（交通运输工程专业论文）公路建设对沿线环境影响研究.pdf

摘要 随着国民经济发展和拉动内需政策的带动，我国公路建设事业得到蓬勃的发展。在 公路建设中，如何与环境相协调，既保护环境，又发展社会经济，走可持续发展之路， 这是2 1 世纪环保的一项十分紧迫的课题。研究公路建设对环境的影响，有利于最大限 度地减轻公路建设项目对环境的危害，同时也为公路建设环保措施提供理论依据，对促 进公路建设与社会、经济、环境效益协调发展具有重要的现实意义。 本文以滨德高速公路项目为例，在总结国内外相关研究的基础上，遵循理论与实践 相结合的技术路线，对公路建设对沿线环境影响进行了研究，并提出了相应的对策和建 议，为我国高速公路的设计、施工、养护提供了借鉴。 关键词：公路建设；环境影响；设计；对策 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fn a t u r a le c o n o m ya n di m p e t u so fd o m e s t i cd e m a n d ，t h e h i g h w a yc o n s t r u c t i o no fo u rc o u n t r yg e t sar a p i dp r o g r e s s h o wt oc o o r d i n a t ei tw i t hn a t u r a l e n v i r o n m e n ti sb e c o m i n ga ne x t r e m e l yu r g e n tt o p i co fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o ni n21s t c e n t u r y s t u d y o nt h ee f f e c to fh i g h w a yc o n s t r u c t i o n p r o v i d e s t h et h e o r yb a s i so f e n v i r o n m e n t - p r o t e c t i o nm e a s u r e m e n t s ，h a sp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c ei ni m p r o v i n gt h ec o o r d i n a t e d e v e l o p m e n tb e t w e e nh i g h w a yc o n s t r u c t i o na n ds o c i e t y ，e c o n o m ya n de n v i r o n m e n t a l b e n e f i t s t h i sp a p e rt a k e st h eb i n z h o u - d e z h o uf r e e w a yc o n s t r u c t i o np r o j e c ta se x a m p l e ，a n da t t h eb a s i so fs u m m i n gu pt h el i t e r a t u r e s ，t h i sp a p e rd i s c u s s e st h ei n f l u e n c eo fh i g h w a y c o n s t r u c t i o no nn a t u r a le n v i r o n m e n tw i t ht h es y s t e m sa n a l y s i sa st h eg u i d a n c e ，a n di tc a n p r o v i d et h e r e f e r e n c e sf o rt h ed e s i g na n dc o n s t r u c t i o no fh i g h w a y k e yw o r d s ：h i g h w a yc o n s t r u c t i o n ；e n v i r o n m e n ti m p a c t ；d e s i g n ；m e a s u r e 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：壶、1 势沁呻年，月垃日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：壶、1 够簸砷年，f 月2 二日 导师签名： 凇乡件 d7 年i1 月日 长安大学硕士学位论文 1 1 课题的提出 第一章绪论 改革开放以来，我国公路有了长足发展，到2 0 0 6 年底，全国公路总里程已达3 4 8 万公里，其中，高速公路通车里程已超过4 5 万公里。为使中国公路逐步形成与国民经 济发展格局相适应，与其他运输方式相协调，建立起快速、高效、安全的国道主干线系 统和重点公路系统，使通行能力在总体上适应国民经济和社会发展的需要，我国制定了 国道主干线发展规划和国家重点公路规划，即在2 0 1 0 年之前建成8 5 万公里的国家级 高速公路和一批地方高速公路，2 0 2 0 年前形成国家高速公路网。