高速公路绿化进展研究.ppt

高速公路绿化进展研究,李毅 2011104003,2019/6/24,绪论,近几年,中国高速公路迅速发展,对促进沿线地区政治!经济和文化的发展起 到了积极作用，但另一方面,公路建设、营运对该地区也产生了负面影响如植被 受到破坏,坡面侵浊度加大,各种废弃氧化物所形成的有毒物质和气体直接或间 接地破坏着生态环境。因此,高速公路绿化美化和环境保护研究已成为公路建设可持续发展的热点问题。,1.1 研究背景,2.1 高速公路绿化理论研究的源起和建立,美国1961 年编制高速公路景观发展方针，使公路用地与其基地环境相协。1965 年, 美国制定了公路美化规定, 1975 年, 前苏联制定了公路建筑和景观设计规范, 日本于1965年颁布了日本干线公路环境保护法规, 又在1976年制定了公路绿化技术基准。自20 世纪70 年代起, 各国的公路绿化又逐渐开始以生态恢复为目标。70 年代以后, 国际道路会议将道路和环境问题作为一项重要议题来讨论。,高速公路绿化理论研究体系形成历程的回顾,2.2 我国高速公路绿化研究的形成过程,高速公路绿化理论研究体系形成历程的回顾,我国的高速公路建设从20世纪80年代起步,1988年,中国大陆第一条高速公路,上海至嘉定的高速公路建成通车，至今,中国高速公路建设取得了举世瞩目的成就。由于受到国情和发展速度的限制,早期的公路建设对绿化的投入很小,众多被公路破坏的自然环境任其退化,或简单地使用工程技术加以防护。,20 世纪90 年代以后, 高速公路的绿化开始受到重视, 交通部先后制定了公路建设项目环境评价规范( 试行)( JTJ 005- 96) 和公路环境保护设计规范( JT J/ T 006- 98) 等行业标准, 公路绿化规范也正在报批修改之中, 这些规范对高速公路建设的生态环境保护、景观与绿化设计等做了原则性的规定, 例如, “应充分调查沿线的工程地质、地形地貌、气候条件、植被种类及覆盖率、水土保持现状等, 综合采用生物防护和工程防护措施, 做好水土保持工作”、“应重视高速公路绿化设计, 选用适合当地生长的花草、灌木、乔木等植物, 对路堤边坡、弃土等进行绿化, 防止水土流失”等。,高速公路绿化发展的现状,2.1 中国高速公路绿化发展现状,我国高速公路景观的萌芽发展时期，主要应用外来草本植物，以快速覆盖被破坏区域为目的。 20 世纪 90 年代初期，发现外来草本植物水土保持能力差、防护效果低、持续时间短、景观和周围自然环境不协调，不适应国内高速公路绿化的要求，开始研究使用本土植物进行绿化，尝试从单一使用草本到应用多种乔、灌及藤本植物。 随着绿化技术的进步，在裸地上迅速营造乔灌草复层群落。高速公路绿化从最初的边坡绿化，发展到中央隔离带、互通立交、服务区等全方位、立体式绿化，涵盖了整个高速公路的各个功能区段，要求道路畅通、整洁、绿化和美化，公路与景物交叉协调，构成流畅、安全、舒适、优美的道路环境。,2019/6/24,目前，中国在高速公路景观设计和规划方面还很薄弱，高速公路本身的勘察设计与公路景观设计不能同步，景观设计的重点放在互通式立交区、服务区、隧道洞口等点状区域及中央分隔带, 强调景观效果的夺目性、现代感或文化内涵, 对于贯穿高速公路始终的边坡则使用少数几种常用的植物和变化不多的搭配方式进行绿化, 很少考虑植物材料与周边自然植被的融合性, 更很少有意识地将公路沿线优美的自然景观组织到公路使用者的视线中来。,2.2 国外高速公路绿化发展现状,自2001 年开始举行的国际生态和道路会议( ICOET ) ,每两年一次集中讨论与道路相关的各种生态问题。与此同时, 道路生态学也在欧美各国蓬勃发展, 2002年以R. T . T . Forman 教授为首的景观生态学家们在多年研究的基础上出版了道路生态学: 科学与解答一书, 为公路的生态恢复提供了科学的理论与方法 。