公路设计与环境保护

陈洪伟1，罗多福2

1重庆英杰建设工程设计有限责任公司，重庆，400000

2天津市政工程设计研究总院有限公司重庆分公司，重庆，400000

摘要：在美丽中国建设和“双碳”目标提出以后，公路工程已将低碳、减排、绿色、环保和可持续等主题提升到本行业未来发展的新高度。在公路工程项目建设中，随着“绿色公路”理念的提出，不少项目采用了绿色、低碳、环保型技术或措施，但多以某一项或几项技术措施为主，总体而言，降碳减排效果相对有限。鲜有在某一项公路项目上从规划设计到建设施工全过程集中应用多种具有绿色、低碳、节能或减排特点措施和技术，并最终获得最大程度降碳减排效果。

关键词：公路设计；环境保护；优化策略

引言

公路工程是一类人为建造的基础建设,具有跨度大、投入高的特点,且受到地形地貌、气候条件等影响比较显著,因此,往往需要与自然环境之间形成稳定的相互作用,提升项目整体的和谐性,尽可能降低工程建设对自然环境的破坏,在自然与工程之间达成平衡。生态选线是达成这一目的的主要方式,通过完善绿色交通体系、改进公路设计方法,促成人与自然之间的和谐共存,保护工程附近的生态条件。

1公路设计问题分析

现阶段，在公路工程设计过程中存在一定的不足之处，很多设计人员的专业水平有待提升，他们对工程管理的相关理论知识了解程度不够，无法在工作中合理运用这部分知识展开相应的工作，继而有效调控公路的建设质量。除了工作人员能力不足之外，目前在整个设计方案的制定过程中，工作者的准备工作并不到位，部分工作者缺少责任感，整个团队的凝聚力不够，相互之间的配合度较低，降低了整个团队的工作效率。从另一个角度而言，由于这些工作人员之间的配合度较低，以至于当部分工作者的个人设计思路不够全面、相关管理者将各个工作者的局部设计方案进行结合时，容易导致整个设计方案存在漏洞，致使公路工程在实际施工过程中，因为设计方案中的漏洞而降低了工程质量，继而降低了公路的安全系数，容易使其在正式投入使用过程中造成事故，影响行驶在公路上普通民众的人身安全，一旦出现这种情况将直接影响公路工程在社会上的风评。

2公路设计与环境保护策略

2.1科学制定路线指标

公路工程的路线设计工作需要基于指标而进行,为了在工程中落实生态理念,需要技术人员充分理解各项指标的意义,并在此基础上做好分类,按照其影响强度进行分级。影响强度比较大的主要指标指的是直接决定工程安全性与功能性的一些关键指标,如最大坡度、视距等。由于主要指标对工程的影响较为突出,因此需要严格把控,在满足经济要求的同时,基于行业设计标准选取更高的质量标准,以此留有足够的裕度。但在实际的工程中,受其他因素的制约,主要指标往往无法达到最大的取值,但应当满足最小值要求。不同于主要指标,次要指标指的是在确保工程安全、性能的基础上,提升公路美观性、舒适性的指标,如设计速度、路面宽度等。在生态选线的大理念之下,需要对环境因素进行考量,通过节约资源、控制污染等措施提升项目的综合效益。在实际的工程中,为了实践生态理念,往往会在一定范围内牺牲次要目标,如为了减少对农田、林地的破坏而改变路线,降低行车舒适性。

2.2保护耕地资源

耕地是我国土地资源中非常重要的内容,对于民生经济的发展有着突出的影响。目前,我国耕地大多位于地势平坦的地区,但这些地区同时也是公路建设的最佳位置,因此,需要把握好耕地与公路建设之间的关系,这对设计人员提出了更高的要求。由于公路路线的规划常常会遭遇耕地占用的问题,因此,其审批的时间往往更长、审批要求往往更高,这将显著增加设计环节的周期,并阻碍项目整体效益。为了缓和这一矛盾,促进生态理念在公路路线设计中发挥作用,设计人员应提前对建设地的耕地情况进行调查,在设计时尽可能减少对耕地的占用,起到节约土地资源、开发荒地的作用,使得该地区的土地资源能够得到充分的利用。

