高速公路景观设计方法与应用.doc

高速公路景观设计方法与应用 摘要高速公路是现代化交通的重要组成部分,是衡量一个国家与地区经济发展水平的重要标志。自世纪年代以来,我国的公路交通基础设施飞速发展,高速公路建设取得显著的成就。然而,公路建设尤其是高速公路建设在拉动经济增长的同时,也不可避免地对当地生态环境及景观环境造成一定程度的影响和破坏,在公路建设过程中如何减少对路域景观影响,建设优美、舒适、安全的行车环境,是目前建设、设计、科研单位都亟待解决的问题。鉴于此,本论文在参考美国、德国、日本等发达国家相关研究和我国公路标准化美化标准、公路路线设计规范以及诸多高速公路景观设计研究的基础上,提出了高速公路景观设计的基本概念,深入探讨了高速公路景观设计景观要素及构景原则。在论述高速公路线形设计中运动的视觉和高速公路美学原理对高速公路景观设计的要求的基础上,对高速公路线形设计、结构物景观设计及高速公路的中央分隔带、边坡、隔离栅绿地景观的设计问题进行了详细论述。最后对高速公路互通式立交的景观设计进行重点研究分析,并以诸多实例来验证本文所述的高速公路景观设计方法,为公路生态景观恢复和公路景观设计提供现实的科学依据,协调好公路交通与生态景观的关系,促进公路与旅游、资源、环境保护的协调发展,以期对以后的公路景观设计研究和完善具有一定的指导借鉴作用。关键词:高速公路;景观设计;视觉和美学原理;景观要素;互通式立体交叉 . , . ,., , ,.,.?” ,. ,、 ., ,. , .:; ; ;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已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名: 驴年月;日扫因两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: 各年多月;,日蕊闺两导师签名: 年暨月亏日岳莨长安大学硕上学位论文第一章 绪论.论文研究背景自世纪一年代以来,我国的公路交通事业取得了举世瞩目的巨大成就,公路建设无论里程还是等级都有了前所未有的突破。年我国第一条高速公路沪嘉高速公路通车,年底全国高速公路总里程不到公里,而到年底,全国公路总里程已超过万公里,其中高速公路总里程达.万公里,稳居世界第二位。据交通部新制定的国家公路网规划,中国高速公路网有望于年建成,实时高速公路总里程将达到.万公里。近年来,国家用于公路建设的投资年均超过千亿元。公路建设早己成为我国基础设施建设的热点,而且在今后相当长的一段时间里仍旧是我国交通发展战略的重点。高等级公路作为国家重要的基础设施之一,其建设已对我国社会经济的发展起到很大的促进作用。然而我国以往的高等级公路设计只侧重工程设计,导致公路沿线的景观比较单调,缺乏地域特色,植物配置上也没有反映出当地的植被特征,甚至一些公路建设对当地的自然景色起到极大的破坏作用,与我国的可持续发展战略严重相悖,忽视了公路两侧民众及司乘人员的视觉和心理感受,对公路沿线地区的景观环境、生态环境及生活环境等产生了一定的负面影响,不利于公路建设项目的持续、快速、健康发展。随着“以人为本理念的提出和深入贯彻,仅仅注重使用功能的公路设计理念,已远远不能适应时代发展的要求。公路工程设计尤其是高等级公路工程设计要同时考虑人的感受、生理和心理需求,所设计的公路除满足交通需求外,还应给人以美的感受。另外高等级公路一般投资较大,一经建成,不仅影响国家的城市化布局、国土的整治和利用、区域规划和建设以及经济带的形成,而且对周围环境的景观有巨大影响,故高等级公路景观设计应引起诸多部门的重视。然而由于种种原因,高等级公路的景观设计尤其是景观绿化还存在着很多问题,主要表现在公路绿化单纯追求形式美,绿化形式不但投资大、所要求的管养水平高,而且安全、生态和景观的综合效益不高,无法完全满足公路建设对生态恢复、景观再造的需求。