧的车辆也有很好的缓冲保护作用;对于挖方段的排水沟,将以往采用的浆砌片石梯型边沟改为有盖板的矩型边沟。既起到了排水作用也保证了驾驶员的行车安全。
结语
在高速公路的设计和建设过程中,我们要不断地学习新理念、新思想,并不断地完善我们的设计,坚持以人为本,注重高速公路设计与景观相协调,保护生态环境和可持续发展,是我们设计工作者必须长期坚持的理念和原则。
参考文献
[1] JTG B01-2003.公路工程技术标准[S].
1.公路建设中环保理念的应用情况
保护环境一直是社会各界所发扬传唱的热门主题。为减少公路建设对环境产生的负面影响,使公路施工带来的环境破坏降低到最低限度,我国已提高了对公路环保的重视,并且在环保理念方面开展了广泛的研究。
我国在交通设计中环保理念的应用起步较晚,早期的公路设计中,项目的经济效益往往放在首要位置,而环境保护方面一般得不到足够的重视,导致水土流失现象不断发生,自然环境遭到严重破坏。渐渐地,公路建设步伐越来越快,国家对环境建设也越来越受到重视,环保理念在建设事业中开始受到关注。交通部先后颁布了一些关于环境管理的法规条例,进而促进公路建设中的环保工作。近年来,环保理念在我国的公路设计中得到了广泛的推广,例如智能交通技术、沥青路面再生技术、绿色生态技术等一系列的环保节能措施应运而生,并取得了可观的成效,基本达到了公路与自然环境相结合,给人们呈现了一幅赏心悦目的绿色环境图。
2.公路中的环境保护
2.1公路环保的意义
公路中的环境保护是以实施可持续发展为基准战略,决策与开发公路建设活动的一种强有效的方法和手段;公路中的环境保护是指人类自觉地、有公共意识地去保护现有的自然资源并使其得到合理的开发利用,防止周边环境受到污染和破坏;公路中的环境保护是以建设中的工程前期、施工期和营运期等各个阶段为着手点,根据各有的行业特点,有针对性地采取相应的措施办法,让公路建设对自然环境带来的负面影响降到最低限度。
2.2公路建设对环境造成的影响
所谓环境影响问题是指在公路施工过程中,对周边的环境产生不利于人类生活和工作的各种现象。
公路建设势必会伴随环境污染,环境遭受到破坏,人们的生存空间就得不到保障。在公路建设中如何会产生环境影响有以下几个方面:
1公路施期会对附近的工作单位、居民造成噪声污染,尽可能的相互协商,安排和调整合理的施工时间;2周边的山区公路要谨慎考虑地理环境与安全环保因素的影响;3风景观光区、自然保护区应特别注重对稀有野生动植物地带、自然景观的环境造成的影响;4含有油类物质、化学成分的建筑材料、沥青等在堆放或排放的处理上对河流或民用水井带来的影响;5在雨水充沛的地区,及时设置排水设备,防止发生滑坡、冲塌等现象;6公路通车营运期间,车辆及行人对公路沿线造成的环境影响。
2.3公路的环境保护工作
2.3.1对空气的保护工作
(1) 施工便道定时洒水降尘,运输粉、灰状材料要加以遮盖,避免造成粉尘、扬尘污染。
(2) 公路施工的拌和站、堆料场不应集中在居民区、学校等人多的公共场地,应设在空旷地区。
(3) 铺设沥青路面时,沥青混凝土拌和厂设在学校、居民区、医院等环境敏感地带以外的下风向处,既方便生产,又符合环保要求。
2.3.2对声音的保护工作
(1)公路施工商主动与附近的工作单位、居民进行协商,安排和调整施工进行时间,并采取一些有效措施减小施工噪声对教学和工作的干扰。
(2)对在声源附近工作时间较长的施工人员,发放防声耳塞、头盔等,对工人进行自身保护;安排人员轮流进行机械操作,减少噪声的接触时间;注意机械保养,使机械保持在最低声级的水平。
(3)在居民住宅区附近道路施工时,为保证居民夜间休息,在规定时间内禁止施工。
2.3.3对生态的保护工作
(1)在清理现场,便道建设时, 要考虑周边沿线的自然文物景观是否受到影响,尤其是公路穿过旅游区域或旅游景点的情况,会对交通安全、对司机、乘客的旅行环境造成一定程度的影响,要想办法避免类似情况发生。
(2) 在平原地带筑路时,会出现占用农田、取土挖毁耕地等问题,对农民生活造成影响。在施工 过程要采取边开挖、边平整的方式,施工完毕后要及时还耕,及时进行景观再造。
(3)在雨水充沛的路段,要及时设置排水设施,避免边坡产生崩塌、滑坡等现象。
2.3.4对水的保护工作
(1) 对那些施工机械、车辆要严格进行检查,防止漏油现象发生。严禁将施工垃圾、废油等随意扔入水体。
(2)工程施工场地产生的生活垃圾、生活污水、粪便等应集中处理,不得直接排入水体。
