2用全新的理念 建设生态、环保、景观高速公路(钱国超).doc

用全新的理念 建设生态、环保、景观高速公路钱国超江苏省交通厅摘要： 宁杭高速公路（江苏段）位于江苏省苏南宁镇山脉和宜深山地之中，沿线地形起伏，植被完整，自然风光秀丽，人文景观荟萃,旅游资源十分丰富。江苏省交通厅党组提出将其建设成为生态路、环保路、景观路、旅游路，以期使该高速公路建设成一种全新的、融景观、环境（包括生态）和旅游开发为一体的典范，使之成为21世纪我省第一条具有可持续性发展特征的高速公路。本文对该条生态、环保、景观、旅游高速公路的设计作了全面介绍，并重点对高速公路设计中生态环境保护手段、“珠链”景观设计理念、生态防护技术、服务区、互通区等景观设计作了探讨。关键词：高速公路 生态、环保、景观、设计 1、 项目概述1.1、 设计宗旨随着我国经济的飞速发展，整个社会已进入越来越注重人的全面发展的新阶段，作为经济发展重要支撑的交通基础设施建设，既是人的素质和社会进步的综合体现，也是人类创造文明财富、保护生态环境、推进科技创新、体现人文景观的综合反映，理应与时俱进，在满足原有的方便快捷通行等使用功能的基础上，更加坚持“以人为本”内涵的深入开发，努力提高工程建设的品质、品位。宁杭高速公路设计即本着全面提升高速公路建设水平和工程质量的宗旨，坚持以新的思想、新的理念、新的要求、新的标准设计的一条新型高速公路，以期最大限度减少对沿线自然环境的破坏，实现高速公路与人文自然景观的和谐统一，使之建成为一种全新的，融景观、环境（包括生态）和旅游开发为一体的典范路，是21世纪我省首条集生态、环保、景观、旅游概念于一体的，具有可持续性发展特征的高速公路。1.2、项目简介宁杭高速公路是上海至云南瑞丽国道主干线的重要组成部分，它将两座历史悠久的名城：江苏省省会南京和浙江省省会杭州连接在一起，与沪宁、沪杭高速公路共同构筑起了长江三角洲地区沪宁杭重要三边之间的高速公路骨架网，大大缩短了三市之间的时空距离。宁杭高速公路江苏段全长114公里，西起南京溧水县，经常州溧阳市，向东止于无锡宜兴市苏浙交界父子岭处。其中一期工程34.695公里于2000年7月开工建设，已于2003年9月底建成通车，剩余路段将于2004年下半年全部建成通车。1.3、项目沿线地理环境宁杭高速公路江苏段位于苏南南部宁镇山脉和宜深山地之中，地形起伏，植被完整，沿线自然风光秀丽，人文景观荟萃，旅游资源十分丰富，除南京和杭州外，主要有溧水的胭脂河、天生桥、无想寺、东芦山，句容的宝华山、茅山、瓦屋山，溧阳的天目湖，宜兴的“竹海、洞天、陶都、茶洲”等。项目沿线地形、地质条件复杂多变，生态环境良好，路线穿经了东芦山、瓦屋山、横山、燕山、铜官山、龙背山、兰右山、梯子山、父子岭等山体，毗邻沿线众多水库和太湖广阔的水域，穿越芜太运河、蠡河等通航河流。2、本项目对生态环境的影响分析和控制高速公路的设计客观上会对沿线及某些区域的生态、景观产生一定的影响，我们的设计是在分析这些不利影响的基础上实施有效的对策，力求将这些影响降到最低，力争使高速公路景观能源于自然、融于自然。2.1、本项目对周围生态环境的影响分析对动植物的影响：高速公路造成永久性路堑或路堤，占用和减少了大量自然的土地、林地，改变了动物的生存环境，并成为动物迁移的障碍。林区由于道路的开通，增加了光透度，减少了湿度，从而改变了植被的结构，这也会影响到一些敏感的生物。路线穿越丘陵山区，开挖山体导致自然植被遭到破坏，也是很难于恢复的。对水环境的影响：公路建设期土方填挖、植被破坏会造成水土的流失，公路沿线的水体可能会受到悬浮土、油和重金属的污染。当道路运营时，水质问题主要来自含有悬浮固体、油、油脂和重金属的径流引起。对大气环境的影响：道路沿线邻近区域，大气有受到来自开挖土石方和石灰混合料的灰尘影响的可能。公路运营后，车流尾气的影响比较显著，一氧化碳、氮氧化物、固体微粒等污染水平会有所提高。