根据我国政府通过的 “7 9 1 8 高速公路网 发展规划，未来2 0 年，我国将把人口超过2 0 万以上的城镇全部 连接起来。这一规划的量化指标是：2 0 1 0 年之前，中东部省份的所有村庄以及西部省 份的所有乡镇要建成全天候的公路并与公路网连接；2 0 2 0 年前，西部所有省份的村庄 要建成全天候的公路并与公路网连接，从而为公平发展建立一个平衡的公路网。 随着公路总里程的迅速增加和高速公路的大规模修建，由公路所造成的环境影响和 环境污染日益突出，这与我国脆弱的生态环境极不适应。实践证明，单靠污染控制技术 解决不了日趋复杂和广泛的环境问题，只有按照生态可持续性和经济可持续性的要求， 进行公路建设，才能实现公路乃至人类自身的可持续发展。 公路建设改善了交通条件，促进了沿线地区的社会经济发展，同时也带来了许多环 境问题。由于公路工程具有线长、点多、既伸向城镇又伸向农村等特点，所以对环境的 影响范围大，涉及面广，而且贯穿于公路建设和使用的全过程。公路建设和公路交通在 很大范围内改变了自然环境，其对环境的影响主要表现在对生态环境的破坏及周围环境 的污染。 一、对生态环境的影响和破坏【l 嘲 公路工程对沿线自然环境的破坏和生态环境的影响范围在路线两侧3 0 0m 左右，路 线越长、通过地区生态系统越复杂、植被覆盖率越高，其影响和破坏的程度就越大，反 之越小。对生态的影响和破坏的途径主要是主体工程占用和分割土地，使沿线耕地减少， 植被覆盖率降低；填筑路堤取土、开挖路堑弃土破坏地形、地貌和植被，破坏土体结构， 相应地改变了生物的生存环境，影响其生长、活动的规律，阻碍生态系统蔓延，如对森 林地段的连续性和整体性的破坏，导致森林中水、热、气的重新分布，改变了群落的外 第一章绪论 部边界环境，通过与群落内生物因子的互相作用，引起近路侧群落向干旱型演替。植被 的破坏或群落类型的改变，减少了光合作用所产生的氧气，使二氧化碳浓度升高，温室 效应加剧。公路的修建还可能干扰地面水流向，工程活动扰动了大自然原有的生态平衡， 诱发各种环境自然灾害的发生，如崩坍滑坡、地面沉降、水土流失、河道堵塞、泥石流 等。其次是公路运营后，汽车产生的有害物质会使生物的栖息环境( 空气、水、土壤) 逐渐恶化，引发生物发育不良，繁殖机能减退，疾病增多，抗病能力下降，从而造成数 量减少，甚至可能影响整个生物群落。 二、环境污染【7 - 1 2 1 工程施工期间，开山放炮、机械化施工的噪声，干扰周围环境；在气候干燥季节施 工，土石方施工现场，二次扬尘是大气环境的主要污染物；在机械化施工阶段，燃油机 械排放的废气会增加该路段的大气污染负荷；施工过程中有害物质直接流入水体影响水 质，或进入土中，污染地下水，使水质下降。公路投入运营后，环境污染集中表现为机 动车尾气和噪声。特别是机动车尾气己成为城市大气污染的一个重要来源，目前我国机 动车污染控制水平较低，相当于国外2 0 世纪7 0 年代中期水平，单车污染排放水平是日 本的1 0 2 0 倍、美国的l 8 倍。 但高速公路建设不会因为它对环境有不良影响而停滞不前，由于我国高速公路的建 设还远远不能满足经济发展的需要，还应大力发展。因此寻求一条高速公路建设与环境 保护可持续发展的道路，是解决问题的关键。所谓可持续发展，就是既符合当代人的利 益，又不致损害未来人类利益的发展。它是从环境与自然角度提出的关于人类长期发展 战略与模式，而不是在一般意义上所指的一个发展过程要在时间上连续运行，不被中断。 它强调的是环境与自然资源的长期承载力对发展的重要性及发展对改善生活质量的重 要性。要求环境与经济协调，追求人与自然的和谐。其核心思想是经济的健康发展应该 建立在生态持续能力、社会公正和人民积极参与自身发展决策的基础之上。在发展指标 上不再把g n p 作为唯一的发展指标，而是用社会、经济、文化、环境、生活等各个方 面的指标未衡量发展。从传统的发展模式转变为可持续发展模式，首先要转变人对自然 及环境的态度，建立环境意识和环境价值观，从只顾自己或眼前利益转变为关心地球的 命运和人类的前途。为了准确掌握高速公路建设对环境的影响程度，制定环保措施及为 以后的公路规划、设计、施工提供参考，花费一些人力、物力对将建或已建的高速公路 进行环境影响预测或评价研究是非常必要的。国外一些发达国家在处理公路建设和环境 相协调方面起步较早，取得了许多宝贵经验和成果，值得我们借鉴。 2 长安大学硕士学位论文 1 2 国内外研究现状 国外环境影响研究起始于二十世纪5 0 年代，美国、日本等工业发达的国家上世纪 5 0 年代末起就开始研究公路环保问题。7 0 年代环境评价研究蓬勃发展，美、英、日、 俄等国在环境评价方面进行了大量工作。美国1 9 6 9 年制定的国家环境政策法 ( n e p a ) ，是世界上第一个把环境影响评价制度在国家环境政策法中肯定下来的国家。 随后，瑞典、法国、澳大利亚等国都在国家环境保护法律中规定了环境影响评价制度具 有强制性。目前很多国家已建立了环境影响评价制度，评价方法有几十种。 