随着交通事业的飞速发展,人们对交通的要求越来越高,不仅要求其安全、迅速、经济、方便、舒适,而且要求其给人以精神上美的享受,故对高速公路景观设计的相关研究已日益迫切。第一章绪论.国内外研究概况.国外相关研究的历史和现状国外的公路交通行业对公路沿线生态环境的保护与公路的景观绿化非常重视,已由以往的普通绿化发展到目前的生态公路或景观生态绿化。它强调公路绿化应综合考虑生态功能、景观美化功能、同周边环境的协调功能、交通附属设施功能等多方面的完美结合,以使公路建设与大自然最大程度地融为一体。最早提出道路景观设计理念的是德国人,世纪年代,德国开始大量修建高速公路,与此同时美、英等国也相继兴建高速公路。德国在大量的道路工程实践中提出了道路景观设计的理念。早在年,联邦德国制订的道路设计规范就包含景观设计的内容道路景观设计规范?。在该规范指导下,联邦德国道路密切结合所穿过地区的地形,显示所通过区域的自然风貌和城镇的最佳景观,成为现代化道路设计的典范,取得了辉煌的成就。德国道路设计者认为:“道路设计中,景观是一大要素,景观设计应与道路的总体设计有机地协调,使其对周围原有环境的破坏降至最低程度”。自世纪年代开始修筑高速公路以来,德国十分注重研究道路与周围景观的协调问题,在公路工程的实践中逐渐形成了系统的道路线形理论,同时环保法规要求在设计阶段就要解决沿线的生态和环保问题,维护原有的地形地貌,保护植被和自然生态。德国的公路用地几乎全被草坪覆盖,与田野牧场联成一片或者是与连绵不断的林带融为一体,景观自然而优美;有时在路边的草坡上,间断变化设置几何小图案,有时是圆形、三角形、正方形,并且在表面涂有反光漆,无形中起到诱导视线的作用,夜间能不断提醒驾驶人员安全行车;大多数防眩设施和隔音设施也都用绿化来代替。行驶在欧洲的高速公路上,映入眼帘的都是大自然的景象,公路和自然和谐而统一,给人以自然舒适的感觉。美国在道路工程实践中也提出了相应的公路美学理论。年在林登?贝恩斯?约翰逊总统夫人的倡导下,美国国会通过了道路美化条例。该条例严格管制州际公路旁的路牌和广告牌,取消路旁废弃物堆置场,政府每年以.亿美元资助州际道路建设沿途风景,使道路两旁景色宜人,促进了道路设计的艺术化。美国佛罗里达州公路景观设计指南对公路美学综合规划、公路不同区域绿化栽植标准、自然景观保护、景观美化与公路设施的协调以及植物种类的选择、配置、栽培和养护管理等方面都提出了详细要求。同时,在公路长安人学硕上学位论文建设中十分重视人与自然和谐统一的美感,例如,碰到生态环境中的湿地问题时,占用多少面积的湿地,就在附近补偿相等或大于所占面积的湿地,以使湿地的生态功能少受或不受影响,保护原有自然景观。在公路绿化美化方面,除要求公路建设部门高度重视外,还鼓励全社会的参与,通过各方面的共同努力来实现高速公路生态环境的保护与建设,把对自然景观的破坏程度降至最低,以实现公路建设与自然的和谐统一和视觉美感。日本在吸收欧、美等国道路景观设计经验的基础上,于年制定了公路绿化技术标准,并制定了相应的经营方针。其基本内容是:建设与大自然协调的高速公路网,提供更优质的服务;针对人们出行不再满足于位置转移的心态,在高速公路建设中融入景观设计,使驾驶员和乘客感觉到美的熏陶。日本道路景观设计指南从构思规划期、设计施工期、营运管理期几个阶段提出了景观设计的任务、要求、及措施办法等。在构思规划阶段,根据道路景观调查,列出应保留的景观资源及应回避的影响,并从路内景观和路外景观分析道路构筑物的景观效果,明确构思规划阶段的设计思路,通过研究制定道路景观方针,指导道路景观设计与建设。在设计与施工阶段,对土木工程、桥梁及高架桥、隧道及明洞、车道及中分带、交叉路口、休息场所、环境设施带、道路附属物、植物栽植、施工对策、原有道路景观保留和改善方面的景观设计均进行了深入论述。