纵观欧美各国在公路绿化中的发展演变, 可知其绿化亦经历了从美化路域环境到重视生态恢复的转变。,3.1国外高速公路的绿化理念,( 1) 平等对待环境、生物与人。国外高速公路的绿化以保护和修复自然植被为主, 综合考虑环境、生物、人三方面的关系, 运用自然、无强烈人工痕迹的绿化来缓解公路与环境的冲突, 弥补公路对生物生境的破坏, 屏蔽公路给周围居民造成的视觉影响, 为公路上的行驶者提供具有吸引力的景观, 同时降低养护管理费用。具体来说包括以下几个方面。,高速公路已有研究成果的综观,1、环境: 控制侵蚀; 防止水土流失; 消除公路污染源( 路面雨水、汽车尾气、噪音等) 对周围环境的影响。 2、生物: 控制外来物种的生长; 恢复乡土植物的多样性; 为野生动物提供适合的生境; 结合工程措施, 引导动物穿越公路。 3、人: 通过路旁净空带的设置、防风植物的种植和中央分隔带防眩植物的种植提高行车的安全性;在保证生态效益的前提下提高公路沿线的视觉质量; 结合原有林地和地形的处理, 屏蔽公路对周围居民的视觉、听觉影响。,( 2) 注重景观设计师在公路的设计建造过程中的作用。以美国为例, 美国自19 世纪末20 世纪初起开始营造通向各个公园的林荫大道( parkway ) , 由于这些道路需要具备公园的一些特征, 因此景观设计师在其中扮演了重要的角色, 工程师和景观设计师的合作成为林荫大道建设的特点, 而这一特点也逐渐转移到高速公路的设计建造中去。虽然在20 世纪30年代由于高速公路的快速发展, 景观设计师的作用曾被忽视, 但到了20 世纪中期, 公路的景观与环境又一次受到重视, 1967 年, 美国联邦公路管理局( FHWA ) 成立了第一支由景观设计师领导的多学科设计队伍, 负责设计巴尔的摩的83 公路, 此后成功的例子还包括西雅图 5 公路停车场的设计 和科罗拉多州 70 公路的设计。,地工技术与环境景观之融合 美国科罗拉多州环境敏感公路I-70 Glenwood Canyon 之经验与省思,科罗拉多的Glenwood Spring 位于丹佛之西部约160英哩处，是罗斯福前总统的夏宫，以温泉、峡谷与滑雪胜地闻名。该峡谷长约为二十公里，雄伟与秀丽兼备，峡谷与河流共存，称之为Glenwood Canyon(葛兰姆峡谷)。 丹佛与Glenwood Canyon间的70号州际公路(I-70)因穿越洛矶山脉而成为地形陡峭、施工困难且环境敏感的公路。沿途经世界级的滑雪胜地，加上怒涛汹涌的科罗拉多河贯穿其中，是全美闻名的景观道路。 科州I-70 Glenwood Canyon段是美国高速公路系统最后完成的一段，途经悬崖、峭壁、峡谷，风光绮丽，与中横及苏花公路相类似。在规划之初，亦曾遭部份环保人士与沿线居民之质疑与反对。由于Glenwood Canyon为兼具雄壮与秀丽的峡谷，为免草率规划、设计可能对环境、生态与景观造成不可弥补的损伤，故短短二十馀公里的高速公路规划、设计，就花费长达十馀年的时间，且施工期间与细部设计部份重叠，亦长达十年之久。为配合规划设计，进行多项与地工相关的研究计划，期间更数度透过研发与实验之结果，变更设计，精凋细琢反覆研究讨论，务必做到精益求精、天人合一的境界，其审慎态度可见一斑。 I-70 Glenwood Canyon是美国景观式高速道路兴建之楷模，并荣获全美土木工程成就奖。以下是该公路的一些特色。,3,1.以高架桥与半桥半牆(栈桥)通过环境敏感地区 由于狭谷地区空间有限，为避免开挖造成环境破坏及落石问题，多以高架桥及双阶栈桥(Terrace Viaduct)方式通过。採取双阶栈桥可以减少开挖量，并增加线型的优美。 栈桥部份以预铸、预力式双T型挡土牆(Twin-T Panel Walls)为主，以取其施工快速、面版统一而美观之优点。在栈桥之上则为悬臂式预力溷凝土铺面，悬臂之宽度为2公尺。