国外一些工业发达国家对交通环境污染的防治经历了三个时期：6 0 年代中期以前 主要是搞污染治理；6 0 年代中期至7 0 年代中期，进入防治结合，以防为主的综合阶段， 7 0 年代中期以后，进入了强调环境管理，全面规划，合理布局以及资源综合利用阶段。 目前，公路建设中的环境保护设施费用已达到公路工程建设投资额1 0o 6 0 左右。 对公路交通的污染防治，世界各国首先建立管理和治理机构，制定相应的法律、法 规、标准。美国、日本是制定汽车排放法规较早的国家，本世纪6 0 年代，美国、日本 分别制定了汽车一氧化碳，氮氧化物和碳氢化合物的排放标准，最早出现的汽车噪声法 规是本世纪3 0 年代英国制定的，1 9 7 0 年美国公布了噪声污染与消除法，1 9 7 2 年制 定了噪声控制法；日本也相继制定了噪声法、振动法、东京公害防治条例 世 号予。 美国的公路交通环境保护，从内容上看，主要指公路建设、养护和汽车运输过程中 的环保工作；从阶段过程来分，则是指公路建设前期、公路建设施工过程和公路运营阶 段的各项环保工作。 美国的公路规划在满足区域经济发展和社会交往需求时，首要考虑的是公路工程项 目与自然环境的有机协调，坚持可持续发展观念下对自然环境及生物多样化的有效保护 和对生态平衡自觉维持，具体到每一个工程项目的可行性研究中，都必须同步完成全面 的环境影响评价报告( e n v i r o n m e n ti m p a c ts t a t e m e n t ，缩写为e i s ) 。报告从项目实施可 能对周围社会环境、自然环境( 包括生态、水、大气、噪音等多方面) 的影响出发，筛 选数十项督促检查因素进行全面的分析，从环境影响的角度论证项目的可行性。前期工 作时，广泛征求工程所在地区民众、社团及其有关部门、机构的意见、建议，没有他们 的参与、认可、项目不能实施。 工程建设阶段：公路建设过程中的环境影响，主要是路基施工时挖、填土石方造成 第一章绪论 局部区域水土流失及自然生态破坏，施工扬尘及沥青烟污染，机械噪声扰民等。针对不 同工程项目不同施工地区和不同施工季节的各种情况，美国公路建设中都采取了系统化 的环保措施，主要措施为：1 ) 在深挖、高填路段的路基施工中，路基两侧首先修挖出 雨水集流槽，将冲刷路基的泥水引至路基旁的沉淀地，既防止了大规模水土流失，又净 化了水源。2 ) 对穿越原始森林的公路施工，砍伐森林之前施工单位必须先征求林业部 门的核准，并请环保部门就施工地界内的每一棵树上有无野生动物进行勘察，没有动物 栖息才能砍伐。施工须经野生动物繁殖区时，一方面必须避开其繁殖季节，另一方面还 要针对不同动物的习性，在施工场界周围布设必要的保护措施，避免动物误入工地酿成 其自身伤害。3 ) 无论是公路改建还是新建，工地上的所有施工机械都必须开启黄灯闪 烁，给过往行人或车辆以醒目的提示。4 ) 施工场界周围竖有安全防护网栏，既可确保 施工安全，又可防止施工扬尘及废弃物的无度扩散。公路养护施工时施工区前0 5 l k m 处，必须竖有“前方施工减速缓行 的标志牌，提醒人们注意安全，顺利通行。5 ) 公路施工取土、弃土一般都集中完成，取土时必须先将地表熟土或原始森林地区的腐植 土挖出堆放一边，待施工完毕后再行回填，弃土也都尽可能利用起来造地。6 ) 公路施 工过程中还采用了许多先进实用的废物回收利用技术。7 ) 注意公路施工中对文物的保 护。 公路建成投入使用后，车流带来的废气，噪音污染，交通事故的社会危害，危险品 运输对环境的潜在威胁等，就成为环保要解决的主要问题。针对这些因素，美国公路交 通主管当局也采取了各种对策。有的在设计、施工中就己作了全面考虑，如在公路通过 噪声敏感区的路段建设高效防噪隔音墙；有的则是通过对机动车辆的严格监测，以确保 其符合废气排放和噪音污染标准，对危险品运输制定了严密的运输规程，专人负责确保 安全。通过水源地和动、植物保护区的公路两侧，还竖起了提醒人们注意保护环境的标 志牌，如“保护水源( p r o t e c to u rw a t e rf r o mp o l l u t i o n ) 等标志牌。 公路工程项目投入营运后，对公路交通项目环境影响进行后评价( r e v i e w e n v i r o n m e n tf a c t o r s ) ，是美国交通环保工作的又一重要举措。所有工程项目在营运后的 规定时期，必须就e i s 和项目可研报告中的环保措施落实情况，进行一次全面的后评价， 检查环保工程技术措施执行情况，以利于在今后的项目中继承好的做法，改进低效措施， 最大限度地实现交通环保的总目标。 美国公路交通发展中，不仅有完备的有关公路规划、建设和公路运输管理方面的法 律及实施细则，而且有多项环保法律。对公路交通环保问题有详细的专门规定，对公路 4 长安大学硕士学位论文 发展中的环境保护规划内容、程序和评估办法，对机动车废气排放，交通建设中的环境 影响等都以法律形式予以明确的规定，使公路交通环保工作有法可依并须严格执行。 加拿大有关公路环境保护的法律法规涉及许多方面。其中较重要的有：环境评价、 污染物控制排放、杀虫剂使用、水污染防治、空气污染防治、鱼、迁徙鸟类、庄稼、濒 危物种及其栖息地保护、公共健康保护、危险品运输及泄漏应急反应、废品管理、汽油 管理和文物保护等等。