生态公路设计浅析

摘要：本文主要介绍了生态公路设计的一些理念，然后通过介绍生态公路设计的主要过程重点分析了平、纵面及组合设计和横断面设计。

关键词：生态；公路设计；过程；理念

中图分类号：U412.36文献标识码： A 文章编号：

随着人们对于环境的重视度越来越高，在各行各业中都兴起了一种生态设计的理念，这一点在公路设计中也不例外，下面就来看一下如何在公路设计中进行必要的生态设计。

1生态公路设计理念

1.1 生态恢复设计

生态恢复设计理念是生态公路设计理念中最为核心的一个。在整个的公路设计当中都能够得到体现。生态恢复设计理念主要就是以恢复原生态为主要的设计目的，一切的设计思路都必须以此为核心。

1.2保护环境、融入环境

保护沿线环境，与公路路侧的自然景观相融合;摒弃传统的设计方法，做到原生态环境的保护，减少人工痕迹；利用沿线原有景观进行设计，避免单一的植物种类，做到物种多样性;对沿线的一些文物古迹应进行保护，使公路真正的融入环境中。

1.3采用乡土化技术

乡土化技术主要是指利用乡土建筑材料和技术、植物种类、乡土文化营造个性的公路生态景观。生态公路设计要求在植被恢复和绿化设计时尽量选用本地区物种，避免外来物种的干扰，同时也有利于草种、树种的生长。

1.4科学的生态绿化设计

充分了解和分析本地区的土壤气候特点，选用适应本地区自然条件的植物物种；在边坡绿化设计中选择与土壤结构符合的设计方法；为了避免景观绿化效果的单调性，采取多种植物类型相结合的生长模式，采用“草灌结合、散丛结合”的栽种方式，做到科学合理的绿化设计。

1.5公路工程和生态工程结合

生态公路设计立足于环保设计，将公路工程和生态工程结合起来，不仅可以体现人类活动和环境的一体性，还能够全面考虑公路工程中各种生态环境的关系，减少公路工程对环境的影响，有利于沿线生态环境的保护、恢复及优化。

1.6灵活创新设计理念

灵活性设计的创新理念是在灵活应用国内外现有的规范准则基础之上，在不影响安全性的前提条件下，通过灵活选用技术指标以寻求一种满足公路可持续发展设计目标的方案。生态设计要求设计人员利用灵活性设计理念，全面考虑公路沿线的生态环境，运用生态工程设计、生态恢复设计和景观绿化设计，完成公路的生态设计。

2.生态公路设计步骤

生态公路是在环境保护的前提条件下对公路进行生态设计的，在传统的公路设计内容上借鉴环境化设计（Design For Environment）和生命周期评价法（Life Cycle Assessment）的概念，根据其设计程序和相应的设计内容进行设计。生态公路设计要在公路设计的基础上依据工程特有的环境特点和设计要求分阶段、分步骤进行。主要设计步骤如下：①环境调查分析阶段;②国内外类似案例调查研究;③可行性研究分析;④设计阶段。

3.平、纵面及组合设计

3.1平面设计

平面设计需要考虑当地社会经济、生态环境和技术条件等因素，路线平面线形的设计要注意与地形、地物、环境和景观的协调。

3.2纵面设计

纵面设计主要为坡度设计，其坡度确定主要考虑如下因素：①考虑公路通行能力、地形条件、环境保护工程费用和经济发展；②纵坡设计应具有一定的平顺性，起伏不应过大。设计中对该地区的地形、地质、水文、气候和排水条件以及石油运输管线等因素进行综合考虑，做到填挖平衡，减少借方和废方；③纵坡坡度平缓。根据该地区交通状况，客货车比重较大的路段，应该采取较平缓的纵坡。既可以减少交通事故的发生；又可以减少油耗，降低行车费用和对环境的污染。

3.3组合设计

道路的平纵组合要保持平、纵线形的技术指标大小均衡，在视觉上要能够引导驾驶员的视线，主要注意如下几点：①平竖曲线要一一对应，尽量做到平包竖。该地区生态湿地和自然生态保护区及生态敏感点较多，路线在平纵组合时若达不到该项要求，可以进行适当的调整，灵活处理；②在地形比较平坦的地区，平纵组合设计要适当地提高技术指标，平、纵曲线应当大小均衡；③选取合理的合成坡度，线形要协调、美观、舒适、安全。