其具体的措施主要有:为融入自然景观,不破坏山体结构,减少填挖方工程,桥梁采用与周围环境相协调的桥型;挡土墙、隧道洞口采用特殊工艺;设置防止发生碰撞事故的“动物专用通道,努力保护动物的栖息场所,设置“动物诱导栅栏,设置小动物可以逃脱的边坡侧沟;采用了较低的道路照明设备;绿化区栽植与周围环境相同的树种;为使人与大自然融合,设置散步的人行道,休息长凳等设施;设置接近于大自然形态的停车带等。近几十年内,在国土从荒废到绿化的历史过程中,日本绿化工程的理论和技术体系得到了不断的发展并日趋成熟,在实施工程的实践中,日本发明并使用了诸如客土喷播、三维网护坡、复合绿生袋、人造植物瓮、喷附绿化、袋筋绿化、岩盘绿化及防灾绿化等许多针对不同类型坡面的绿化工程技术,目前这些技术已经在世界各国得到广泛应用。近年来,同本公路的绿化工程经常是结合公路边坡坡面的综合治理工作同时进行,对于坡顶高、坡度陡的边坡,通常是采用工程防护与植物防护相结合的方法,从而达到了坡面治理、保护公路、减少水土流失和美化环境、改造景观等综合目的。.国内研究进展我国开展公路景观设计的研究工作起步较晚,设计内容和设计手段都处于较低水第一章绪论平。现有的研究也仅限于对高速公路用地范围内的绿地进行绿化美化方面的探讨,全面系统地高速公路景观问题的研究并没有得到必要的重视与关注。近年来,随着公路建设的快速发展,公路景观绿化工作日益引起人们的注重。年,我国交通部制定颁发了公路标准化美化标准,即工程,该标准要求道路畅通、整洁、绿化、美化,道路景物交叉协调,以构成流畅、安全、舒适、优美的道路环境。在新近的公路设计规范中,对公路线形与环境的协调等等作了一些具体的规定和要求。高速公路的设计中也考虑了景观设计的原则,如注意立体线形的舒顺,避免大填大挖,保护周围环境、景观和生态平衡等等。某些地方已由绿化园林公司承担高速公路绿化方案的专项设计作为公路景观设计的一部分和种植栽培工作。随着对公路环保和景观的重视,年月,交通部环保中心与中国公路杂志社在成都主办了全国公路环保与景观技术研讨会,国内同行在相关领域进行深入的探讨。年月交通部在北京举办了交通可持续发展的高层论坛。由此,公路景观设计研究已经得到国家相关部门的重视和并得到一定程度的发展。公路路线设计规范路线设计中对公路的平、纵、横三个面应进行综合设计,做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。规范指出,高速公路、一级公路应特别注重线形设计,使之在视觉上能诱导视线,保持线形的连续性,在生理和心理上有安全感和舒适感。同时,还应同沿线环境相协调。高速公路、一级公路应借助公路透视图或三维模型检查线形设计同沿线景观的配合与协调;其它各级公路有条件时,亦可利用公路透视图检验线形设计。公路工程技术标准也有相应规定。交通部拟颁标准公路景观评价指标体系已由重庆交通科研设计院提出,并由重庆交通科研设计院起草,日前征求意见稿已经完成。主要内容有:范围、规范性引用楷、术语和定义、评价指标、评价方法和其它。该标准适用范围较为广泛,包括高速公路、一级公路、二级公路及经过自然保护区、风景名胜区、著名历史遗产的公路。该标准明确了一些术语,如公路景观、公路景观敏感性、景观阈值、敏感点段、视距、相融性等。同时对公路景观评价提出了相应的指标,包括敏感性指标、阈值指针、生态美学价值指针、资源价值指针、视觉价值指针等,具体包含视距、视角、特殊性价值、兼容性、地质地貌、景观生态和景观视觉等。在我国己建成通车的万多公里高速公路中,公路景观美化方面曾做过一些尝试,积累了一定的宝贵经验。如年对云南省昆明一曲靖高速公路全线路堑、路堤、中央分割带和立交区等进行了全面的防护与绿化,并首次采用瑞士湿式喷播技术进行大规长安丈学磺士学位论文模的植被种植,为我国公路景观绿化技术的提高作了有益的尝试。