公路附近为了保持水土，采用种草籽、植草皮、铺网垫、铺砾石， 引流沟等措施。修筑防噪音墙( 水泥混凝土预制的、镀锌钢板的、木制的以及水泥混凝 土复合植物纤维轻体材料预制的等) ，选线时利用土丘隔音；开挖，公路下穿；植被降 噪；多孔沥青减噪路面等办法来降低噪声影响。公路建设对动物生存环境和栖息的影响 是明显的，导致了动物数量的逐渐减少。为了缓解这种负面影响，加拿大公路环保部门 采取了许多措施，如建设国家自然公园，著名的有班夫国家公园，给动物保留一个自然 的栖息环境。另外，在公路建设的同时，建筑专门给动物横穿公路的下穿式通道或上跨 式的通道桥，并人为地撒上一些动物粪便，诱导动物从这些通道穿过。建造动物涵洞， 将它与两边的排水沟相连，便于青蛙、乌龟等通过。另外动物可能出没的路段，设置警 示牌，提醒司机不要误撞了动物。 环境紧急情况是不可预见事件发生的结果，需立即采取行动，保护人身、财产和环 境的安全。环境紧急情况包括：危险品泄漏、考古发现、污染物等。 政府派出环境监督宫员监督各项目，其职责是：填写环境保护日志；监督环保措施 的安装、运营和养护；确保承包商遵照环保规程办事；向合同管理官员报告环保事项； 与资源官员保持联系。 日本高速公路建设较美国落后2 0 多年，直至2 0 世纪6 0 年代后期，才拉开高速公 路建设的序幕，到2 0 0 2 年末，日本高等级公路达到8 6 2 6 公里，高速公路达到7 2 7 8 公 里。由于国家和全民的高度重视，公路环境保护一直被作为国家优先发展的项目，建设 施工尽量减少对自然生态的破坏，公路沿线树木、河流、自然植被保持良好，施工废料 1 0 0 进行再生利用等，经过几十年的研究与建设，琪综合技术水平已优于美国，居世 界领先地位。他们的策略是“环境优先，自然再生 、“整顿治理，安全第一 。 欧共体关于工程建设环境的研究已形成洲际文件，在建项目中的可行性研究、初步 设计、施工图设计、环保设计是一个完整的体系，与工程部分相对应有“环境相容性研 究 、“景观配套设计、景观设计实施方案 三个阶段，具体的流程见图1 1 。 5 第一章绪论 周道列规划 路线布设 路线选择h环境相容性研究 避免对环境侵害 各地土地规划框架确定路线总体走向 初步设计 麟甜h 燃ttj 7 i 、e xy i 对环境侵害的平衡和补偿措施 方案确定程序 i 方案实施 b 缸。兰竺擎毫伽。 一景观设计实施方案 包括防噪墙、动物网i 4 ”“”“5 图1 1 欧共体工程建设流程图 我国的环境影响评价工作在7 0 年代后期才逐步发展起来。年中华人民共和 国环境保护法公布实施，年在广东省深圳汕头公路、年在陕西省西安 临潼高速公路率先进行了环境评估，年交通部发布交通行业环境保护管理规定。 至此，公路建设有了环保法规。 随着我国经济的发展，公路交通建设项目的环境影响评价从无到有，逐步发展，至 今中国已有效地开展了高等级公路和公路大桥的重大建设项目的环境影响评价，如海口 一三亚、宜黄、沪宁、沪杭、铜陵大桥、虎门大桥、江阴大桥、军山长江大桥等项目的 环境影响评价，并通过了环保主管部门的审查，为公路建设项目贯彻“预防为主 的环 保方针起到了积极的促进作用。 我国己先后颁布了中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国环境噪声污染 防治法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国大气污染防治法、中华 人民共和国水土保持法、中华人民共和国土地管理法、中华人民共和国公路法等 法规条例来进行立法强制环境保护。 目前我国所有的公路建设前都必须进行环境评价方面的研究，因此本论文的研究具 有一定的普遍性和代表性，可为相关工程建设提供有价值的参考，具有重要意义。 6 长安大学硕士学位论文 1 3 主要研究内容和方法 1 3 1 研究内容 本文将以滨德高速公路为研究对象，重点研究高速公路建设对环境的影响，研究主 要内容包括： ( 1 ) 深入分析滨德高速公路所经地区的自然环境、生态环境、水环境、大气环境 及社会环境现状，确定对环境影响敏感的主要控制点，为分析高速公路建设对环境影响 奠定基础； ( 2 ) 研究高速公路建设对生态环境和水环境的影响。在调查滨德高速公路附近的 生态环境和水环境的基础上，对高速公路施工过程及将来的营运可能会对生态环境和水 环境造成的影响进行分析评价； ( 3 ) 研究高速公路建设对声环境和大气环境的影响。高速公路建设后会加重沿线 的噪声和大气污染。本文详细分析了高速公路在施工期、营运期对工程沿线的声环境及 大气环境的影响，并提出可行的改进措施； ( 4 ) 研究和预测高速公路工程对社会环境的影响，分析和预测滨德高速公路建设 期及营运期对当地的资源、经济发展、居民生活所产生的影响； ( 5 ) 针对滨德高速公路建设，提出可行的环保对策和建议。 1 3 2 研究方法 本论文的研究思路是：依托山东滨德高速公路的线形资料和环境影响数据，对公路 建设对环境影响进行详细分析，研究过程可以概括为： ( 1 ) 依托道路数据资料的收集及现场调查 从统计学的观点来看，要研究公路建设对环境影响不能停留在主观的分析臆断之 上，应该用统计数据进行分析，用事实说话。