(3) 含油类物质、化学物品,沥青等不得堆放在民用水井及河流湖泊附近,并采取有效可行的措施,防止雨水冲刷进入水体。
3.公路建设中建立环保意识
3.1在公路工程建设中,加强监督管理工作
通过制定法规条例、举行大型会议的形式,大力宣传公路建设中环境保护的重要性和必要性,并且提高人们的环保意识,推行环境保护社会监督员制度,加强舆论对环境保护的监督和推进,广泛听取好而有效的意见和建议,扩大社会公众参与范围,让全民都行动起来,每个人都出一份力量,为了国家的美好形象,也为我们人类自己的家园增添一份光彩、一抹绿色。
3.2加强环保教育,提高公共意识
关键词:节约型 多功能 植物种植设计
在我国城市化高速发展的过程中,公路发展突飞猛进,如何处理好发展与保护环境的关系,加快公路绿化建设,确保宜居生态环境建设,是摆在城市建设者面前的一个新的课题。
公路绿化必须坚持节约型、多功能、植物种植设计三个原则,坚持“遵循自然、因地制宜、整体和谐、植物多样、结构稳定、季相鲜明、层次丰富”的自然生态园林理念,通过丰富品种,统一规格,采用全冠栽植和组团式栽植等方式,突出公路文化,呈现出平面疏密相间、色彩丰富,立面高低错落、层次鲜明,“三季有花,四季葱郁”的绿化景观效果。创新断面绿化形式,合理配置乔灌花草,形成天津公路绿化特色,城市面貌焕然一新。
一、道路绿化要本着节约的原则
如何理解绿化的节约型原则?节约型公路绿化的两个原则,一是因地制宜,多用本地的树种、草种和花种,使每一条公路绿化有特色,绿化有特色,公路就有特色。二是与公路周边环境的构筑物密切结合,绿化是公路所有的基础设施中有生命力的基础设施,公路绿化应该把公路与其周边环境构筑物有机地结合在一起,气氛和协,该漏的漏、该透的透、到处都可以借绿,真正做到见缝插绿。这样既体现公路绿化的特点,又能保证良好的行车环境。
节约型的公路绿化要做到节地、节水、节材。节地就是在公路界内现代种植设计,合理配置乔灌花草,呈现出平面疏密相间、色彩丰富,立面高低错落、层次鲜明,“三季有花,四季葱郁”的绿化景观效果。现代种植设计的功能主要改善生态环境,提供生活空间,营造视觉景观,构造审美意境。中国传统园林种植设计立法注重巧妙利用用地条件,因地制宜产生多样的植物景观;这种植物景观又和人们的情感、生活相联系,形成了丰富的人文内涵;进而营造植物审美过程中的身心综合体验,产生园林意境。公路用地有限,又得保证不占公路构筑物空间,又不能影响公路行车安全。更应适地适树,合理植物配植。
说到节水,我们许多城市都是缺水的,所以每种一棵树,每开辟一块绿地,都要考虑到水源。由于特殊的立地条件,节水又耐碱树种成为公路绿化首选。塘沽、大港、汉沽等地区盐碱化更高,植物必须选能耐碱的。乔木有:国槐、火炬树、白蜡、法桐,花灌木以迎春、连翘、金银木、柽柳、木槿等盐碱品种为主。
节约型的城市绿化还要做到节材,应尽可能用本地的树种,本地的花种和草种,本地这些植物能够花草灌木合理搭配,就可以呈现出这个城市绿化的特征。
节约型的城市绿化还要做到“四减”,即通过花木灌木的合理搭配减少城市的热岛效应;通过园林绿化减少城市空气和水的污染;减少城市建筑和基础设施的耗能;减少城市交通和其他方面的耗能。
二、绿化的多功能性
公路的绿化必须是多功能的绿化,公路绿化用地非常宝贵,要本着因地制宜、整体和协、植物多样、结构稳定、季相鲜明、层次丰富”的自然生态园林理念。合理配植,整体和谐,首先要考虑行车安全,保证视野开阔,有条件的种植行道树,无条件的种植花灌木或地被植物。还要防止视野疲劳,就是要防止一路一种树,要适地适树变换不同的树种,提供最大的的安全性能。
绿化是美学景观的载体,与公路相衬托,就像绿叶与红花相衬托一样,公路离开了绿树的荫凉,公路的使用功能、美观性能就大大下降了。
绿化的第三个功能是节能,减少热岛效应。第四个功能是减少污染,能够吸收各种各样的有害气体。第五个功能是作为其他基础设施的载体,公路绿地下面就是可利用的地下空间,有许多基础设施都安排在绿地的下面。第六是可以提供旅游休息、文化等功能,第七是城市特色的载体,有特色的绿化,有特色的公路,才能铸造有特色的城市。公路要给人以“畅、洁、舒、美、优”的环境,这些都需要通过合理的创造,通过考虑人民生态宜居环境的建设,考虑城市的可持续发展进行多功能的设计,多功能的应用。
三、公路绿化应遵循种植设计理念