此后,云南楚雄一大理高速公路、昆明一玉溪高速公路、大理一保山高速公路、玉溪一元江高速公路、海南环岛高速公路、广西钦州一北海高速公路、成都一雅安商速公路、江苏长江二桥连接线、沪宁高速公路、陕西铜川一黄陵高速公路、成都一雅安高速公路、青藏公路等都开展了景观绿化工作,取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。近些年国内也出现不少景观设计成功的典范,其中川九路最为典型。川九路位于四川省西北部,是交通部重点建设工程。项目区海拨高、人烟稀少、生态环境脆弱,故生态保护和恢复是该工程的中心内容,通过制定完善的生态保护原则并贯彻于设计和施工中,有效地保护了沿线的生态环境。采用常规绿化技术和创新的生态恢复技术,使川九公路路域内植被恢复率达到%以上,建造了我国第一条舒适、美观的高原生态公路,营造了良好的旅游环境。川九公路生态环境的保护与恢复一方面有助于落实公路建设的可持续发展.创建安全、舒适、环保、美丽的行车环境,使得在合理开发利用自然风景资源的同时,工程建设和生态保护实现良性循环;另一方面也有利于提升四川旅游的对外形象,为生奄脆弱区旅游公路建设树立典范如图.。九路景啦从保护环境、改善景观和增强稳定性的角度出发,现在高速公路绿化和景观美化已经受到国内有关单位的普遍关注和重视。在工程建设过程中,许多单位就已经开始做绿化工程设计,如河南商丘一开封高速公路、甘肃中川机场高速公路等。有的单位甚至在丌前就什始进行绿化和景观设计,如广东惠州河源高速公路期在:程初步设计阶段就争门对绿化和景观进行系统的设计。然而.就路域景观设计而言,我国同世界其它地区公路景观相比,还比较落后,大约为发达国家世纪年代的水平,设计理念、方法上尚有很大蓐距,景观绿化技术第一章绪论水准已经成为直接影响高速公路投资效益的一大因素。分析高速公路景观建设中存在的问题,表现在以下几个方面:设计理念落后在高速公路建设初期,由于对高速公路这个现代文明产物的文化价值认识不足,加上经验欠缺、资金制约,使早期高速公路勘察设计中未能认识景观设计的重要性,仅仅考虑路线方案和工程方案的技术经济性,未综合考虑高填方和深挖方所引起的环境生态方面的负面影响。导致工程建成后对环境带来重大影响,景观设计不得不成为一种补救措施和装修手段。且与工程设计相比,公路景观设计还停留在“为绿化而绿化的阶段,往往照搬园林绿化的模式,不利于公路景观设计的长远发展。公路景观设计过于人工化。高速公路景观设计的问题是过分注重人造景观,设计中知注重形式美,对司乘人员实际的景观体验重视不足。设计者常采取传统的园林景观设计手法来设计公路景观,许多公路被“装饰”成富丽堂皂的绿化带;缺乏全局意识,过分注重形式美,忽视了人们在车辆高速运动中的景观体验,造成过往旅客和驾驶人员眼花缭乱,易产生视觉疲劳和不良情绪。漠视社会文化,忽视历史文化遗迹。以往的高速公路景观设计中。普遍存在的一个问题是对地区特性缺乏研究,对沿线走廊带内的景观控制点、保护对象、风景名胜、文物古迹缺乏认识,忽视了所拟建公路作为社会精神文化系统的作用。由于对社会文化的漠视,未考虑本地的风俗人情,故与整个路域沿线文化背景相脱节的生硬的景观作品比比皆是,严重破坏了原有的宝贵历史遗存和传统风貌。论文研究的主要内容与目标本文根据我国形势的发展以及为适应当前公路建设蓬勃发展的需要,针对国内外关于高速公路景观设计所做研究,在查阅国内外相关教材、网站、图书数据及总结前人工作经验和成果的基础上,结合我国高速公路景观设计存在的阚题及我国高速公路的发展现状,重点研究如下内容:高速公路景观设计基本理论结合国内外研究成果及相关资料,对高速公路景观设计给出定义,然后从分析公路景观构成要素入手,明确高速公路景观的主要构成部分。