川主寺至九寨沟公路环保与景观设计关键技术研究研究报告.doc

/sundae_meng川主寺至九寨沟公路环保与景观设计关键技术研究研究报告1. 项目背景川主寺至九寨沟公路（简称川九路）起于四川省阿坝州川主寺，止于九寨沟口，公路穿越高山草甸和森林峡谷，沿线自然风景秀丽迷人，是成都通往被誉为“童话世界”的世界自然遗产九寨沟景区的重要公路。此外该公路也是四川省“大九寨”旅游精品路线中的一段。“大九寨”旅游除了有九寨沟风景区外，还有被誉为“人间瑶池”的世界自然遗产黄龙风景区、卧龙大熊猫自然保护区等。九寨沟和黄龙是世界看中国、中国看四川的重要窗口，通往景区的公路是全国交通行业对外形象的代表。现有公路线形标准低，行车安全隐患多，排水防护设施缺乏，路面破损严重；部分边坡高陡且不稳定，植被破坏严重；表面土层岩石裸露，崩塌、碎落病害频繁发生；因筑路材料开挖和施工废料堆放不当，影响植被生长且污染环境；管理不健全，路旁设置了大量的广告牌，式样杂乱，与沿线优美的自然景观极不协调。尽快改建川九路，对于促进当地经济和旅游事业发展、提升交通行业对外的整体形象具有重要的意义。交通部张春贤部长在听取川九路改建工程汇报后指出：落实生态保护和可持续发展战略，按照“安全、舒适、环保、示范”的方针，把川九路建设成为公路与自然环境相和谐的“示范工程”，是一项很有意义的工作。张部长明确指示，要将项目建设成为公路与自然环境相协调、与九寨黄龙世界级旅游风景区相匹配的示范工程及精品工程，并委托交通部规划研究院，成立专家组对该公路建设的全过程进行咨询。同时，在2003年2月杭州召开的交通厅、局长会议上，交通部将川九路改建工程列为2003年交通工作具有示范意义的四项“试点工程”之一。川九路环保与景观设计关键技术的研究并将研究成果成功用于改建工程的实践，探索了在倡导科学发展观、全面建设小康社会新的历史条件下，公路建设如何实践科学发展观，落实可持续发展理念，坚持公路建设与环境保护并重，体现“以人为本”观念。2. 公路设计新理念公路设计的一个重要特点就是每个项目都具有特殊性。对于每一个公路建设项目而言，其所处的地理位置、地形条件、沿线社会环境特点、公路使用者的需求等各异，无论是新建公路还是改建公路，都没有固定的设计模式。因此，设计理念的创新十分重要，学习和应用先进的设计理念是作好川九路改建工程环保景观设计的关键。2.1 “灵活性设计”理念“公路设计灵活性”的理念并不是试图去创建一个新的标准。实际上，它是建立在灵活应用现有的规范、标准、规章制度和法律规定基础之上，在不降低安全性的前提下，通过灵活设计寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益目标。灵活性设计的核心是让设计者创造性地灵活运用他们的专业知识与判断能力。这种灵活性在有效发挥公路功能与运营安全的同时，还可使公路建设适合自然与人文环境。我国地域广阔，各地地理地质条件不同，经济社会发展水平各异，为保证公路交通网的畅通和使用效率，需要有全国性的公路技术标准、规范，但要充分考虑工程项目所处的自然、地理、地质条件的特点，尊重每一个区域的特殊性和差异性，在满足安全性、功能性条件下，正确理解和执行标准、规范。川九路地处高寒、高海拔地区，生态环境脆弱，沿线的地形地貌、植被条件、藏羌民俗等在公路建设与自然环境的协调和环境保护方面凸现了其特殊性。因此，要切实贯彻“安全、舒适、环保、示范”的建设方针，在观念上敢于创新，敢于突破传统的设计做法。2.2 “宽容性设计”理念宽容公路，也即允许驾驶员由于疲劳、天气、汽车故障等原因造成的一些失误，避免驾驶员和乘客由于这些非主观因素的行为失误而蒙受交通事故带来的痛苦所设计出的更加“宽容”的公路。其理念的核心是“驾驶员的失误不应以生命作为代价”。公路的“宽容性设计”理念主要包含三方面的内容：一是基于车辆性能和驾驶员生理特点的公路平、纵、横线形设计；二是路侧净空区设计；三是宽容性交通设施设计。车辆和驾驶员是道路使用者的主体，宽容的设计理念要求在道路的平、纵、横线形设计中充分考虑车辆性能和驾驶员生理特点的局限性，道路线形与车辆和人的特点相适应。宽容性路侧净空区设计是指为驶离行车道的车辆提供合理的机会，使其重新获得控制并安全返回行车道，或者找到相对安全的停靠点，从而降低事故发生的数量和严重程度。