对山区高速公路设计观念的思考.doc

一览路桥英才网提供1问题的引出我国的公路建设在改革开放以来取得了长足发展，实现了历史性飞跃。到2002年底，公路通车总里程已达176.5万公里，其中代表现代交通发展水平的高速公路达25130km，居世界第二位。公路桥梁为29.9万座，1162.1万延米；隧道1972处，83.5万延米。近十年来，我国的拱桥、梁式桥、斜拉桥和悬索桥，无论是建桥规模、设计水平、施工工艺及整套技术都跨入了世界先进行列。我们用10年的时间走过了发达国家一般需40年走完的路程。随着公路建设的飞速发展，对交通的要求开始向“快速、方便、舒适、安全”方面转变，公路建设从改革开放初期以量的扩张为主，开始转向质的发展提高阶段。同时，在不断摸索的公路建设跨越式前进过程中，我们遇到了诸如经济制约与发展需求、病害治理与灾害预防、工程建设与环境保护等一系列问题。九十年代末期高速公路逐步向山区延伸，随着道路设计标准的逐步提高，地形、地质条件的逐渐复杂，这些问题更加突出。这就亟待我们从工程设计源头，分析症结所在，转变现有观念，研究关键技术，促进建设发展，以满足不断增长的安全、经济和环保需求，使公路交通在21世纪逐步实现现代化。2存在的主要问题目前公路交通发展的瓶颈仍是经济因素，以往“经济为主”的设计指导思想不利于公路交通的持续、快速发展，导致公路建设成套技术的发展相对滞后，在总体方案设计、地质病害防治、生态环境保护等方面出现了一定的偏差。2.1建设指导思想我国公路建设的指导思想，在经历了一般公路道路等级低、运行要求低、建设成本低的三低建设期后，步入了高速公路的起步发展期和快速建设期。在这两个阶段中，建设指导思想没有随着建设条件及时改变，引起了一些认识上的混乱。八十年代至九十年代中，由于社会经济的快速发展，交通量增大，迫切需要修建高速公路。这一时期的建设指导思想是以行车快速、安全、舒适，提高通行能力为目标。为了满足行车舒适，视线诱导良好的要求，往往采用较高的指标，在增加工程量不多的情况下，尽量使路线平纵配合最佳。在高速公路建设的起步发展阶段，由于建设条件比较简单，工程造价相对较低，取得了经济合理的建设效果。从九十年代末期至今，是高速公路的快速建设期。在这一阶段初期，高速公路逐步进入了山区，道路设计标准逐渐提高，地形地质条件更加复杂，由于对环境危害的认识不足，建设指导思想仍保持了“经济思维”的惯性，未能随着建设条件的改变及时进行调整。这样，公路建设对生态环境的不利影响便逐渐显现：高填、深挖常常诱发地质病害，防护加固、地基处理反而加大了工程费用，被破坏的原有植被与水系，又进一步造成水土流失在高速公路的快速建设期的后半段，这种现象已引起一定的重视，东部经济发达省份如江苏省和建设高速公路较早的陕西省，都提出建设高速公路要把环境保护放在首位的指导思想，提出建设生态路、环保路等基本概念。但由于“经济制约”的影响，在大部分省份和地区仍然沿袭传统的建设指导思想，“环保优先”的指导思想只是在少数地区被接受。我国公路环境保护设计规范虽已颁布多年，但实施力度不够。与国外高速公路建设起步较早的发达国家相比，在工程设计中，我们很难达到不为经济所动摇的“环保优先”要求；工程造价中环保费用较小，与国外10%以上的比例相差较大。一览路桥英才网提供2.2总体方案设计对于山区高速公路，在选定路线方案时结合地形进行大范围的比较，在技术指标掌握和平纵横协调方面一般做的较好，这与工作深度和大量比较是分不开的。如晋城焦作高速公路山西段在初步设计时，同深度比较线5段的长度为30.59km，达到路线总长的96.7%，结合横断面对平面指标进行了高、中、低的尝试，为路线线位控制提供了有益的参考。不过，在高速公路进入山区的初期，“多挖少填、纵向利用”，“填挖平衡、降低造价”的思想根深蒂固，加上对地质病害认识不足，对高填路堤和深挖路堑的安全问题也未引起足够的重视，还是造成许多高填深挖路段，在地质情况不十分明朗的情况下，选择了深挖路堑方案。由于传统建设指导思想的束缚，在路线经过复杂地形进行多层次的方案比较时，即使进行高路堤与高架桥梁比较、深路堑与隧道方案比较、半边桥与高边坡比较，也往往将经济作为首选因素，未把对环境破坏及其恢复程度列为主要比较条件，很难使有利于环保、造价较高的方案作为最终选择。同时，由于设计手段落后和对全景透视检查的忽视，个别隧道进出口路线由于隧址的影响而略显别扭，个别桥梁为降低墩高而纵面指标偏低，一定程度上影响了线形的连续、均衡和顺畅。2.3地质病害防治地形和地质条件是决定路线的主要决定因素，两者既有内在联系又存在矛盾。路线适应地形相对容易，而要摸清地质不仅比较困难，而且需要耐心和经验。在高速公路进入山区的初期，一般认为山区的工程地质条件较好，而个别建成的山区高速公路更加深了这种误解。由于对地质灾害的严重性缺乏充分认识，对建设项目中存在的、可能发生的地质病害，未能进行深入细致的调查、勘察、研究和预测，导致不少工程项目在建设时遭遇尴尬，被迫对发生的地质病害逐个进行治理。