公路绿化是在公路两侧用地范围内种植树木、花草和营造小型园林的工作。公路绿化应根据公路沿线的自然条件进行总体规划,使之同公路建筑造型及周围环境相协调。公路绿化能起稳固路基、保护路面、美化路容、诱导交通、舒适行旅的作用。此外,公路绿化还能起保护环境,防治污染,维持生态平衡的作用。
随着城市化进程的加快和生态意识的加强,种植设计日益受到人们的重视。植物是公路基础设施中有生命的材料,随着四季变化呈现不同的面貌而给人以美感。植物设计在现代景观设计中的地位越来越重要,正如景观设计师西蒙兹所言:即使单独一颗欠妥的植物也能改变或者毁掉景观的视觉质量,甚至破坏景观的生态平衡,相反,在变单调贫瘠的场地为更适用舒适和愉悦的过程中,精心考虑过的种植设计却能起到很大作用。公路绿化作为公路建设中的主要组成部分,在现代城市建设中的作用日益突出,公路绿化也直接关系到一个城市的精神内涵,因此,公路绿化是应作为城市建设的一个重点问题,相信只要我们能在这个问题上多努力,我国的公路建设将出现新的面貌,城市景观得以发展,城市内涵也会得到提升。
中国的道路绿化历史相当悠久。早在公元前十一世纪的西周时期即设卿官“司空”掌管道路,规定“以时平道路”并“列树以表道”(《左传》)。秦代“为驰道于天下,东穷燕齐,南极吴楚,江湖之上,滨海之观毕至”,“道广五十步,三丈而树,厚筑其外,隐以全推,树以青松”(《汉书》)。汉至南北朝间,城市建设有了很大发展,都城御道多用水沟或墙隔成三道,沟旁植柳,路旁种榆槐。隋朝在今洛阳城西营建东都,宫城正门外大街宽100步,道旁植樱桃和石榴两行作为行道树。此后,各朝代均有用水把路分成三道,渠边植柳,路边植槐的记载。新中国成立后,公路绿化被作为公路建设的组成部分,制定了绿化标准,要求在公路网中所有宜林路段都植树绿化。
目前,世界各国在公路两侧、交通岛、隔离带、立体交叉道路等处,主要发展各种形式的绿地;行道树的布置形式和结构也发生很大变化,出现了“花园城市”、“城市林带”等。
公路绿化选用的树种,应掌握因地制宜、适地适时的原则。通往名胜古迹、风景区及重要港口、机场的公路,可种植有观赏价值的常绿树、灌木,并配以花卉、草坪等。通过风砂、盐碱地区的公路,应采用抗风砂、抗盐碱能力强的树种。树木栽植的位置应以不影响行车视线、信号显示、输电与通信线路的畅通、房屋建筑的通风采光,并有适宜的土层厚度为原则。对于一般公路,树木应栽植在边沟外侧,在边沟外侧没有空地的路段,也可栽植在边沟的内、外边坡上。树的栽植株行距离应根据树种和冠幅确定。通常,速生乔木的株距为4~6米,行距2~3米;灌木的株、行距均为1米。植树季节,根据树种及当地气候条件可在春季或雨季、秋季。
植物种植设计按植物生态习性和园林布局要求,合理种植园林中各种植物(乔木、灌木、花卉、草皮和地被植物等),以发挥它们的绿化功能和观赏特性。植物种植是绿化设计的重要环节。植物的种植包括两个方面:一方面是各种植物相互之间的配植,考虑植物种类的选择,树丛的组合,平面和立面的构图、色彩、季相以及园林意境;另一方面是植物与公路及周围环境气氛的和协如山石、水体、建筑、等相互之间的配植。
良好的公路植物种植可以减轻驾驶员的疲劳,丰富的植物景观也为旅客带来了轻松愉快的旅途。公路按所处地理位置、环境条件特点,因地制宜地设置绿带,合理植物种植设计。对于高速公路,除有的在距公路较远处栽植防护林外,为避免树荫的斑斓影响高速行车的司机视觉和减轻因汽车驶出路外造成的损害,在公路两侧空地及隔离带均不宜栽植乔木,一般是种植草皮、花卉或灌木进行绿化。在沿线的休息站或停车场周围,也应配合各种设施进行相应的绿化。公路的绿化由中央隔离带绿化、边坡绿化和互通绿化组成。中央隔离带内一般不成行种植乔木,避免投影到车道上的树影干扰司机的视线,树冠太大的树种也不宜选用。隔离带内可种植修剪整齐、具有丰富视觉韵律感的大色块模纹绿带,绿带中选择的植物品种不宜过多,色彩搭配不宜过艳,重复频率不宜太高,节奏感也不宜太强烈,一般可以根据分隔带宽度每隔30~70米距离重复一段,色块灌木品种选用3~6种,中间可以间植多种形态的开花或常绿植物使景观富于变化。
边坡绿化的主要目的是固土护坡、防止冲刷,其植物种植应尽量不破坏自然地形地貌和植被,选择根系发达、易于成活、便于管理、兼顾景观效果的树种。
互通绿化位于高速公路的交叉口,最容易成为人们视觉上的焦点,其绿化形式主要有两种:一种是大型的模纹图案,花灌木根据不同的线条造型种植,形成大气简洁的植物景观。另一种是苗圃景观模式,人工植物群落按乔、灌、草的种植形式种植,密度相对较高,在发挥其生态和景观功能的同时,还兼顾了经济功能,为公路绿化发展所需的苗木提供了有力的保障。