宽容性交通设施设计是宽容性设计理念非常重要的体现，这里的交通设施包括标志和路面标线、路侧功能型固定物、路基排水防护设施等多个方面。2.3 “多学科设计团队”理念最佳的公路建设应达到社会效益最大、社会损失最小。因此，公路建设中除考虑一般的自然地理、交通和工程标准之外，还要结合资源价值、社会价值和美学价值来统筹考虑。要想达到这个目标，必须依靠多学科的专业人员的通力合作，建立一支由交通工程师、生态学家、运输与城市规划师、景观建筑师、建筑师、城市设计师、历史学家、生物学家、考古学家、地质学家、画家组成的多学科的设计团队。3. 改建指导思想川九路是四川省重要的旅游干线公路，通行的大型旅游客车比例较大。川九路沿线自然风景秀丽，极具藏羌民俗文化特色，但生态环境十分脆弱，切实做好公路与自然环境的协调和环境保护工作是项目成功与否的关键。综合考虑多种因素，提出“安全、舒适、环保、示范”作为川九路改建的指导思想和基本原则。“安全”确保公路结构物安全和道路行车、行人等的安全；“舒适”最大限度地为乘客提供感官和乘车的舒适性；“环保”最大限度地保护和恢复生态原始地貌，使公路与自然环境相协调；“示范”达到公路与自然环境相协调的典范，在全国起示范作用。4. 川九路环保与景观设计关键技术4.1 路线线形设计与景观协调关键技术1、坚持环保选线，最大限度保护生态环境川九路沿线自然景观优美，但地质条件及其脆弱，原路路堑高陡边坡病害不断，危及行车安全，破坏生态环境。为避免对环境的二次破坏，引发新的地质病害，全线原则采用基本利用老路的改扩建方案。对于沿老路改建方案存在的线形指标低、纵坡长陡等问题，通过运用运行车速理论进行安全性检验，采取优化线形组合、设置减速振荡线和限速标志等综合措施进行改善。2、合理掌握技术标准，灵活运用设计指标川九路为“三改二”的改建项目，沿线地形地质条件复杂，个别特殊困难路段如果坚持改建的标准，势必造成对环境新的破坏。因此，本着地形选线、地质选线、安全选线和环保选线的原则，在技术标准的掌握上，坚持灵活性。即对于局部困难路段，灵活运用次要技术指标（降低曲线间直线长度等）或适当降低设计车速（如弓杠岭、九道拐段设计车速采用30公里/小时）的方式设计。3、注重路线连续流畅，提高旅游公路行车舒适性旅游公路应满足行车舒适性。而山区旅游公路多半地形条件困难，改建性质又限制了较高线形指标的采用。因此平曲线设计中，尽可能增长曲线长度，增加缓和曲线，设置不对称的S型、卵型及复合型平曲线消除平曲线间短直线，以提高线形的连续性；尽可能采用较大的竖曲线半径，提高行车舒适性和视觉连续性；注重平纵线形配合，提高线形流畅性及与自然地貌的协调性。4、运用运行车速理论优化路线线形，提高行车的安全通过运用运行车速检查，对于老路交通事故多发的不良线形组合路段修改完善路线平纵线形，以提高行驶安全性。通过检查，全线共改移路线7段。4.2 路基排水防护工程环保设计关键技术1、灵活确定边坡坡率，改折线为曲线边坡，恢复自然地貌景观川九路在路基边坡坡率的确定上，充分体现灵活性原则，不采用千篇一律、规则的几何折线形边坡，坚持因地制宜，顺势而为，改折线形边坡为曲线形边坡。坡角、坡顶不设折角，而采用贴切自然的圆弧过度，尽量与自然地形、路线所经地带的地貌相适应。2、采用矩形加盖板边沟、浅碟式草皮排水沟，增加路基有效宽度多年来我国在山区公路的边沟设计上，通常采用矩形边沟或梯形边沟，除了投资因素之外，另一个重要的原因是便于清理碎落物。但这些地表排水结构物人工痕迹较重，不仅影响路容，同时属于“不可逾越”的排水设施，经常发生汽车车轮卡陷的事故，给行车带来安全隐患。川九路改变传统的边沟设计方式，采用了加盖板矩形边沟、浅碟式草皮排水沟，以增加路基有效宽度。对于地势平坦、纵坡平缓，以低填方路基为主路段（如川主寺至弓杠岭段），多采用浅碟式边沟，并通过植草皮达到与自然环境融为一体。对于路堑段，设置加泄水盖板的矩形边沟，即增加了路基有效宽度，克服了路基边缘设置规则的深边沟给行车带来的不安全隐患，防止车轮卡陷和边坡碎落堵塞，同时形成流畅优美的路基轮廓线，增加了路容美观，提高了安全性。3、巧妙变化挡墙高度、注重挡墙饰面，提高结构物自身景观效果挡墙人工痕迹较重，设置不当，严重影响公路环境景观。