对声环境的影响：路线的大部分穿过农业区，原来的噪音水平很低，白天18个小时的Leq水平在45至55分贝的范围内。可以预见，一些靠近道路的村庄（20至50米范围内）里白天的噪音水平将提高10至15分贝。同时短期内的施工噪音将对附近村庄有影响。光污染：高速公路开通运营后，夜间会产生强光，对沿线的动物生存会造成不利，但对人群的影响不大。建筑废弃物污染：公路的建设和使用会产生一些惰性废物（包括岩石、未被污染的土壤、混凝土等）、活性废物（如塑料、沥青、油类等），可能影响到土壤、地下水和河道。2.2、努力控制并减少对沿线生态环境的影响为减少公路建设对沿线生态环境的影响，设计阶段就重视施工及运营全过程兼顾环境的保护与监控。公路线位尽可能远离环境敏感点，宁杭高速公路线形选择时充分考虑到了这一点，尽量避开生态价值损失比较大的区域，例如林带。桥梁选址及结构应不明显压缩河流，不明显减少过水断面。在满足高速公路建设技术指标的同时，避免大填大挖，部分傍山路段采用半幅路基、半幅桥梁，既可降低工程造价，又达到水土保持的目的。对确实避让不了的山脉（如父子岭）则采用隧道方案，减少对生态环境的破坏。该项目全线设有全面完善的排水及污水处理系统。排水系统充分考虑原有地形、地貌，尽量不破坏原有水系，兼顾沿线农田灌溉服务；若不可避免，则将原水流改道接顺，避免明显改变地表水径流机制。高速公路各管理、服务设施均设有满足污水处理要求的地埋式污水处理设备，各种生活、生产污水不能直接排入农田、河流、湖泊，经生态净化处理后方可排入高速公路边沟（或排水沟）。强调改项目在施工期间的管理，以期减小施工引起的噪声、大气、生态环境污染。施工现场勤洒水，配备专用洒水车定时洒水。机动车运输过程中，用蓬布覆盖，减少尘土及洒漏。科学安排施工现场、时间和运料通道；改变使用的设备或操作方式以减少噪音，例如将噪音操作限制在一天中的某一个时段。所有的机械都加强维修保养，避免造成过大的噪音或过强的振动。对施工现场、生活区废水严加管理，确保工地有关人员了解排水沟和当地河流的位置，任何污染物包括污水，都不可流入排水沟。废土和料堆均远离水道和排水系统，地表水也应远离料堆，以免水污染。推广采用了一些新型的环保、轻质材料，以减少工业废物的产生。很多在工地上由于损坏和作业产生的废物也都首先考虑用于再利用或循环使用，如利用边坡处理时的弃石做硬质景观等。本工程弃方较多，弃方处治从设计阶段就已给予充分的重视与考虑。各施工合同段按指定的地点弃方，弃方处按照设计图纸要求，修建浆砌片石挡土墙、护脚等，弃方完成后，予以植草绿化或造田还与地方。如本项目东芦山挖方段最深下挖了89米，爆破产生的弃石有142万方，设计者创新的利用弃石场，设置我省高速公路上的第一个观景台，变废为宝，发挥沿线依山傍水的自然优势，增加了旅游吸引力。该项目为缓解运营期对环境的影响，在敏感路段均设置了填筑式路堑、隔音屏障、绿篱墙等。尤其是为减少声屏障等生硬的工程形象，本项目较多采用了填筑式路堑，即对部分穿越村庄的低填路段，在路基外进行二次填筑，变填方为挖方，在路堑边坡及坡顶部位种植竹林、树林形成绿色隔音防护屏障，以减少高速公路的噪音、尾气对附近居民的影响；3、 适度改善高速公路沿线生态环境3.1、增大绿化面积在隔离栅范围内大量种植树木、花草，形成茂密植被和景观树林，防止水土流失，降低噪声污染。尽可能放缓边坡，如挖方段根据具体情况最大放到1:5，通过生态防护，增大绿化面积。在服务区、互通区、收费站区大力打造主题绿化景观区，选择与当地风格、景观相协调的绿化树种，仔细斟酌树种搭配，在确保共生的基础上，做到乔、灌结合，错落有致，远景与近景相协调，草地与灌木林、树林相映辉，能随季节变化形成不同景观效果。