在合理植物种植设计的基础上,按照植物的生长习性、特点,做好公路绿化植物的选择,主要考虑艺术效果和功能效果。
1.乔木的选择。 乔木在公路绿化中,主要作为行道树,作用主要是保护公路、美化公路,因此选择品种时主要从下面几方面着手:
(1)株形整齐,抗盐碱为首选,其次观赏价值较高(或花型、叶型、果实奇特,或花色鲜艳,或花期长),最好叶秋季变色,冬季可观树形、赏枝干。 。
(2)生命力强健,病虫害少,便于管理,管理费用低,花、果、枝叶无不良气味。
(3)树木发芽早、落叶晚,适合本地区正常生长,晚秋落叶期在短时间内树叶即能落光,便于集中清扫。
(4)行道树树冠整齐,分枝点足够高,主枝伸张、角度与地面不小于30度,叶片紧密,有浓荫。
(5)繁殖容易,移植后易于成活和恢复生长,适宜大树移植。
(6)有一定耐污染、抗烟尘的能力。
(7)树木寿命较长,生长速度不太缓慢。如国槐、白蜡、火炬树、法桐、垂柳、毛白杨等。
2.灌木的选择 。灌木多应用于分隔带或桥区景点绿地种植,可遮挡视线、减弱噪声等,选择时应注意以下几个方面:
(1)枝叶丰满、株形完美,花期长,花多而显露,防止过多萌孽枝过长妨碍交通。
(2)植株无刺或少刺,叶色有变,耐修剪,在一定年限内人工修剪可控制它的树形和高矮。
(3)繁殖容易,易于管理,能耐灰尘和路面辐射。应用较多的有小榆树、卫矛、大叶黄杨,紫叶小檗、金叶疣、柽柳等。
3.地被植物的选择。目前,大多数选择冷季型草坪作为地被植物,根据气候、温度、湿度、土壤等条件选择适宜的草坪草种是至关重要的。考虑到冷季型草坪需水量大,也可选多种低矮花灌木作地被应用,如棣棠、二月花、地毯柏等。
关键词 公路设计、交通安全因素
中图分类号:U412.36文献标识码: A 文章编号:
一、交通安全的重要性
随着公路建设的发展,公路交通安全问题越来越受到人们的关注。“安全、环保、舒适、和谐”的设计理念已经被高速公路设计广泛采用。在大力发展交通事业的同时必须安全意识 引入道路的设计中,通过完善的道路设计来有效地控制交通安全,减少交通事故和减少经济损失。
二、当前我国公路设计中存在的交通安全问题
2.1平均纵坡设计
当前我国规范以汽车爬坡的性能方面为切入点,对二、三、四级公路的平均纵坡作了相关的规定,但是却没有对一级公路及高速公路给以相应的规定,因此在这方面就存在着盲点,这给设计带来了麻烦。
2.2最大纵坡设计
当前我国规范关于最大纵坡的规定,主要是以汽车的油耗、爬坡性能和公路的通行能力为切入点来进行规定的,而缺乏对分离式路基与整体式路基进行区分考虑,其规定若单纯对整体式路基而言还是是较为合理的,然而其对分离式路基而言则显得不够合理。
2.3互通式立交区主线的最大纵坡设计
当前我国规范对与互通式立交区主线的最大纵坡也进行了相应的规定,并且在条文说明中作了“作为宏观控制的指标,不应放松,在设计中若遇特殊情况或困难,少数指标可采用极限值,但应有保证行驶安全的弥补措施”的解释,然而该规定考虑地还不够完善,并未全面考虑到车辆驶入加速、驶离减速等行驶特性。
2.4平、纵组合设计
当前我国规范规定“平、纵线形组合设计原则为宜相互对应;设计速度大于或等于60Km/h的公路,应注重路线平、纵线形组合设计”,如果将此规定应用到山区等地形复杂的地区的公路工程当中来指导纵坡设计,将大大增加工程的规模和造价,可见其还缺乏足够的灵活性。
三、公路设计中需要考虑的交通安全因素
3.1平面设计与交通安全
在平面线形设计中,直线是最常用的线形,其优点是勘测、设计简单。方向明确,距离短捷,但直线单调,对驾驶人员易产生乏味感 降低集中力,不利于行车安全。在选用直线线形时,一定要十分慎重。我国规定最小直线长度为:当设计速度为60Km/h,同向曲线问最小直线长度(以米计)以不小于行车速度(以km/h计)的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度(以米计)以不小于行车速度(以km/h计)的2倍为宜。
在实际设计中,要充分利用地形,尽量采用直线,特别在平原地区,不能过多的人为改变直线线形但也要注意适当引八曲线,以便吸引驾驶员的注意力,一般直线最大长度为20 (V+V),其中V为设计行车速度,V为通常在直线段的实际行驶速度与设计行车速度的差值,一般取V=15~20km/h。