因此，必须对实施道路项目区域的环境现 状进行调查，了解当地居民、动植物、土壤、水资源、气候和风景资源等方面的情况， 为进行分析收集丰富准确的资料。调查的方法可以是现场实测，也可以收集相关文献资 料。 ( 2 ) 资料整理和分析 在充分调研的基础上，对现有研究和技术资料要以相应的方法和格式进行整理分析， 确定公路建设对环境影响的各个方面，确定研究目标。 ( 3 ) 分别研究公路建设对生态环境、水环境、声环境、大气环境、社会环境等方 7 第一章绪论 面的影响 ( 4 ) 提出相应的对策和建议 结合公路建设对生态环境、声环境、大气环境等影响分析，以滨德高速为例，有针 对性的提出相应的对策和改善措施。 1 4 本文的创新点 本文从道路工程角度系统地研究道路对环境的影响问题，它不仅是对道路环境影响 进行一般性的评估工作，而且密切联系道路的规划和设计，其根本目的在于如何在道路 修建的同时尽可能少地对环境产生不良影响，并对研究对象进行深入的理论上的分析， 提出了一系列切实可行的建议。创新点如下： ( 1 ) 本文在汲取国内外的研究成果，并总结现有公路环保实践经验的基础上，深 入分析了滨德高速公路所经地区的自然环境、生态环境、水环境、大气环境及社会环境， 确定了对环境影响敏感的主要控制点，为预测和评价高速公路建设工程的环境影响奠定 了基础。 ( 2 ) 系统全面地对公路施工期、营运期环境影响进行了研究，针对公路建设项目 施工期与营运期的环境问题，分析公路施工期与营运期各环节可能带来的环境影响，使 环境问题与环保目标明确，为今后的环境影响综合评价奠定基础。 ( 3 ) 确立了公路建设项目设计期、施工期、营运期环境影响要点，为环境影响因 子识别、筛选及建立公路环境影响评价指标体系做好了准备。 ( 4 ) 在公路施工期、营运期环境影响分析的基础上，分析研究公路建设项目所涉 及环境因子的特点，提出适用于公路建设项目环境影响的对策和建议，避免了公路设计、 施工的盲目性，对公路环境保护建设具有指导意义。 ( 5 ) 本研究为环境和公路交通规划决策提供了支持，对环境影响评价的理论研究 和实际应用提供了参考，对类似规划的环境影响分析提供了一种思路。 8 长安大学硕士学位论文 第二章滨德高速公路工程概况及环境现状 2 1 项目的功能及地位 滨州至德州公路是国家重点公路东营至香港( 口岸) 线滨州至衡水支线的重要路段。 该段路线位于鲁北平原，在山东省境内经滨州和德州两市，是连接环渤海湾经济区尤其 是胶东半岛北部沿海港口与其经济腹地的高速通道。其东起滨州市，与国家高速公路长 春至深圳公路和荣成至乌海公路相连，西至德州市，与已建成的德州至衡水高速公路相 接。同时，该路段还是山东省规划的“五纵连四横、一环绕山东”高速公路网“一横”和“一 环”的重要组成部分。 2 2 路线方案及主要控制点 2 2 1 路线走向 路线起于荣成至乌海公路辛庄子至邓王段高速公路终点的邓王立交( k 6 7 + 9 4 0 ) ，路 线基本向西偏南方向前进，在北耿家村与班家村之间穿过，到魏王庄村西l 公里跨越引 黄灌溉渠；上跨过g 2 0 5 线后，穿行于河北、东袁家、西袁家、小吴家、毛家寨和郭家 等村之间的空地后上跨即将开工建设的新大济路( 即新的省道$ 2 3 9 ) ，西行约2 公里，在 王芝龙与十里堡两村之间的空地上跨$ 2 3 9 ；随后跨越大寨洞，并进入德州市庆云县境 j 内，在杨和尚寺南向西，经文侯齐、王醉酒、小尹家、苗辛家等村间空地穿出，于尚堂 镇南、南王村北上跨$ 2 4 6 。路线继续向西偏南前行，在小白张北连续跨越德惠新洞和 前进沟，在兴隆镇南上跨$ 2 4 7 线，经小孙家、大桥郭，在善化桥南1 公里上跨$ 2 4 8 ， 在韩小吾以北跨越马颊河，路线在枣牌尹与刘家村之间穿过，经过宋龙海、聂家、姚孙 家、赵家桥等村庄，跨跃丰河、宁津新河，在王木腿南进入宁津境内，在徐家向西南方 向经王德普、赵铁锅、小自家等村后跨宁南河，前马家，在王寨北上跨$ 2 4 9 线，而后 向西到小店南上跨省道$ 3 1 4 ，经后刘庄北、小张庄西、徐百万庄南、姚庄北、方庄北、 边庄北、杨大毛南转向西，进入德州市经济开发区，经李芳庄北、小高家店北向西下穿 规划的京沪高速铁路，经仲家湾跨四女寺减河，沿省界南侧转向西北，经李小吴北、枣 林齐北跨京福高速公路，并设德卅i ：1 1 ：互通( 枢纽) 与之相接，此后沿德州市：i l 多, i - 环线位 向西，跨京沪铁路和g 1 0 4 ，经于庄互通立交至终点( 鲁冀省界) 。 9 第二章滨德高速公路工程概况及环境现状 2 2 2 主要控制点 主要控制点：邓王、东袁家( 与g 2 0 5 立交) 、双官庄( 与$ 2 3 9 立交) 、南5 e ( 与$ 2 4 6 立交) 、王陌阡( 与$ 2 4 8 立交) 、王寨子( 柴胡店立交) 、小店( 与$ 3 1 4 立交) 、赵宅、德州 北互通( 与京福高速公路立交) 、于庄( 与g 1 0 4 立交) 、南运河大桥( 鲁冀省界) 。 