3.2、大量采用生态防护技术宁杭高速公路开展了生态边坡防护技术研究，全线挖方段基本取消了浆砌工程防护，运用“客土喷播”、“轮胎固土”、“草袋固土”、“草棍固土”等种植技术基本实现了生态防护；在可能的情况下尽量放缓边坡，取消浆砌工程。3.3、营造湿地效果湿地是维持良好生态环境的重要一环，是自然界吐故纳新的“肺”。根据这一理念指导，宁杭高速建设高度重视湿地生态的形成，大力打造湿地景观。如互通区模拟自然排水系统不设边沟，做成湿地水处理系统；在部分互通区因地制宜通过开挖河塘、堆丘等手法对原来的地形地貌进行改造，形成环绕的水系、亲水池塘，广种水生植物等。3.4、开展沿线环境整治宁杭高速公路生态、环保、景观、旅游路的建设得到了工程沿线政府的高度重视和大力支持，都积极结合宁杭高速公路建设进行沿线农田整治、农业结构调整、退耕还林还草、经济林种植等工作，对沿线土地使用进行统一规划利用，控制200m范围内建筑，关闭了公路沿线两侧一公里范围内的采石场，并积极进行封山育林、荒山荒地整治改造等。4、 景观设计理念：4.1、宁杭高速公路进行了全面系统的景观设计，目的是要在穿山越水中做到因地造势，路随景出，景由路生，要实现顺应自然、呼应自然、融入自然的景观效果。宁杭高速公路主要的景观设计理念可以归纳为“珠链”二字：整条高速公路就像是一条“链绳”，而各个互通、服务区和收费站就像是链上一粒粒的“珍珠”。这一理念成为宁杭高速公路南京到无锡140公里景观设计的灵魂，从而使设计成果的整体风格和谐统一，名副其实成为“我省21世纪第一条可持续发展的高速公路。”4.2、“珠链”理念的核心概括为：“珠链”这一概念形象地表达了把高速公路沿线孤立的各个景点整合成为统一整体的设计理念。同时，通过对沿线的互通、服务区和收费站的精心设计来衬托“链绳”高速公路主线。“珠链”理念重视强化地方特色及当地人文、历史风情，每一粒“珍珠”都拥有区别于其他“珍珠”的独一无二的特征，而且这一特征将会和当地的历史、文化和景观和谐一致。这将给道路使用者带来独特的视觉感受，凸显该区域的特点从而刺激旅游业的发展。“珠链”理念的重要原则是积极保护和修复生态环境，走以人为本，可持续发展的景观设计道路，即既要保护现存的景观特征，又要开发新的景观和视觉效果，吸引游客在此驻足。4.3、“珠链”理念的主要设计目标n 提升旅游景观的层次，营建艺术氛围，营造新的旅游设施和吸引点，如服务区等n 使公路建设对周围景观（例如：自然地形、树和植物、湖、小溪和历史性建筑等）的影响程度降至最小n 通过树丛和灌木的栽种，地形设计（例如：边坡处理）和其他特征的设计和完善（例如：池塘和防噪隔栅等），缓和高速公路的建设和运营带来的环境影响n 缓和高速公路建设和运营对生态造成的影响n 通过栽种多种适宜的树种，促进生物多样性和生态的恢复n 将服务区发展成为旅游路的中心点，采用显著标记，旅游信息发布等手法鼓励和引导游客n 优化乘车人的视觉体验，屏蔽无味的景象，保留和增强优良景观4.4、“珠链”理念的设计效果在这一科学新颖的景观理念的指导下，宁杭高速公路上一系列贴近自然的景观单元被巧妙的结合在一起，从而使设计成果的整体风格和谐统一，整条道路与周围自然环境相互交融，营造出自然风光，改善了自然环境，淡化了人工痕迹，同时区域特色得到彰显，增加了旅游吸引力。整条“珠链”通过运用“借、遮、引”手法，屏蔽掉无味的景观，将远近有味的自然风光不露痕迹的引入驾乘者的视线，有景借景，无景造景，突出“显山露水”的自然主义风格，整条道路错落有致，远景与近景相协调，田园景观、湿地景观、林地景观、山体景观、湖泊景观等多种景观类型相结合，旅客可以一边乘车，一边欣赏沿路的风景，产生回归自然的愉悦心情，留下了舒适惬意的驾乘印象。宁杭高速公路还创新地在连续长度大于200米的挖方段和路基高度小于1米的填方段取消防撞护栏，改设轮廓线，这一措施有效淡化了高速公路生硬的工程形象，增加了高速公路与大自然之间的交融性，提高了视觉景观的连续性。