曲线线形要适合地形的变化,并能圆滑的将前后线形连接以保持线形的连续性。圆曲线的曲率半径尽可能大些,一般避免采用极限最小半径。缓和曲线通常采用回旋线,对于设计车速较高的公路,在计算缓和曲线时,横向加速度变化率宜采用0.45m/S3,并相应增加缓和曲线的长度。
在较小半径弯道上应该设置超高,超高不能太小也不能太大,应该根据弯道半径以及道路等级、所在地区的寒冷积雪程度、地形状况等综合考虑。对超高、加宽值的计算,必须有足够的满足.超高、加宽不足往往是引发交通事故的直接原因。
3.2纵面设计与交通安全
纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线两类。道路原则上按在同一设计车速路段保持同一行驶状态来进行设计,纵向坡度和别的线形因素不同,受车辆和行驶性能的影响较大。爬坡能力明显不同的车辆混在一起,不采用适当纵向坡度和在路段设置爬坡车道,就会成为道路通行能力低和发生交通事故的主要原因。
纵向坡度的标准值,要在经济容许范围内按尽可能较少的降低车辆速度的原则来确定。在连续下坡时,车速越来越快,不安全 因此必须控制坡长。高速公路、一级公路应对纵坡长度受限路段采用平均坡度法进行验算。
3.3横断面设计与交通安全
公路的路面横向分布即路幅宽的布置方式对交通安全也有一定的影响,车行道、路缘带、路肩以及中央分隔带的形状和尺寸,都应根据使用功能、交通量大小、交通流的组成以及安全行车要求进行合理设计,做到连续性和一致性。交通事故数的相对值与车行道宽度有直接关系 一般随车行道宽度的变窄而增加。但如果车行道过宽.易形成一个车道两列车并行行驶, 因此,一般车行道的宽度控制在3.5~4.0m之间。车行道宽度的有效利用.在很大程度上取决于路缘带和路肩的状况,高速公路设置规定宽度的路缘带能起到分隔车行道和路肩、车行道和分隔带的作用,并诱导驾驶员,有利于安全行驶。桥面宽度与路基宽度不一致时,或者桥上的人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时,或者跨线桥下车行道侧面的桥墩、桥台过近,侧向余宽不够时,都会引起驾驶员心理作用发生变化,导致不应有的事故发生。因此,在设计过程中,对此类问题要高度重视。
3.4平纵横组合设计与交通安全
平纵线形的组合对视觉诱导起重要作用,在视觉上违背自然诱导的线形组合是导致事故多发的主要原因。在平纵线形设计中,要避免竖曲线与回旋曲线重合,特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合;避免竖曲线顶部有急弯,以免驾驶员靠近顶部来不及判断,从而造成速度过高引发交通事故。在平曲线的组合中,尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。
看起来扭曲的路段破坏了线形的一致性,造成驾驶员心理、视觉不舒服,对线形变化不适应,使视觉诱导紊乱,往往是行驶上危险的路段。特别是行车速度较高时,公路粗线条的轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素,因此特别应该注意线形的配合与视觉效果。
3.5视距设计与交通安全
视距是驾驶员在公路上能够清楚看到前方道路某处的距离,是公路几何设计的重要因素。足够的视距对保证行车安全,提高通行能力将起到重要作用。在行驶过程中,路况信息要有足够的时间来处理,就要选择足够的行驶距离来完成。在视距设计过程中,反应时间的取值要大于所有驾驶员的正常平均值,特别在复杂情况下,如交叉口、立交匝道处,车道变化处 交通标志等设施处,在取反应时间时,应增加判断时间,该值应大于2.5S。
四、结束语
公路交通安全研究是一个涉及多因素的动态系统工程,大量交通事故表明,整个交通系统中公路属于基础设施,是交通安全的一项重要因素。良好的道路几何线形,平整坚固的路面结构,清晰易懂的交通标志,合理有效的防护措施等都能为驾驶员提供安全可靠的行车条件。
虽然造成交通事故的原因是多方面的,大多数交通事故并非一定是几何设计不当造成的,但科学完善的交通安全设计特别是加强几何设计等内容是减少交通事故、减轻旅客生命财产损失有效的手段。为了提高整个交通系统的交通安全水平,必须在道路的规划设计各个阶段诸如公路几何设计等方面重视安全因素,从而使道路设计有效地控制未来事故的发生,达到安全性、舒适性、愉悦一生的和谐统一。
参考文献:
[1]陈晓霞.公路设计对交通安全的影响.中小企业管理与科技,2009(O7).