悬臂不仅可节省空间，亦因日射之阴影(南向)而造成挡土牆较低之错觉，可减少驾车者之压迫感。 此外，所有的桥墩和挡土牆皆漆上与其峡谷岩石背景(多为黄褐式砂、页岩互层)相彷的颜色，以降低结构物对周遭环境的冲击。,3,2.生态与环境的保护措施 为避免桥墩施工破坏周遭环境，在规划时特就预定路线详细调查其植被，在设计时儘量避免将桥墩之位置座落于树丛中。此外，悬臂式桥台较传统式垂直面牆所造成的扰动要少很多，亦可减低施工范围对植物的损害程度。尤有甚者，业主并将每一颗树加以登记并予以标价，如包商因施工不当而损坏时，将依价码赔偿。例如：一颗木棉树的价码为美金22,000元。 虽然全线尽量避免开挖，但隧道口与部份落石区之开炸仍难避免。此时，爆炸雷管之位置均经仔细规划，以避免造成岩壁凹凸不平。开挖或噼裂后之岩壁亦经染色，与背景之风化砂岩颜色相彷期与周遭环境相吻合。 为免公路之兴筑阻隔了本路段动物的行经路线，并在适当地点设置动物(如牛、鹿、羊)专用涵洞。此外，施工结束的地段，要求承商立即植生，并移种315万颗树苗及设置喷洒系统，按时洒水以利植生。由于湿地对于动植物之生态助益甚大，复原工作尚包括新增数个湿地，以利野生动植物之栖息。,3.落石防治 在落石的防治方面，科州公路局曾发展一套科罗拉多落石预测程式(Colorado Rockfall Simulation Program)及落石潜在灾害评估系统，就Glenwood Canyon沿线潜在落石区进行调查与灾害评估。此外，并曾进行大规模的落石试验，以验证落石的落点、路线、速度、能量模拟之正确性与防治工法之有效性。,3,4.休息区之设置 休息区之设计，则尽量利用地形地物，上下起伏之处设置各项休闲措施于其中，并与科罗拉多河的泛舟设备相连接，以方便泛舟的游客。厕所则公园化、地下化(照片6)，若非刻意寻找，还不容易发现厕所之所在。又I-70休息区之配置，尽可能与天际线相符(照片7)，以免破坏景观。 此外，为尊重自行车族之权益，并自休息区起，沿高速公路之高架桥下，设置脚踏车道，直达滑雪区Vail，以增进人与大自然更直接的接触。(照片8),3,6.智慧型隧道与隧道洞口处理 I-70 Glenwood Canyon段有数座隧道，其中一座洞口恰座落于科罗拉多河中，故另以桥樑相结合。科罗拉多河的月光辉映着隧道洞口的圆形，构成一幅艺术图桉，夜景迷人。新建隧道在管理方面，採用各种先进之感应及资讯系统，并用大型即时数据机(Real Time Processing Computer)来配合，以使隧道每一路段之各种交通及物理状况，均能从管制中心之电脑终端机上一览无遗，再利用事先设好之电脑程式，就各种不符合标准范围之状况，指示必要的改善处理，并做即时追踪，以确信其改善之效果。 万一隧道内发生车祸，或不幸造成火灾，紧急之应变措施对人、车及隧道之安全极为重要。若隧道内照明系统因车祸而被破坏，乘客在火光熊熊、又四处漆黑之隧道内，逃生不易时，是否能够提供一套健全的紧急应变统以为因应？科州新进的智慧型隧道管理系统有应付这种紧急且恶劣情况的能力。此外，隧道内之排水、通信、紧急通信、救伤、照明、一氧化碳及二氧化碳浓度、紧急逃离措施及标志、紧急电源、交通等各种设施，均纳入隧道之管理系统，以期在电脑自动化处置下，保障人车及隧道之安全。 Glenwood Canyon的隧道口，多採平面进洞，即将洞口表土清除后，即进行进洞作业。如洞口边坡有滑动之虞，则延长洞口，形成现代感十足的假隧道(照片9)。洞口之边坡设计，以自然斜坡为主，不採台湾最为常见的地锚，以免破坏景观。,3,美国西雅图高速公路公园,是美国历史上第一个在穿越城市的高速公路上空建立的城市公园,也是美国历史上最大胆!最引人注目的城市景观设计作品“公园富于变化的戏剧性空间!沿小径忽开忽收的自然景象!绿海深处的喷泉瀑布和水景雕塑!