2.3引入智能交通系统降低碳排放

引入多种智能交通，如热感应自动化人行过街系统、数字化信号灯雷达和信号灯联网控制系统等，大幅提高通行效率，减少交通工具等待时间，进而减少交通交叉口汽车尾气排放，提升空气质量。（1）热感应自动化人行过街系统。安装该系统后，热感应到有行人在路边等待过街后，红灯自动转变为绿灯，方便行人通行，同时提高了国道车辆通行的效率。（2）数字化信号灯雷达。在信号灯上新增传感器，检测排队长度、车辆存在性、路口排队溢出、交通拥堵与交通事件，达到信号灯自适应控制、交通事件的雷达视频检测与联动目的，使提高路口通行能力提高15%以上。（3）信号灯联网控制系统。该系统对路口信号灯进行联网控制，可有效联动信号灯对公路通行的引导作用，路口平均延误减少约5%左右。

2.4地质选线

作为路线设计中的重要保障,地质选线直接决定着工程的可靠性。特别是山区的公路建设往往需要面对复杂的地质条件,不仅有平原地区施工常见的软土、高液限土等问题,而且还需要对泥石流、崩塌、滑坡等山区建设独有的灾害进行考虑。与平原地区施工不同的是,山区存在较多的陡坡、急流,这会对公路设计产生一定的限制,并提升施工难度与成本。此外,山区公路建设需要对原有的自然地貌进行改造,这也会间接增加工程在成本、质量等方面的风险。因此,在路线设计过程中坚定地质选线,预先对建设地环境做出全面的勘察,评估分析当地可能存在的各种地质灾害,制定相应的应对措施,借助精确的勘察数据优化设计方案。目前,我国在地质选线中常用的技术有钻探地质调绘、地质遥感等,借助这些技术能够判定地质类型、岩石走向、地下水位以及不良地质等情况,为后续设计工作的开展提供可靠的指导。在这些勘察报告的支持下,技术人员可以有针对性地对路线进行调整,尽可能减少穿越不良地质的距离,控制环境因素对工程质量的影响,同时降低公路运营期的维护难度。特别是在路线设计前应当充分研判泥石流、滑坡等地质灾害的风险,规避危险区域,以此保障公路工程的安全性。

2.5环保选线

路线设计应当充分结合当地已有的资源与环境而展开,降低工程建设对于自然的破坏,落实环保选线。首先,应当尽可能保留当地原有的植被资源,并且顺应当地生态气候而适当增补灌木、乔木等,形成具有层次、协调稳定的植被体系。在补种过程中应当注意植被的选择需要充分结合工程需求与地质条件,优先选择本地植物,并尽可能避免外来植物导致的生物入侵问题。在设计边坡防护方式时,一般可采取绿色柔性防护,譬如网格式防护、拱式防护等,且应尽量避免采用全封闭式的防护。在落实环保选线的过程中,应对当地动物的栖息情况有一定了解,通过实地调研了解动物的生活习性与迁徙规律等,在设计中设置措施进行保护,如有必要还应当预留通道方便其迁徙。

结束语

在目前的公路工程建设中,路线设计的意义已不仅局限于提升工程可靠性,而且对实现生态保护、经济适用有着促进作用。所以,在开展公路路线设计时需要技术人员充分结合建设地实际条件,秉承安全、可持续发展等基本原则,协调好工程建设与自然环境之间的关系。实践表明,生态选线理念下的公路设计对于推动环境友好、和谐发展具有显著意义,可以在满足公路基本性能的同时,减轻对环境的破坏。

参考文献：

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[2]王明洁.公路绿色施工如何做?[J].中国公路，2020（6）:74-77.

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