2 3 主要工程概况 2 3 1 建设规模及技术标准 ( 1 ) 建设规模 推荐方案路线全长1 4 4 3 0 4 公里，其中起点( 邓王) 至京福高速公路( 德州) 段约 1 3 4 3 3 5 公里，京福高速公路( 德州) 至终点段( 称为“德州北绕城段”) 约9 9 6 9 公里。 德少h h l 绕城段与现有的京福高速公路德州北连接线重合，其中京福高速公路德州北互 通( k 1 3 4 + 0 3 5 ) 至于庄互通( k 1 4 0 + 8 3 5 ) 为在原路基础上高架道路，与原有道路无影响； 于庄互通( k 1 4 0 + 8 3 5 ) 至终点，长约3 4 7 公里是按照高速公路标准设计的，路基宽度 2 6 米，只是没有封闭，因此对原路进行封闭利用即可。全线共有特大桥l 座，长1 0 2 1 米，大桥1 2 座，长2 6 6 2 米，中桥1 2 座，长8 5 6 米，小桥6 0 座，长1 8 3 7 米，涵洞3 1 0 道； 互通立交1 1 处；分离立交1 4 处；通道2 8 0 道；天桥8 座；连接线2 条，共1 2 公里。 ( 2 ) 技术标准 表2 1 主要技术经济指标表 指标 序号指标名称单位 起点至京福高速京福高速至终点 1 公路等级高速公路高速公路 2 计算行车速度 k m h 1 2 01 0 0 3 路基宽度 m2 82 6 4 路线长度 k m1 3 4 2 3 5 9 9 6 9 5 最大纵坡 1 6 22 2 7 6 平曲线最小半径 n l 2 2 7 1 6 74 0 0 0 7 土方 1 0 0 0 m 31 6 3 0 7 6 l7 4 9 5 8 占用土地田1 9 8 3 25 0 4 9 拆迁建筑物 m 29 0 2 03 0 0 1 0 估算总额万元 5 3 9 51 5 6 7 1 1 1 平均每公里造价力兀 3 6 3 5 5 3 2 2 1 2 路面结构类型沥青混凝土路面 1 3 桥梁设计荷载公路一i 级 根据拟建公路在路网中的地位和作用，参考交通量预测结果，推荐采用高速公路 标准建设，主要技术经济指标见表2 1 。 1 0 长安大学硕士学位论文 2 3 2 主要工程数量 表2 2 推荐方案主要工程数量 序号项目单位全线合计 1 路线长度公里1 4 4 3 0 4 2 特大桥米座 1 0 2 1 1 3 大桥米座2 6 6 2 1 2 4 中、小桥米座2 6 9 3 7 2 5 互通立交处 1 1 6 路基土石方万立方米 1 6 5 0 7 7 排水防护万立方米3 4 5 8 路面工程千平方米 3 0 3 4 1 0 3 9 永久占地公顷 1 0 1 2 2 1 0 临时占地公顷 7 6 4 9 4 2 3 3 路基工程 拟建公路k o + o o o - k 1 3 4 + 3 3 5 路基宽度2 8 米，k 1 3 4 + 3 3 5 水1 4 4 + 3 0 4 路基宽度2 6 米， 路线所经地带地处鲁北平原，均为黄河冲积平原，微地貌类型较多，地势平坦，水系较 多。土壤以亚粘土、轻亚粘土、粉细砂、粉土为主，质地松散，承载力弱，极易受雨水 侵蚀。 ( 1 ) 路基边坡 当路堤填筑高度8 m 时，边坡坡度采用1 ：1 5 ；当填筑高度 8 m 时，上部6 米边 坡坡度采用1 ：1 5 ，下部边坡坡度采用1 ：1 7 5 。 在互通区征地范围内，适当放缓路基边坡。 ( 2 ) 路基排水 路拱坡度：行车道及硬路肩采用2 ，土路肩采用4 。 路基排水：全线采用集中排水，由急流槽汇集路面水排至路基外。在填方路基坡 脚处设1 2 米护坡道，在护坡道外侧设置底宽l 米接近自然形式的碟形排水沟。将水 流排入自然沟、渠、河流中。路基、路面排水自成一体，并与当地排灌系统有机结合起 来，既要保证路基、路面排水的需要，又不影响农业的灌溉。 ( 3 ) 路基防护 拟建公路根据当地气候、地形、地质条件及筑路材料的选用情况，采用工程防护和 植物防护结合的措施，防止路基病害，达到固坡和营造高速公路绿色走廊的双重目的。 在低洼地段，河流沿岸，桥头两侧及涵洞进出口、排水沟护坡道等，为防止洪水和 雨水形成集中冲刷，部分设置了浆砌片石护坡防护。 第二章滨德高速公路工程概况及环境现状 一般填方路段，当路基填土高度h 3 米时，采用植草防护；当路基填土高度3 米 h 5 米时，采用预制混凝土空心砖方格网加植草防护；当路基填土高度h 5 米时， 采用浆砌片石衬砌拱防护，拱圈内植草。 ( 4 ) 特殊路基处理 本项目部分路段地处德惠新河、马郏河两岸的带状洼地，土壤天然含水量较高，地 基承载力低，属软土地基路段。软土地基加固措施主要有： 可采用粉煤灰等轻质材料填筑路堤，在路堤底部宜设置透水性水平垫层，厚度以 o 5 米为宜。 路堤加筋应采用强度高、变形小、耐老化的土工合成材料作为路堤的加筋材料。 可在路堤的一侧或两侧设置反向护坡道，其高度不宜超过路堤高度的1 2 ，其宽 度应通过稳定计算确定。 采用固结排水、加固土桩、强穷等措施加固地基。 表2 3 特殊路基处理情况表 序号起讫桩号长度( 米)土壤类型处理方法 1k 5 9 + 6 0 0 - - k 61 + 0 0 01 4 0 0 软土 采用抛石挤淤、砂桩、设置水平垫层、 2k 6 6 + 0 0 0 - k 6 7 + 4 0 01 4 0 0 软士 超载预压等措施处理路基 2 3 4 路面工程 根据公路等级、交通量，结合沿线气候、土质、筑路材料等情况，采用沥青混凝 土路面，其路面结构方案见下表。 