5、互通区环境、景观设计 各互通区都是“珠链”上漂亮的“珍珠”，需进行重点规划设计。每个互通区都应根据其所处地域的具体特点，赋予各自独特鲜明的主题，并通过环境整治、土地造型、植被覆盖以及适当点缀硬质景观、艺术小品来充分表达其主题，给人以强烈的视觉冲击。建设时要注重行车视觉的动态效果，在保证视距的前提下，通过土地造型、植被覆盖，尽可能避免各匝道之间以及匝道与主线之间不必要的相互通视，尽可能使驾乘人员感觉到汽车是行驶在自然环境之中。宁杭高速公路所有的互通区布设均与沿线地形相协调，通过放缓边坡而取消了内侧边沟、排水沟等浆砌工程，在互通范围内通过开挖沟塘、营造湿地、堆筑土丘、勾通水系、修建截水坝等手段来营造空间层次和自然生态环境，在沟塘、湿地内种植了大量的水生植物，能够很好地沉淀、过滤、净化水体并减少空气污染。每个互通内的沟塘、湿地、土丘、植被都经过了精心构思，造型各异，真正做到了源于自然、融于自然、高于自然。如骆家边互通，主题形象是借意与其相距不远的风景名胜-天生桥和胭脂河。互通区绿化大面积采用了单一灌木品种，形成流畅有动感的曲线形态，作为整个区域内的形象特质。同时配以大块的构架式林木种植区，为驾乘人员创建较早的视觉冲击，效果十分自然有趣。另外利用区内蜿蜒流淌的河流，在其周围辅植了自然风格的稀疏林木，更加突出河流的自然形象。6、服务区环境、景观设计6.1、服务区是“珠链”上重要的“珍珠”，其功能主要有停车、加油、修理、餐饮、购物、观光、休闲、旅游、商务、信息发布等。在进行设计前对高速公路建成通车后的营运状态、主要服务项目、对象等进行分析研究，对每个服务区的功能准确定位。要坚持“以人为本”的指导思想，充分考虑为不同的服务对象提供所需要服务，各种功能区要相对分开，避免相互干扰。6.2、服务区的位置选择，宜设置在挖方段或低路堤地段，要使高速公路上的旅客在一定距离外即可影影约约见到服务区，以吸引人们进入。在服务区内要尽量避免人们的视线能直接看见高速公路，要使人们暂时“远离”高速公路，得到充分放松。服务区选址时还要充分考虑随着交通的飞跃发展，人们对道路和服务要求的提高，为以后的扩建留有余地。6.3、服务区停车场的设置，对整个服务区的布局影响很大。根据我国已建成高速公路服务区的营运现状，各种车型宜分开停放，禁止混停。要设置小型停车场、客车停车场、大货车停车场以及拖挂车专用停车位，各场区之间可以通过种植植物进行分隔，小型车与客车停车场要靠近服务区的主建筑，以便旅客能方便快捷地进入服务楼，拖挂车停车位要充分考虑进出停靠的方便，要做到顺行车方向停靠（由于我国的拖挂车机动性能较差，调头、倒车移位都不方便），这能有效避免因货车白天长期大量停靠而堵塞服务区，致使客车与小型车不能进区的现象，停车区的面积要进行准确测算，要为以后的扩建改造留有空间。6.4、服务区的景观建设采用我国传统的园林手法，需要适当设置一些硬质景观和艺术小品，以取得较好的静态观赏效果。要将服务区作为高速公路的标志物来建设，力求独一无二，要有吸引人们视线，使人难以忘怀的特色。例如服务区内的标志牌和道路上的标志牌可以做出明显区分，采用更为独特的形式和颜色；服务区的建筑造型多姿多彩，不能是单纯仿照国外建筑，没有自己的创意；随着我国经济的发展，人们素质和要求的提高，建筑物内部装饰可适当提高标准，和国际水平接轨。6.5、各服务区选址充分考虑旅游道路的功能要求。如溧水东庐山服务区位于东庐山东侧，服务区采用不对称形势，主体布设在南侧，紧临贯庄水库和风景秀丽的山林，山水相依，风景怡人。宜兴太湖服务区紧邻烟波浩淼的万顷太湖，服务区主体布设在太湖一侧，为驾乘人员提供了一处绝佳的休闲观光地。7、生态防护技术的运用一般认为，高速公路边坡采用工程防护能起到较好的防护作用，但建设和维护成本高，且景观效果差、对原有生态系统破坏严重。