生态选线理念在公路路线设计中的应用

生态选线理念在公路路线设计中的应用

吴磊

重庆交通大学工程设计研究院有限公司山东分公司

摘要:路线设计是高速公路建设的基础条件,为了满足高速公路运行需求,同时维持生态环境平衡,应注重生态选线理念的融合,以此来实现高速公路的生态规划和建设目标｡生态选线理念能够打破传统选线方法中的限制,根据不同地区的生态环境进行合理布局,对高速公路路线展开适当调整,节约农田资源､保护周边环境,充分缓解高速公路建设对周边生态环境造成的影响｡因此,对生态选线理念在高速公路路线设计中的应用进行分析,能最大程度保障高速公路路线设计的科学合理性｡

关键词:生态选线;高速公路;路线设计

1高速公路路线设计的重要性

高速公路路线设计应采用最新的理论与概念,通过精准计算完成高速公路修建,既保证质量又能适当降低造价｡路线设计是高速公路建设的前提条件,路线设计是否合理将会直接影响后续工程开展,包括高速公路结构､桥梁､隧道､路基以及路面等｡路线设计合理不仅会提高工程建设的安全性,还会提高经济效益,所以路线设计至关重要,关乎我国公路交通运输发展｡由于近些年我国倡导生态选线理念,因此路线设计不仅要保障安全、质量以及经济,同时还要结合周边的自然条件,带动地区经济可持续性发展,为生态环境提供全面保护｡

2生态选线理念在公路路线设计中的应用原则

2.1安全第一原则

公路建设目的是方便人们生活,只有车辆安全行驶公路才能发挥出作用,因此生态化选线的理念下,安全要作为首要考虑的因素｡安全需求是广泛的,不仅体现在行车人员的日常行驶上,还体现在公路日常维护的过程中｡在实践当中,公路的选线需要在遵循公路结构安全､耐用的基础上,确保施工的标准化､工程量的合理性､造价的经济性以及后续运行维护的经济性和便捷性,需要设计人员同时考虑到用户的实际需求､公路的美观需求､建筑结构的美观需求､工程建设的美观需求､公路建设与自然环境的协调需求等｡

2.2可持续发展原则

基于生态选线理念,在进行公路路线设计的过程中需要充分考虑沿线的自然资源条件､城乡规划建设需求､重点环境保护地区等,在此基础上结合路线占据耕地､林地､湿地等自然生态资源的实际情况,调整和完善路线设计,避开重点环境保护地区,减少对重要的自然资源占据｡此外,还需要尽量减少征地拆迁,结合当地发展情况和需求来合理建设分离式立交､互通式立交等通道,减少对当地生活环境的改变,实现公路建设与地区环境的协调,公路规划和建设地区自然环境的可持续发展｡

2.3经济性合理原则

公路路线设计将决定公路工程的建设成本,与公路建设的施工量､施工难度、施工周期密切相关,因此需要考虑经济上的合理性和可行性,确保路线设计在经济上允许,防止由于道路因资金不足导致工期缓慢､停工,对周边自然环境造成持续破坏｡为此,设计人员除了需要考虑到保护自然环境这一因素外,还需要充分考虑工程预算下允许的路线设计,为公路的顺利建设创造保证,从全生命周期角度为分析公路路线设计及建设成本,以优化选线方案､沿线设施布置方案,达到控制工程造价的目的｡

3生态选线理念在高速公路路线设计中的应用策略

3.1注重资源节约

3.1.1合理设置立交､服务区

在高速公路路线设计中,如何解决资源冲突问题非常关键｡比如,在山区地形中的耕地资源,很多农田都会集中在山间地势平坦的地带,但是这些地区同样属于优质的路线走廊带,所以双方会存在一定冲突,因此要注重解决路线设计与耕地资源的矛盾问题。当下可以通过合理设置立交､服务区的形式,降低对周边耕地资源的影响,结合当地路网规划､城乡规划以及农田规划,合理设置互通式立交､分离式立交与服务区数量,在满足居民生产､生活的条件下完成路线设计。另外,要多使用荒地与荒坡,避免过多地占用耕地资源,同时减少大规模拆迁,把废土场作为服务区,降低建设成本节约资源｡