关键词:公路主体设计;节能减排理念;体现
中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:
当前我国公路基本状况不论是在数量还是在质量上都有了很高的成就,并且随着我国经济的发展和人们要求的提高正在逐步提高。其中,尤其是随着我国建设“资源节约型、环境友好型”社会口号的提出,绿色生活的思想已经成为了人们的共识,因此,这对于公路的设计和建设提出了更高的要求,节能减排的理念在公路的主体设计中得到了充分的体现。下面我就结合自身的工作经验简要的探讨下节能减排理念在公路主体设计中的体现。
1公路主体设计中的节能减排理念
在当今社会各个行业都在进行节能减排工作的同时,作为耗能和排放都比较巨大的交通运输行业也急需进行必要的节能减排工作。在交通运输中的所有的耗能中汽车的耗能和排放量都是比较严重的,尤其是随着当前小汽车的产量和使用量的逐步攀升,节能减排的工作尤其必要。而针对小汽车的使用进行节能减排工作主要可以从两方面来进行,一方面是针对小汽车本身,在小汽车的构造上采用一些新的技术和手段来进行必要的节能减排处理,这也是当前各个汽车生产商所关注的一点;另一方面就是在道路上下功夫了,也就是说合理的设计公路的主体,使其能够在最大程度上满足汽车在行驶过程中的节能减排效能,这也是极为重要的一点,因为它具有普适性,也就是说可以适用于所有的车辆,起到一劳永逸的目的。
已经有调查显示,公路主体中的道路条件对于汽车行驶过程中的能耗存在着很大的影响,这里的道路条件包括公路主体的路面平整度或者是公路的纵坡情况等;此外,交通状况对于汽车行驶的节能减排工作也有较大影响,比如汽车的行驶速度问题和公路在运行中的顺畅情况等都对于汽车的能耗有影响,而汽车的行驶速度和通行状况又和我们进行的公路主体设计存在着很大的关联。由此可见,节能减排理念成功的运用到公路的主体设计中可以起到极大的作用。
一般说来,我们在进行公路主体设计中为了达到节能减排的目的,主要考虑的方向,也就是节能减排理念在公路主体设计中的体现主要表现在以下几个方面:1)道路纵坡的设计问题;2)公路主体的节能选线问题;3)公路主体在设计中关于汽车行驶速度的考虑;4)线性平面与纵断面组合设计问题。
下面我就主要从这几个方面具体探讨下节能减排理念在公路主体设计中的体现。
2节能减排理念在公路主体设计中的体现
2.1节能选线的设计体现
我们都知道,要想使得汽车节能减排工作最为显著,其中最为明确的措施就是要使其行驶的路程尽量的缩短,而在出发地点和目的地不变的前提下尽量缩短路程的主要方式就是合理的进行公路路线设计的选择。路线的选择需要考虑的内容有很多,就目前众多的公路路线设计来看大多数的设计主要就是依赖于经济性原则,从而忽视了节能减排的目标,这就在后期的运行当中使得小汽车节能减排工作很难开展,也起不到良好的效果。
在节能减排的理念下进行公路主体设计的组要步骤应该分为以下三步:首先,我们要明确公路设计的主题方向,也就是说要进行大体方位的确定,根据两地的方位确定公路的大体走向;然后就可以在这个大方向的基础上确定合适的最优路线,也叫做走廊带;最后进行必要的细化,具体到每一段公路中进行路线的设计。当然在此过程中我们还会面临一些其他的问题,比如在我们设计好了最优的公路线路之后,如果在施工的过程中遇到了极其难以克服的地理障碍,这是我们就不得不进行必要的更正,重新确定优化方案,也就是说,在进行节能减排的公路主体路线设计中我们还不得不考虑到一定的经济因素。
一般说来,在进行节能选线的过程中我们主要依据的原则有以下三点:1)确保车辆行驶的路程最短,这里就牵扯到两个名词,建设里程和运营里程,一般来说当两者存在不一致的情况时,我们要偏向于运营里程最短的路线设计;2)考虑到交通主流方向和重车比例的相关设计问题;3)尽量的减少公路中途经过的一些控制点,这样便可以减少车辆在运行途中停顿和绕行的时间,达到节能减排的目的。
2.2节能减排理念在设计速度中的体现
研究表明,公路的设计速度的高低和节能减排的效果存在着很大的关系,这一点也很好理解,车辆在行驶的过程中速度越快其能耗肯定会减少,也就是说从节能减排的角度来讲的话我们在进行公路主体设计中就要尽量的提高设计的速度。但是就目前的状况来看,这一点并不是很理想,大多数的公路在进行设计的过程中由于当地的地形或者是地质状况的原因使得公路设计的速度不可能过高。因此,我们在前期的选择线路的过程中就需要注意尽量的在保证线路最优的前提下避开一些地质不佳或者是地形不好的地区,以确保车辆在此公路上的行驶速度能够保持在一个较高的水平上。
2.3线性平面和纵断面组合设计的节能平衡点