4.横断面设计

公路横断面设计应根据拟建公路等级按照《公路工程设计标准》的要求确定车道数和断面宽度，设置路肩以及选择路拱横坡度。公路横断面设计包括行车道、路肩、分隔带、边沟、排水设施、护坡道以及取土坑、弃土堆等的设计。根据各构造物与生态环境的相关性和对其的影响程度，主要介绍公路路侧设计、路基设计和边坡设计。

（1）路侧设计，容错设计是路侧环境设计的重要方式，体现了以人为本和安全至上的安全设计理念。容错设计理念要求横断面设计要具有一定的安全富余，通过更改或增加一些专项设计，消除或降低事故危害。路侧安全设计主要包括以下几点：

①设置标志标线，将车辆控制在车道以内，避免路侧事故的发生。如在车道边缘设置振动标线，通过标线表面的矩形突起，及时提醒驾驶员在驶离车道时返回车道，避免交通事故的发生。

②路侧净区，路侧净区是指通过在填方路段通过放缓路基边坡、挖方路段设置一定宽度的平台等手段，在路侧保留比较平坦地带，为车辆提供尽可能宽的可恢复区域，同时为生态公路景观设计提供一定的空间。美国AASHTO《路侧设计指南》指出，路侧净区宽度应根据不同地区的交通量、设计速度、边坡坡率和路侧环境进行选择，一般的，当高速公路车道边缘以外不少于9m时可使80%的车辆得到控制。黄河三角洲的地形平坦宽阔，交通运输需求量较大，路堤边坡坡率较缓，可以通过设置路侧净区加强安全防护，路侧净区宽度应大于9m，具体应注意:a）在不干扰生态环境的前提下，根据地形地质并结合工程造价，适当增加路侧宽度，放缓边坡；b）对于有挡土墙的路段，可以取消挡土墙，设置2m以上的平台，同时注意平台的植被防护；c）路侧净区的坡率尽量跟路面坡度一致，既可以达到排水的要求，防止车辆倾覆，也能够与环境相融合。

③路侧边沟，该地区路侧边沟的设计按照容错设计的理念，利用暗埋式的“隐形”边沟替代传统的开放式边沟设计，既可以增加车辆承载力，又可以增加路侧净区宽度，满足路侧安全设计理念，也便于植草绿化，达到生态边沟设计的效果。生态边沟形式可采用暗藏式边沟形式，路面水汇入碟形式浅明沟后通过集水井流入暗沟，地下渗水由埋置式挖方边沟的碎石垫层降排。既解决了地表水和地下水以及基层渗水的排降问题，也增加了路侧净区的宽度，提高了安全性。

（2）路基设计，路基填方高度和挖方深度直接关系到工程安全、造价和环保美观。应根据地形、环境特点和当地风俗文化，按照“不破坏就是最大的保护”的设计原则，进行路基的设计。为了保护环境，路基工程要根据周边环境进行灵活布置，结合地形，选择分离式或者整体式路基，增加路基稳定性、保证行车安全。在特殊情况下也可以采用路桥相结合的方式，降低占地面积。

（3）边坡防护设计。①工程防护，常见的工程防护措施有护面墙、喷浆锚固、护坡、锚杆挂网喷浆等。采用工程防护需要考虑防护工程的尺度、材质和比例以及对周围生态景观的影响。根据工程实地状况，边坡防护应当选用适当的防护措施，降低对环境的影响，使边坡与周围环境相协调。②植被防护，植被防护技术有直接喷沟绿化防护技术、三维网喷播绿化防护技术、厚层有机喷播绿化防护技术、土工格栅绿化防护技术和挖沟绿化防护技术等。根据生态公路的设计要求，边坡防护应尽量选择植被防护。对于填方路段的坡度较缓的边坡，植被防护可以选用直接喷沟绿化和挖沟绿化防护技术。而在景观要求较高的服务区路段，则可以选择厚层有机材喷绿化防护技术，但是要控制好其质量、厚度。

结语

本文针对人们对生态公路概念认识模糊和生态选线以及设计方法不完善等问题，从路域生态系统概念出发，阐述了生态公路的属性特征。文中所述的步骤及组合设计为生态公路的规划和设计提供了参考。对促进公路建设与环境协调统一、保护自然生态环境有重要意义，有利于公路建设水平的提高和可持续发展。

参考文献

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［2］王成玉.高速公路路域生态恢复技术研究［D］.南京：东南大学，2008.

［3］美国交通部联邦公路管理局.公路灵活性设计指南［M］.北京：人民交通出版社，2006.

［4］王珏等.生态公路探索与实践［M］.北京：人民交通出版社，2007