3.1.2路线设计中协调其他专业技术

为了能够更好地保护生态环境,路线设计必须注重工程与自然之间的协调发展,确保路基､桥梁以及隧道等基础设施能够布局合理,不会对周边环境造成过多影响｡若路线设计中需要通过农作物区､自然保护区,应选择高路堤､高架桥以及隧道等方案,通过方案对比提高经济性,优先考虑对生态环境影响较小的设计方案｡同时减少高填深挖,并做好挡墙､支护等措施,尽量不占用农田,合理使用弃土场结合其他闲置土地,最大程度地减少用地｡除此之外,在高速公路建设中,采取耕作层土壤剥离再利用的方法,实现土壤再生目标,提高耕地数量､质量,在完成公路建设的同时促进生态发展｡

3.2应用智能技术

3.2.1公路三维建模

三维建模的优势在于直观,并且可以划分为多个模块,包括公路建模､基础设施建模以及桥梁建模等,从而完成整个高速公路的构造,为设计人员提供空间视角､透视视图｡在高速公路路线设计中,利用三维模型能够为设计人员提供直观的公路形象,以此来判断设计方案的可行性,包括周围地区的三维地形模型,不过需要数字地面模型数据的支持,若缺少数据必须从地形图中获取,从而模拟出高速公路与周围地形地貌｡由于三维模型与地形模型能够叠加效应,可以更好地对比分析,利用三维模型把高速公路建成后的运营效果提前呈现,甚至能够实现三维动画演示,保证了三维公路的真实性,为后续建设提供重要依据｡

3.2.2GIS与遗传算法

由于现代高速公路路线设计,需要融入生态选线理念,对于经济､环境等方面有着特殊要求,因此要选择更加科学的设计方法,包括地理信息系统(GIS)､遗传算法理论等,对公路选线方法进行优化｡在以往的路线设计中,主要按照经验确定设计方案,同时需要对备选方案展开对比,不仅复杂还缺乏主观性,不过在智能科技的发展下,高速公路路线设计也在朝着智能化方向进步｡其中地理信息系统(GIS),有利于选择出最具经济性的路线,借助地理数据对路线方案展开分析,从而全面优化路线设计方案｡而遗传算法理论则充分融入了基于大自然优胜劣汰的原则｡

3.3尊重自然环境

3.3.1坚持地质选线

当下高速公路路线设计应充分认识自然环境与规律,以此来对生态环境进行有利保护｡例如处于山区地域的高速公路,在地质方面存在明显特点,例如坡陡流急､地形复杂,并且有很多软土､采空区,同时存在岩堆碎落､崩塌､滑坡等风险｡由此可见会对路线设计造成很大影响,包括安全稳定性､经济性等,因此在路线设计中应做好地质灾害评估,借助报告掌握地质特点,包括岩石种类､岩石层走向以及倾斜度,是否存在软土､地下水,通过详细分析地质情况,尽量避开这些不良地质区域,避免不良地质对高速公路建设造成影响｡

3.3.2坚持环保选线

环保是高速公路路线设计的重要原则,尤其在融入生态选线理念后,必须保护好周边原有景观,避免对公路周围的自然环境造成严重破坏｡路线设计过程中尽量保留原有植被,同时搭配景观绿化加大自然环境的美化效果｡例如,在地形起伏的条件下,应适当增加灌木､草本植物形成立体层次｡

4结语

在现代化社会中,公路路线设计不仅需要满足安全稳固性的要求,还要兼顾生态保护､科技创新､展现设计理念｡因此,公路路线设计应在保证安全､环保、和谐､资源节约､节能､高效的前提下,确保与周边的自然环境､社会环境的协调。设计人员应在公路路线设计中应用生态选线理念,实现公路设计与环境保护的和谐发展,在确保公路具备基本运行性能的同时,减少对环境的破坏｡

参考文献:

[1]蔡素军,李华.生态环境在公路路线设计中的影响因素分析[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(12):288-290.

[2]王蔚,张烽.高等级公路路线设计应注意问题探讨[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(1):124-125.