公路线形设计应综合考虑公路的平面、纵断面、横断面三者间的关系,做到平面顺适、纵面均衡、横面合理。如果应用节能新理念,就应在平面与纵断面组合设计中寻找节能的平衡点。纵向的坡度对车辆的耗油影响很大,坡度与油耗两者呈几何关系。因此,降低纵坡就成为节能优先考虑的因素。但纵坡的降低常常会带来平面线形的增长,增加油耗。能使总油耗最低的平纵面结合点就是节能的平衡点。这一点在平原微丘的地形上表现的不是很明显,但在山岭重丘区就十分重要。目前,在山岭重丘区的线形设计中增加桥隧比例的做法,不仅避免了大填大挖,起到了保护环境的作用。同时,也是平面与纵断面组合设计中寻找节能平衡点的一种体现
2.4 确定合理的道路纵坡,降低油耗
坡度对油耗的影响在于,一方面随坡度的增加,发动机输出功率会增加,另一方面,在同样的速度下,坡度增加可能会使汽车降低挡位,从而使发动机的转速提高。公路纵坡设计合理与否,直接影响着公路工程造价,同时,对运行车辆的速度和油耗也会产生很大的影响。汽车油耗随纵坡坡长的变化按幂函数形式 y =ax ± b 的规律变化,而根据研究,将各种纵坡坡度与所对应的稳定油耗进行回归分析,结果发现,二者呈直线相关关系。随着道路纵坡坡度的不断增大,在相应路段提高行车速度所产生的油耗也会快速增加,因此,公路纵坡设计中应在考虑项目经济性的同时,也要注重运输经济效益,使两者和谐统一,以避免造成能源及资金的浪费。
当然除了这四点以外,节能减排理念在公路主体设计中的体现还有很多,比如公路车道的设计,公路流通量的设计等都可以进行必要的节能减排设计工作。
结语
综上所述,节能减排理念在公路主体设计中的体现有很多方面,从公路主体设计的角度实现公路运输节能减排的目标,应当综合考虑道路服务水平、路线的平纵优化设计和路基路面结构及排水设计,结合景观绿化、环保的设计理念,着眼于全局,多方位、多角度地从细微处入手,开展设计工作。
【关键词】高速公路 生态 绿化 景观 多样性 防护
高速公路的建设推动了我国经济的高速发展的同时,也不可避免的带来了一系列的环境问
题,尤其是高速公路建设过程中对生态环境、自然景观的破坏比较严重。近年来一些专家学者针对高速公路建设中如何做好生态保护,植被恢复做了大量的研究,推动了高速公路建设的生态化的进程,人们在一定程度上重视高速公路建设对环境破环的问题。本文通过调查高速公路绿地现状,对多年的高速公路建设工作经验进行总结,从生态学角度提出一些看法。
一、高速公路绿地设计现状
高速公路绿地景观所包括的内容是极其丰富的,绿地植物是必不可少的组成要素,不仅发挥着巨大的生态调节功能,也是体现文化气息的重要载体。
以宁杭高速公路江苏段为例,宁杭路为全省乃至全国第一条景观生态路,其景观元素丰富包含了植物、水体、地形、建筑小品、假山石、湿地等等。植物品种丰富,据不完全统计植物品种达两百多种。包含了常绿与落叶、针叶与阔叶、草坪与花卉、多年生和一年生、水生植物等。
如在丘陵地区路段,采用生物技术恢复和营造“湿地”,为野生动植物提供新的栖息地。将互通立交桥下的绿岛修整成小岛等形状,并栽植不同的植被,同时将水源引进小岛,使整个绿化更加贴近自然,更加人性化。
又如为了减少山体爆破对沿线的自然环境和生态平衡造成巨大的破坏,他们变传统的边坡工程防护为生态防护,采用客土喷播、轮胎固土等新型岩石边坡固土绿化方法,让原来被爆破的“伤痕累累”的山头重新披上了绿衣。
服务区也尽显古典生态风情,在服务区与路之间种植了特大型银杏、梧桐、紫薇、香樟等树龄不一、高矮参差的树木,服务区的建筑则掩映其间,其中设计了景观小品,景色十分怡人。
宁杭高速公路(江苏段)是一条“生态、环保、旅游、景观”高速公路,沿线田园山水风景宜人,为广大道路使用者提供安全舒适、畅通快捷、赏心悦目的行车环境。然而还有大部分高速公路景观绿化的生态性上存在着一些不足,表现在:一是绿化方式上,整体上水平不高,设计多采用城市道路绿化方式,绿化树种单调,季相色彩变化少;绿化大同小异,景观雷同,失去了自己的景观特色。
其次,绿化存在重视觉,轻综合生态功能的倾向,有些绿地基本上以种草为主,这种“稀树草原”虽然视觉效果较好,但绿地总体生物量不足(草皮的生态效应只有乔木的1/10),不能最大限度的利用空间和时间,发挥绿色植物的自然生长生产能力。
第三,高速公路绿地存在后期绿化养护难度大、养护投入高,致使绿化效果因养护、投入等因素影响有倒退的趋势,绿地可持续发展的综合生态效益不高。
二、从生态学角度分析高速公路绿化
高速公路绿地是高速公路空间环境组成的部分,也是城市开放空间体系和生态系统的一部分,既有自然属性,也有其文化属性,是复杂的人工化生态系统。因此笔者认为在高速公路景观绿化设计中应强调以生态学原理为指导,建设结构优化、功能高效、布局合理的公路绿地系统,保持生物与生物之间,生物与环境之间相互信赖,相互依存,在整个公路绿化系统中,乔木、灌木、草本及藤本植物要因地制宜地配置在一个群落中,种群间相互协调、有复合的层次和相宜的季相色彩,具有不同生态特性的植物能各得其所,充分利用阳光、空气、地上空间、养分和水分等,构成一个和谐有序、稳定的群落,发挥出持续永久的综合生态功能。