悬崖峭壁中的湍急水流,构成了一个无可匹敌的人造动态自然景观,充分体现了当代城市景观关注汽车!花园和生态这三个主要问题“ 该项目被描述为/连接了被高速公路四分五裂的城市空间,是大城市系统的主要活力因素01“它非常清晰地阐明了高速公路!城市!人和自然整合为一的有机关系,对城市设计研究和城市形象营造有着重大贡献“该公园建成以来,深受人们的喜爱,并赢得了如美国景观承包商协会的改善环境大奖! 美国景观设计协会专业设计竞赛公路规划优异奖!美国土木工程师协会西北太平洋地区土木工程杰出成就奖“,建在空中的公园 -西雅图高速公路公园,一 以空中绿洲整合城市空间 美国西雅图5号州际公路如同一个干涸的钢筋混凝土河床,从南至北穿越城市,它污染和分割了城市及其空间环境,破坏了城市整体的审美需求,直接地损害了与其相邻的第一山周边居民与市区中心的联系“为了整合城市空间,最大限度地减少5号州际公路对城市空间及其环境的影响,劳伦斯哈普林办公室的安吉拉#达拉吉瓦创造性地提出了/空中绿洲的设计理念,设计和营建了西雅图高速公路公园“公园建立在市中心5号州际公路公路产权用地上,围绕5号州际公路蜿蜒布置,用地长1300英尺,宽从60英尺到400英尺不等,总占地面积5.5英亩“高速公路公园重新定义了美国西雅图际公路的灰空间,连接了被州际公路一分为二的周 边地区,建立了一个5英亩的城市空中绿洲。,西雅图高速公路公园创建了一个便于居民通行的高速公路上空的空中连廊,非常有效地整合了第一山周边的城市空间;同时减弱了高速公路的噪音, 大大改善了公园周边的环境,促进了周边地区的经济发展西雅图高速公路公园开幕时,附近公寓前往市中心购物的居民,探视病人中途休息的家属,平日野餐的家庭,来这里休憩静坐的伴侣,闲云野鹤独来独往的行者,慕名而来的游客,世界各地的景观建筑师,伴随各式各样的喷泉瀑布,构成了五颜六色的 人海和田园诗般的溪流“自此,高速公路公园迅速成为了展示西雅图城市活力的重要场所“据统计,2006年夏天,一个星期内就有23000人游览了高速公路公园，实践证明,/空中绿洲0)高速公路公园的建设,不仅有效地减轻了5号州际公路在噪音、景观、交通等方面对城市的严重威胁和破坏,整合了城市空间与景观环境;还带来了公园周边区域可观的经济增长,其中包括1254间酒店客房,160个住宅单位,200万平方英尺的办公和零售业空间，3300 个停车位的建设。,设计者采用模拟自然景观的设计手法设计了高速公路公园的景象“公园拥有一种通常只能在自然奇观中才得一见的秀美与壮丽:一系列相互交织,连接,开敞和半开敞的花坛和景墙构成了东广场!中央广场和西广场等三大主体空间序列;细部空间效果更是处处充满对比和惊喜,空间氛围时而平静安详,时而又动态喧嚣“景观设计也注重了保护地域自然生态的人文意象“公园的地形!地貌和植物特征与该地区的原始生态非常协调,如峡谷中的瀑布!喷泉充分体现了该地区丰富的温泉和水资源;整个场地不规则的地形,与附近跨普吉特湾,依稀可见的奥林匹克山相应成趣;多姿多彩的植物,仿佛是对西北太平洋原始森林的拷贝,公园的开放空间被人称为众山环抱中/森林和草地中的林间空地,多奇的广场,高悬的盒子!整洁的阶梯映射着周边城市的纹理和建筑形状“高速公路公园模拟自然景观,注重自然生态的设计手法,拓展了西雅图市中心有效的使用空间此外,高速公路公园也丰富了高速公路的景观序列,较好地减轻了司乘人员因长途奔波带来的视觉疲劳,二 以模拟的自然景观拓展城市的有效使用空间,3,高速公路绿化对于保护路域生态环境, 促进社会经济和自然生态系统的和谐发展有着相当重要的 作用。我们必须以生态的、全局的观点来对待高速公路的绿化, 才能实现人与自然的和谐发展。因此我们 需要尽快转变高速公路绿化的观念, 学习、吸收和有效利用他人的先进成果, 早日实现高速公路景观绿化设计的生态化。,结论,参考文献: 1 宗跃光, 周尚意, 彭萍, 刘超, 郭瑞华, 陈红