川九路在挡墙的设置形式、饰面及端部处理上进行了大量的尝试，总结经验如下： 视边坡地质地形条件，适当变化挡土墙的高度，分段高低错落有致的挡墙，可以改变平齐挡墙的呆板；控制挡土墙的高度和长度，对于需要设置高挡墙的路段，宜采用轻型结构的挡墙，如肋板式挡墙；采用当地的块、碎石干砌挡墙或铁石笼护砌挡墙，避免采用光面混凝土挡墙，以使挡墙构造物表面贴近自然； 对于石料缺乏路段，可以采用混凝土挡墙，但表面宜进行饰面处理。饰面可以采用仿石砌面的模板预制混凝土修筑，或贴面修饰。饰面力求自然、原始； 挡土墙边部处理避免设置陡立、生硬的端墙，在高度上渐变收低或设置圆形端墙渐变隐入至边坡内。4、积极探索坡面防护新技术，提高防护绿化效果川九路在边坡防护上，借鉴国外先进的设计理念和范例，积极探索坡面防护新技术。为克服沿线不良地质条件，配合周边自然环境，创作设计了“花池墙”、“阶梯栅栏挡墙”等新型防护结构型式,既起到了防护的作用，又利于绿化美观，丰富路容景观。 5、采用“露、透、封、诱”的设计手段，突出自然景观对于沿线较好的自然景观（如山川、草甸、河流及森林等），应使其显露出来；对于有碍观瞻的滑坡、不可绿化的裸岩或部分人工建筑物，应通过适当的路边设施或绿化将其封挡、遮蔽；对于较易忽视或远离公路的美丽景观采用特征植物、特征构筑物或观景台进行诱导。即近景好的要“露”，远景好的要“透”，景色不好的要“封”，景色不好的又无法“封”的要“诱”开视线。6、注重细部处理，增加路容美观公路线形、边沟、挡墙、护栏是公路自身景观的四要素，因此，在设计与施工中应力求精细。川九路在路面上施划行车道中心线和车道边缘线、在路基边部设置了与路面平齐的路缘石、外侧为矩形边沟加盖板或植草皮路边沟、并在部分危险路段设置防撞护栏等，使路容轮廓清晰，展现出路线蜿蜒流畅的曲线美。7、保证路侧净空区，体现“宽容设计”理念路侧净空区是进行道路横断面设计时考虑的重点之一。川九路在地形条件相对较好的川主寺至弓杠岭及九寨沟沟口的路段，尽可能地加大了路侧净空区宽度，以保证司机出现操作失误的情况下，容错、纠错，体现“宽容设计”理念，提高行车的安全性。8、修整遗留的取弃土场，绿化恢复自然地貌不良的取、弃土方式，将严重破坏公路沿线环境及景观。经过几次改建，许多取土场和弃土堆位于川九公路两侧，分布凌乱，阻挡视线，缩减路侧净空区，影响行车安全，并严重破坏了沿线的地表生态。因此，本次改建首先尽量回填原来遗留的取土坑，并进行绿化；实在无法回填的，要将边坡清理成缓坡，修复成自然地貌，然后绿化美化。对于路侧弃土堆原则上移走绿化，不能移走的修整成与周围自然景观协调后绿化。4.3 交通工程景观美化设计关键技术1、设置人性化的标志牌，激发游客兴致在满足交通安全的前提下，综合考虑到周边环境景观要求及道路使用者的美学方面的欣赏特点，川九路设置了人性化的标志牌。在标志牌的整体设计上，采用了双面形式；标志牌的内容上，采用了适合旅游风景区的个性化指示设计。双面标志牌的引入，不仅减少了标志牌立柱的数量，还可以降低公路路侧环境视觉上的复杂性，提高路侧交通安全。考虑到川九路的重要旅游特性，结合公路沿线分布的不同景观特色，设计了具有鲜明图案的、简单明了易懂的、可视性良好的个性化版面。通过这些具有个性的指示标志牌，道路使用者可以很轻松地了解到周边公路环境的特点，从而为他们更好地欣赏沿线风光提供了可能。2、采用钢背木护栏，提高与环境的协调性为了使防撞护栏能够与周边自然环境相协调，在不降低护栏防撞强度的前提下，个别路段安装了钢背木护栏。钢背木护拦的表面材质由于采用天然的木材，能与周边自然环境更好融合在一起。与以往常用的镀锌波形梁护拦相比，钢背木护拦在视觉上更显柔和。虽然钢背木护拦具有环境友好特点，但考虑到我国目前的国情以及日常养护问题，不建议大范围使用，仅限于环境景观要求较高路段采用。3、合理设置标志牌位置，体现“宽容设计”理念在进行交通标志牌位置设计时，充分考虑路侧侧向净空大小，将立柱尽量设置远离路基，以减轻标志牌对行车道横向空间的压缩，降低失控车辆冲出路基与立柱相撞的可能性，保证路侧交通安全，充分体现“宽容公路”的设计理念。4.4 环保景观施工关键技术1、施工中最小程度破坏环境主要包括以下方面：土建与环保单位联合招标，以便共同协作，在实现土建工程目标的同时，做到对自然生态环境的最大保护。绿化工程与土建工程同步进行、同步完成。实行全员培训、严格管理、牢固树立环保意识。路基开挖前，可将开挖线内的树苗及腐植土移栽和堆放到指定位置，之后进行还原。、施工中最大程度恢复环境按照“适地适树”的原则，尽量采用当地树源、草种，以保证成活率，并与