1.遵从生态学原则,搞好植物配置,提高单位绿地面积的绿量
绿化植物的选配,实际上取决于生态位的配置,它直接关系到绿地系统景观价值的高低和生态与环保功能的发挥。在同面积的绿地中,灌丛的单位面积绿量或叶面积指数和生态效益比草坪高,乔、灌地被植物结合的又比灌丛的高。在高速公路绿化建设中,应充分考虑植物的生态位特征,从空间、时间和营养生态位上的分异来合理选配植物种类,既不重叠,也尽量不空白,以避免种间直接竞争,提高叶面积绿量,从而形成一个结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,以利种间互相补充,既充分利用植物资源,又能形成优美的景观。在具体操作中,应以乡土植物品种为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物,并研究其中各类植物的生态位,设计和建设一个各类植物按其生态位各得其所,科学和美学高度和谐的绿地系统。
2.保持“物种多样性”,再现自然群落结构
在绿化中应尽量采用多种植物,以增强其抗干扰能力,降低养护方面的要求。有关资料表明:娇贵的草坪每公顷每年需10万元左右的“呵护费”,而树的管理费则少得多,更重要的是草坪的寿命相对较短,一般五、六年就要更新,护理较好的草坪寿命也不超过10年左右,而乔木具有自我调节的功能,不需太多的人工护理就能产生最大的生态效益。因此,建立乔木、灌木和地被三位一体的模拟自然群落的绿化模式,既丰富了沿线景观,又便于养护管理,是提高绿化水平的重要手段。
三、“生态型”高速公路绿化措施的探讨
1.边坡防护
现在建设的大部分高速公路边坡防护,主要是从安全角度考虑,仍以工程防护为主。工程防护使边坡看上去僵硬、单调、机械,与周围环境极不协调。防护设计中在满足边坡防护安全的前提下,可以从景观生态学角度出发,运用生态绿化防护,以水土保持为主,兼具生态景观效果。要考虑整个植被逐步恢复过程,以灌草植物为主进行生态模式配置,除了有利于固土护坡,防止水土流失,改善高速公路边坡景观和行车效果外,也有利行车安全。
边坡防护还应坚持生物多样性,多科属结合。边坡人工植草绿化,为减少人工草被退化,可考虑禾本科、豆科相结合和以暖季为主,冷暖季型草种相结合,并适当配以灌木的原则,从而使其能够自生自养,达到边坡四季常绿,三季有花的效果。目前工程防护手段常用现有喷播绿化、挂网喷播、厚层基材、中空锚杆框格绿化、六角空心砖绿化、改良型厚层基材、植生袋防护和椰纤维网喷播防护(cf技术)等。养护完成后形成与自然生态融为一体的生态景观。
2.互通区
互通区是高速公路的出入口及景观节点,其空间由匝道立体交叉围合而成,是高速公路绿化的重点区域之一,对景观要求较高。出于美化考虑,目前现有绿化施工选择的草种和树种的品种比较单一,物种少,稳定性差,受干扰后恢复能力差,该生态群落非常脆弱,给植物病虫害的爆发与蔓延提供便利,一旦感染了病虫害或其他灾害,植被就会受到严重危害。因此,建议互通区绿化在选择植物品种时,种类应尽可能多一些,即使同一类也应该选用不同的品系混配,同一品系分布不宜过分集中,以有效增强群落的抗逆性和抗多种病虫害的能力。绿化结合地形设计必须满足行车功能的需要和视觉要求,根据人们的审美情趣和地方文化特色,创造优美的生态景观点。互通区取消内侧的工程防护,取消工程排水沟,进行景观地形设计,使原有的平坦的互通区地形自然起伏变化,利用自然地形排水。这样不仅有利于其内部的能量流、信息流、物质流的转换,而且有利于植物的生长发育,能达到更好的生态景观效果。
3.中央分隔带
中央分隔带运用绿化种植,除了遮光防眩、诱导视线外,还可以改善道路景观。防眩树种应选择抗逆性强、枝叶浓密、常绿、耐修剪的树种,按防眩效果和景观要求,一般选择蜀桧,龙柏,其高度1.6米为宜,单行株距2.0米,他们有规律的种植,形成了一定的韵律感。中央分隔带的地表绿化,种植草坪和地被植物,使地表得以有效覆盖,防止土层污染路面,达到保湿效果,同时通过花灌木的不同花期、花色以及叶色变化,减少蜀桧的单调感,丰富隔离带的景观。四、结语
以尊重生态为原则、运用生态方法设计的高速公路,主要特点是不破坏自然生态系统的连续性和周围环境的生物多样性,将高速公路融入良性自然生态环境系统之中,以有特色的生态环境作为高速公路的主要景观,又使高速公路成为自然环境中的一道景观。
总之,无论从景观效益、经济效益还是生态效益来看,调整绿化结构,建设布局合理、配置合理、结构完整、视觉与功能相统一的多层次、多功能的生态型公路绿化,是保证高速公路绿化持续稳定发展的必然趋势。
参考文献:
[1]高速公路丛书编委会.高速公路规划与设计北京人民交通出版社,1997.
[2]邬建国等.景观生态学.高等教育出版社.
[3]程胜高等.环境生态学.化学工业出版社,2003,7.