由于地质病害防治力量的不足，加之建设方、治理方的“安全心态”，过于保守的处治方案往往消耗了大量的费用和时间。在接受被动处治的教训后，提出了“地质选线”的观念，根据治理工程的规模，妥善处理地质病害“防”与“治”的关系。在了解区域地质条件，明确病害的可知性、可治性的基础上，通过综合比较论证，最终合理选择路线位置和工程方案。但比较遗憾的是，虽然“地质选线”可以处理好地质条件和公路工程之间的关系，但由于费用限制和手段落后等原因，宏观地做到“地质选线”，对工程的位置、方案确定也是粗略的，有时几经周折确定的方案在详勘后仍需进行调整；同时，高填深挖等极易破坏自然环境的平衡，对工程可能诱发的地质病害，目前仍未引起设计者的足够重视。2.4生态环境保护近年来环境保护在公路界引起广泛的重视，在经济比较发达的南方地区，部分工程项目在生物绿化防护方面取得了成功，主要体现在路堑边坡、路堤边坡、隧道进出口等处，采取多种防护形式，尽可能地做了大量的绿化工作，特别是岩土边坡上的“喷砼植草”处理，给我们留下了深刻的印象。这些结合实际情况采用了多种形式的绿化工程措施，既恢复和保护了自然生态环境，又起到美化路容的作用。而北方地区的公路环保做得不是很好，这固然与南北的气候、经济差异有关，但主要还是与意识有关。最近，在山西省的运城三门峡、祁县灵石高速公路项目中，路堑边坡采用喷播植草、路基边坡采用三维植草试验成功，说明北方地区需要、也能够做好生物绿化防护。但是，生态环境保护并非如此简单，公路路域应与周边环境融为一体，路域环境保护应对区域环境保护做出贡献。一些工程项目由于取弃不当、破坏环境的事件，时常被传媒曝光，这提醒我们，在设计过程中要牢固树立大环保的概念，不能简单地把环保设计局限在种草、植树美化环境方面，对于取土、弃土等引起的环境问题，也同样要予以足够的重视，保持水土、复耕还林也是我们应尽的责任一览路桥英才网提供和义务。3倡导环保优先，转变设计观念长期以来，我国公路建设亟待发展与资金短缺之间的矛盾，使得公路建设不得不一直围绕着“经济中心”来进行，传统的以“经济为主”的建设指导思想也为公路建设做出了突出的贡献。随着公路建设的规模迅速扩大、差距大大缩小，经济制约和发展需求的对比在悄悄发生着变化，同时，生态环境问题逐渐突出也引起了我们的不安。随着高速公路建设向山区的发展，暴露了植被破坏、环境污染、水土流失等一系列问题，出现了较多的环境地质灾害。大量的建设、传统的思想，更加剧了工程建设与环境保护之间矛盾。而研究表明，即使在气候温和的亚热带地区公路环境下，植被自然恢复到原有状态竟然至少需要20年！因此，公路建设的发展需要保护环境，也只有首先保护环境，才能更好地促进社会的发展。坚持“环保优先”的建设指导思想，符合我国环境保护的基本国策，有利于公路建设的可持续发展，代表现代及未来公路建设指导思想的发展方向，应该在我国标准规范的修订实施、宏观管理等方面予以充分体现。同时，在经济发展不平衡与公路建设不平衡间积极寻求新的平衡点，实现公路建设与环境保护双赢。从表面上看，环境保护依赖于经济的支持，而进深一步分析，公路环境保护并非完全受制于经济的约束，主动的环保意识与被动的环境保护有着质的区别，不仅符合发展的规律，而且更容易使环保与建设协调统一。公路环境保护是复杂的系统工程，涉及公路工程的各个专业。要真正倡导环保优先，改变设计观念，需要设计者的共同努力。总体方案设计应全面考虑与地形、地貌相吻合，挖填土石方尽量最少，避绕大的地质病害，努力保持生态与视觉景观；公路边坡防护，取弃土场地处理，以及桥梁涵洞、交叉构造、隧道工程、服务设施等，无一不和环境和景观密切相关，都需要我们精心设计。目前，大多数的公路建设项目对暴露于行车视线之内的线上工程的景观设计未予以足够、整体、系统的重视，如对路线平、纵线形，上跨分离式立交及天桥、隧道及其洞口，挖方边坡防护，截、排水工程，互通式立交，路面构造，沿线设施等，没有总体的景观设计要求。从某种意义上来讲，现在已经到了在安全、适用基础上，应首先、重点考虑美观的时候了。4促进技术进步，保证持续发展在明确了新的建设指导思想后，摆在我们面前最重要的事情就是技术进步了。不论多好的设计思路和方案，如果没有技术的支持，也只能是一纸空谈；落后的技术、陈旧的思想、保守的设计，对于建设发展而言，无异于饮鸩止渴。这就要求我们：在总结前期高速公路建设技术经验，推广先进技术成果的基础上，重视公路交通行业共性、前瞻性的新技术开发研究，特别是与我们息息相关的环保技术研究，为可持续发展提供技术支持和服务。在前期工作过程中，应加强区域地质及遥感地质资料的使用和分析，将地质选线贯穿于总体设计的始终。运用GPS、GIS、RS集成的3S技术，选择有利的地形条件和地质条件布设线位，减少工程对自然环境的影响，绕避不良地质及灾害，对环境保护、水土保持可以起到积极的作用。在总结现有山区高速公路建设经验的基础上，进一步研究解决公路长大隧道、高弯坡斜桥、深