表2 4 路面结构方案表 结构层名称 主线收费站 上面层 4 c m 改性沥青玛碲脂碎石混合料( s m a - - 1 3 ) 中面层 6 c m 中粒式沥青混凝( a c - 2 0 ) 2 8 c m 水泥混凝土 下面层 8 c m 粗粒式沥青混凝土( a c - 2 5 ) 上基层 1 4 c m 改性沥青碎石( l s p m - 3 5 ) 基层2 0 c m 二灰碎石1 8 c m 二灰碎石 底基层2 0 c m 石灰粉煤灰稳定土 2 0 c m 石灰粉煤灰稳定土 2 3 5 桥涵工程 拟建公路先后跨越了德惠新河、小开河、大寨河、清波沟、马颊河、跃丰河、朱 家河、宁津新河、漳卫新河、减河等以及部分排涝灌溉渠道及冲沟。桥梁横断面采用 与路基横断面同宽，中小桥一般采用跨径为1 0 米、1 3 米和1 6 米的预应力混凝土空心 板，大桥、特大桥一般采用2 0 米预应力混凝土空心板、3 5 米预应力混凝土t 梁，考 1 2 长安大学硕士学位论文 虑到车辆行驶的舒适平稳，桥梁上部均采用桥面连续，以减少接缝。在城区段采用高 架桥，高架桥采用预应力混凝土连续箱梁，下部构造根据路线所经地带地质实际情况， 采用灌注桩基础，柱式墩，柱式或肋式桥台。 全线小桥上部构造均采用预应力混凝土空心板，下部根据不同地质情况采用薄壁 桥台或柱式桥台，桩基础。涵洞为钢筋混凝土圆管涵和钢筋混凝土盖板涵。 2 3 6 路线交叉 ( 1 ) 互通式立体交叉 全线共设1 1 处互通式立体交叉，其中2 处预留。单车道匝道路基宽度为8 5 米， 对向双车道匝道路基宽度为1 5 5 米。 ( 2 ) 分离式立体交叉、通道及天桥 全线共设分离式立体交叉1 4 处，另外，为了解决沿线两侧的过往交通及田间耕作 需要，沿线设置了2 8 0 个通道，8 座天桥。通道采用了顶应力混凝土空心板、钢筋混凝 土板、钢筋混凝土箱型三种不同形式，天桥采用钢筋混凝土连续箱梁。由于拟建公路所 经区域水系发达，部分通道兼有排洪、排涝功能。 2 3 7 沿线设施 沿线设施有管理分中心2 处、匝道收费站8 处、服务区3 处、停车区1 处。 2 3 8 占用土地及拆迁 拟建公路占用土地1 7 7 7 1 4 h m 2 其中耕地1 4 2 3 6 6 h m 2 , 占8 0 1 1 果园1 9 5 1 3 h m 2 ， 占1 0 9 8 ；林地2 2 5 4 h m 2 ，占1 2 7 ；未利用土地6 4 5 7 h m 2 ，占3 6 3 。坑凹水面 5 1 2 1 h m 2 ，占2 8 8 ，其它1 9 9 3 h m 2 ，占1 1 2 。 拟建公路在选线过程中尽量避开了村庄，推荐方案中无穿村而过的情况，只是从个 别村庄边上经过，因此居民住房拆迁量很少，全线共拆迁民房1 0 7 7 0 m 2 。 2 3 9 建筑材料和运输条件 拟建公路地处鲁北黄泛冲积平原，在广齐断裂形成的区域地质构造界线以北埋宁 隆起和济阳拗陷范围。地质构造的特性造成了该区域地层产出的一致性，区内岩矿资 源贫乏，沿黄河两岸无砂、石材料生产。均需从广齐断裂以南，由鲁西断块隆起区形 成的鲁中山区北部边缘采取，运输距离相对较远。 石料、砂材生产于泰安、青少i 1 、济南、淄博及以南地区，储量丰富，品质优良，材 第二章滨德高速公路工程概况及环境现状 质多为石灰岩、花岗岩、玄武岩。 沿线路用填方材料较为缺乏，因地势低平，就地取土易造成排水不畅。按照就地 取材和少占耕地、良田的原则，采取集中取土的方案。届时根据沿线县、乡、镇的指 定地点，结合河湖治理、水利开发取得土源。 钢材的生产供应，山东境内均较充分，济南、滩坊、烟台、莱芜均有钢铁企业， 生产多类、多种规格的普通钢材，可从省内购买并可以满足工程需要。高强钢丝等特 种钢材可从外省购进或组织进口货源。 南部山区盛产生产水泥的原料，且煤炭资源丰富，因此水泥工业发达。各种标号水 泥品质优良，可供桥梁等构造物使用。济南、滨州、东营、淄博均为山东省沥青主产地， 现有多家生产沥青的企业，所需均可满足工程使用。在济南的南部山区及河北的隆饶地 区生石灰的产量十分丰富。本项目沿线较大的火力发电厂有德州华鲁电厂和宁津电厂， 可提供充足的粉煤灰。 沿黄河两岸地表水丰富，路线所经区域地下水富集，可由地面水库、河道内取用， 也可自采地下水或引用黄河水。但需经检验后方可使用，尤其是干旱季节，应检定水中 的有害离子，确保工程质量。 路线所处地区道路纵横交错，路况较好，交通方便，材料均可直达工程场区，运输 以汽车为主。 2 3 1 0 土石方量及取弃土场情况 由于拟建公路地处平原地区，挖方远小于填方，需要大量借方。根据设计资料，整 个线路挖方总量为2 0 6 2 8 千m 3 ，填方1 6 4 7 7 4 9 千m 3 ，本桩利用方为1 7 7 8 3 千m 3 ，借 方1 6 3 0 0 6 6 千m 3 ，计价方为1 6 5 0 6 9 干m 3 ，无废方产生。 