为了减少高速公路对原有生态系统的破坏，维持、恢复原有的生态系统，宁杭高速公路从生态的角度出发，最大限度地采用了生态防护技术，并在生态防护的基础上，兼顾良好景观的形成，综合运用生态学、植物学、工程学、风景园林等诸多学科的知识，以科学性、艺术性、可行性为目标，使生态防护既能满足护坡固坡、防止冲刷的工程要求，又能因地制宜，与周围生态景观有机地相结合。7.1、填方路段的生态防护7.1.1. 土质填方路段（粘土、坡比1：1.5）生态防护成本低，景观效果好，生态功能强，但有时易造成土壤侵蚀。在高速公路边坡究竟是采用工程防护还是生态防护，生态防护的临界高度是一个非常重要的指标，不同立地条件的边坡，生态防护的临界高度均不相同。我们对不同地区的强暴雨量、不同路面宽度的汇水量、排水方式以及各种植物的防护能力等进行了大量的试验研究分析，确定了高速公路边坡各种生态防护的临界高度。在宁杭高速公路中，我们根据边坡的不同情况，采用了多种生态防护形式： 填土高度小于3.5米的边坡，路面水漫流至坡面，直接在坡面撒播草种并适当夹植灌木进行边坡防护。 填土高度3.55米的边坡，在土路肩处设置截水沟，坡面设置急流槽集中下水，减少路面水对边坡的冲刷。在坡面急流槽间撒播草种并适当夹植灌木进行边坡防护。 填土高度大于5米的边坡，根据不同情况在坡面上设置单层或双层的衬砌拱，在拱圈内撒播草种并适当夹植灌木进行边坡防护。 部分填土高度大于7米的段落，采用分台阶的形式进行坡面处理（见附图1），并在台阶上设置排水沟，将整个坡面划分成23个高度小于3.5米的坡面后，直接在坡面撒播草种并适当夹植灌木进行边坡防护。 在周围条件允许的路段，将原设计坡比放缓至1：2，以提高生态防护的临界高度，减少工程防护的比例。7.1.2. 石质填方路段宁杭高速公路由于地处丘陵地带，沿线多小山丘，为减少弃石对环境生态的破坏，减少取土数量，降低工程造价，我们尽可能地将开挖的石方用于路基填筑，并对石质填方的边坡做以下处理： 粘土包边植草。在石方路基两侧填筑1米左右的粘土包边，与相应石方层次同步填筑、压实，为以后的绿化种植创造一定的条件。路基填筑完成后，对此类边坡按土方边坡同样的方法进行处理。 干码块石植草。将粒径较大的石块，分台阶分台阶干码在石方路基两侧，并在石块空隙中充填耕植土，作为植物生长的基础。 对于利用碎石土填筑的路基，利用专业的喷播设备，将植物种子喷入坡面中，经过一定的生长周期，即可覆盖整个坡面，起到护坡固坡的作用。7.2、挖方段的生态防护对于沿线各个挖方段上边坡，结合不同的坡面性质、土质情况，分别采取不同的生态防护技术进行处理，宜喷则喷、宜栽则栽，保证了生态防护的效果。7.2.1. 挂网客土喷播技术，适用于石方边坡或土质恶劣、边坡较陡的路段。这些路段土壤条件较差，缺乏植物生长的基本条件，但坡面稳定，使用挂网客土喷播可达到良好的生态防护效果。首先清除坡面上的杂物和浮石、铺挂镀锌钢丝网，并用锚杆固定；再将由耕植土、草灌植物种子、肥料、黏合剂、保水剂等混合而成的客土，利用专业设备喷至铁钢网上，厚度812厘米。造价70100元/平方米。7.2.2. 废弃轮胎客土技术，亦适用于上述路段。清除坡面上的杂物和浮石后，用锚杆将废弃轮胎固定于坡面，并将各个轮胎互相捆扎成整体；再将由耕植土、草灌植物种子、肥料、黏合剂、保水剂等混合而成的客土填入轮胎空隙。造价70100元/平方米。7.2.3. 普通客土喷播技术，适用于坡面情况稍好的路段。清除坡面上的杂物和浮石后，直接将由耕植土、草灌植物种子、肥料、黏合剂、保水剂等混合而成的客土，利用专业设备喷至铁钢网上，厚度58厘米。造价4060元/平方米。7.2.4. 草棒客土技术，适用于土质相对较好，坡度较缓的路段。用稻草缠绕竹竿成草棍，清除坡面上的杂物和浮石后，用钢钉将草棍平行固定于坡面，草棍之间挂钢丝网，上覆45厘米营养土并喷撒草灌植物种子。造价3050元/平方米。7.2.5. 穴植技术，适用于土质较好、土含量较高的