拟建项目地处鲁北平原，因地势低平，就地取土易造成排水不畅。按照就地取材和 少占耕地、良田的原则，采取集中取土的方案。届时根据沿线县、乡、镇的指定地点， 结合河湖治理、水利开发取得土源。另可取用黄河泥沙，也可以考虑土方远运。 2 4 自然环境概况 2 4 1 地形与地貌 拟建公路路线所经区域地处鲁北平原，地形地貌特征为黄河冲积平原。该区域地 势自西南向东北缓倾，坡降1 5 0 0 0 - - 1 1 0 0 0 0 ，绝大部分海拔高程在5 0 米以下。平原几 1 4 长安大学硕士学位论文 乎全由黄河泛滥堆积物构成，组成物质以粉砂为主。 ， 由于黄河多次改道、决口泛淤，废弃河道错综分布，加之后期地表流水改造及人 为影响，形成了岗、坡、洼交错分布的地形。主要的地貌类型有：河滩高地、沙质河 槽地、河间浅平洼地、缓平坡地、背河槽状洼地、决口扇形地和黄河三角洲。除黄河 三角洲以外，地表起伏表现为南、北两侧高，中间凹下呈槽状分布的特征。路线经由 区域的地貌区自东向西分别为黄河联合扇形高地区、徒马河问坡洼地区和马颊河北河 道高地区。 2 4 2 地质 ( 1 ) 地质构造 路线所经区域地处华北断坳，自南向北有齐河广饶断裂、滨县陈家庄断裂、临 邑滨城断裂、陵县老黄河口断裂、边临镇羊二庄断裂、沧东断裂、下泊头断裂等 数条主要断裂带。区域被这些断裂带分割成南抬北降，倾斜面向北的断块，又被由西向 东排列的北西向文祖断裂、无棣益都断裂等切割成网格状块断构造，形成了山东境内 的次级构造单元埋宁隆起、济阳拗陷、临清坳陷。 埕宁隆起位于宁津、乐陵、埕子口一线，呈北东向分布，被第四系覆盖，是一个隐 伏的隆起，基本上由泰山群、寒武系及石炭二迭系组成，上第三系不整合超覆其上， 构造简单。埋宁隆起包括宁津凸起、无棣凸起和埕子口凸起。 济阳坳陷东邻渤海，南界为齐河广饶断裂斜坡带，西南与临清塌陷相接，西北及 北面为埕宁隆起，是一个新生代沉积盆地。济阳坳陷为燕山运动和喜马拉雅运动形成的 块断盆地，由中生界、新生界构成。近东西向断裂构造十分发育。项目区域主要包括青 城凸起、滨县凸起、陈家庄凸起、义和庄凸起、德州凹陷、惠民凹陷、车镇凹陷、沾化 凹陷、东营凹陷等。 临清坳陷以聊考断裂与鲁西断块隆起分界，东北部与济阳坳陷和埕宁隆起相邻，主 要由中生界、新生界构成。发育有北东向褶皱带和断裂。 ( 2 ) 地层分布与岩性 路线所经区域第三系十分发育，但出露不好，其中下三系是重要的含油层系，该区 域广为第四系沉积物覆盖。第四系沉积物厚度较大，德州区域厚度一般在5 0 0 米左右， 滨州区域约3 0 0 - - 4 0 0 米，地层发育齐全，沉积类型及成因类型多样，在埕子口隆起和 无棣一带沿断裂分布有第四纪玄武岩。该区域第四系划分如下： 1 5 第二章滨德高速公路工程概况及环境现状 全新统地层，区域的主要岩性特征为冲积层和风积层。冲积层为粘质砂土，夹粉细 砂及1 2 层淤泥，分布于沾化一带，结构松散，具层理，厚度在1 - 4 0 米之间。风积 层分布于临邑、沾化等地，为黄河形成的粉细砂经风搬运堆积成砂丘，厚度在2 , - - 一2 0 米 之间。 上更新统地层，主要岩性特征为砂质粘士、粘质砂土、粉细砂，含细砾及大钙质 结核，厚度在3 5 - 1 6 5 米之间。济阳、宁津以东地区有海积层。陵县、平原一带有湖 积层，由淤泥质粘土及粉砂组成，并夹有劣质泥炭1 0 1 5 米。无棣一带具有三层火山 l u 7 白0 中更新统地层，主要岩性特征上部为砂质粘土、粘质砂土夹粉细砂土；下部为粘 土，砂质粘土夹细砂及薄层钙质胶结砾石、铁锤质结核，局部地区夹3 米厚的淤泥质 粘质砂土，粘性土结构致密；底部砾石为经短途搬运的钙质结核；该地层厚度在3 5 1 3 0 米之间。无棣一带1 9 6 - 2 6 3 米见火山碎屑岩。 下更新统地层，主要岩性特征为粘土、砂质粘土，夹粉细砂，下部中细砂、中粗砂 层含砾石，厚度在7 0 - - - 1 4 0 米之间。西部砂层单层厚度较大，常见1 2 厘米花岗岩质砾 石、粘土，结构致密。无棣一带2 9 4 米以下夹有玄武岩及火山碎屑岩。 ( 3 ) 水文地质 路线所经区域属于鲁西北平原水文地质区。该区域由于河流不断改道，古河道带 及其间带沉积物在空间上层迭交错分布，呈多层结构。在垂直河流方向的剖面上，含 水岩组为淡水咸水淡水的三层水质结构区，均为第四系孔隙潜水、微承压水及深 层承压水，砂层呈透镜体状断续分布。 鲁西北平原在5 0 0 米深度内，由于存在咸水体，因此，将孔隙水划分为浅层淡水 及深层淡水。一般0 - 6 0 米深度内的浅层淡水，其富集带为具有工农业供水意义的重 要水源。浅层淡水以下地下水垂直运动和水平运动滞缓，一定的古地理环境中形成了 咸水体，其下部为深层淡水( 承压水) 。 在惠民、乐陵、庆云一带分别有不同组合咸淡水分布，上部浅层淡水含水岩组厚 度一般为4 0 - 6 0 米中部戚水体的厚度在鲁北地区南部为1 7 0 米东北部为1 7 0 - - 2 7 0 米。 浅层淡水，咸水体( 矿化度大于2 克升) 以上的含水层，直接受到大气降水的补给， 含水砂层最厚地段为古河道带，砂层累计厚度一般为5 - 2 0 米，局部达2 5 - - 3 0 米，单 层厚度3 1 0 米。水位