探讨高等级公路景观设计的特长安太学颈学位论文点与应遵循的原则。并在综合考虑各个景观要素和高速公路景观设计原则的基础上,提出符合时代要求的高速公路景观设计流程。高速公路的动视觉和美学原理对其景观设计提出的要求本文详细介绍了高速公路景观设计的动视觉和美学原理,并对视觉和美学原理对高速公路景观设计的要求作深入的分析。高速公路景观设计方法以本文提出的景观设计流程为指导,对高速公路几何线形景观、构造物景观和绿地景观的设计作详细研究,并结合时代要求,探讨目前景观设计中的相关热门问题。互通式立交景观设计本文从高速公路互通式立交的特点出发,提出互通式立交景观设计的原则。对互通式立交景观设计中立交位置的选取、坡面修饰、立交桥跨、线形及绿化等景观设计方法作深入研究,最后以我国的典型立交为例,验证本文所研究内容的现实性、可行性。曩熏鹦厂一?高速公路景观设计概念、/?了?高速公路景观要素一卜?高速公路景观设计的原则釜辈藿馨孽计卜?高速公路景观设计工作流程。一视觉原理和美学原理对公一? 路景观设计的要求? 公路线形景观设计? 构造物景观设计绿化景观设计互遇瓣观设一壁卜蠢:绩糍蠢。图 研究内容框架图第二章 高速公路景观设计的基本理论第二章 高速公路景观设计的基本理论.高速公路景观设计的概述参照国外有关对高速公路景观绿化的概念和国内现有的提法,结合自己的研究与实践笔者认为:高速公路景观设计是对高速公路用地范围内外的自然景观、人文景观进行科学的保护、恢复、开发、设计与完善,使高速公路成为融入它所穿越的大环境中的一条景观生态廊道,最终达到公路内部和外部的和谐。也就是说,高速公路景观设计包括生态景观保护、生态景观恢复、生态景观开发、生态景观设计完善等几个方面,几个层次。对高速公路实施景观绿化有四大作用:一为功能作用,即植物诱导、生物防护、稳定路基、防眩光增加行车安全:二为美化作用,创造一个舒适、优美的良好交通条件;三为环境保护作用,降低噪音和粉尘污染,防止水土流失;四为展示作用,向路人展现高速公路当地的风土人情和文化思想。一般高速公路景观设计范围是指公路所辖一宽的范围内,数十至数百公里沿线的线性地域,包括道路用地范围内所有部分,如中央分隔带、路肩、边坡、隔离栅、路堤、路堑、桥涵、隧洞、护栏、以及服务管理站、收费处、加油站、立交区、取土场、弃土场等。这使得高速公路对所经地区及区域的影响范围更广、程度更深,不仅像路面、标线变化、分隔带等这此高速公路用地范围内的事物影响着其景观效果,而且诸如在视野中展开的自然风光、农田、村庄、城镇、以及横跨的桥梁、广告标识等公路范围以外的事物,也对高速公路的景观产生着至关重要的影响。所以本文认为对现代高速公路景观设计的范围不应还像以前传统的公路一样停留在高速公路用地红线范围以内的空间,而应将这一概念扩展至高速公路上视野所及的范围,甚至如果站在景观生态学的层面上来看,应将其扩展至高速公路作为景观生态中的廊道,它所穿越的区域与之有关系的其它景观生态组成部分的范围,而不再只包括高速公路用地范围内的空间。高速公路景观设计是公路建设的重要组成部分,在发达国家,特别是美国、德国、日本等国,在进行高速公路设计时特别注重于环境设计,不仅要充分考虑平、纵、横断面的结合,而且还要考虑高速公路如何与自然环境、景观相结合、协调;不仅要考虑到线形的美观,同时还要考虑到司乘人员心理和视觉的要求。据有关资料表明,良好的环境设计,不仅可以改善沿线的自然和生态环境,丰富沿线的景观,充分挖掘旅游潜力,而且可以消除或减轻驾驶人员的疲劳,大大地减少交通事故的发生。长安大学硕十学位论文.高速公路景观特点高速公路景观设计是建立在人的生理学、心理学、美学、交通工程学、汽车运动学、社会学等相关学科的基础上,其中较为重要的是人的动态视觉、视野、生理、心理感受与美学要求。由于用路者大多数都是处于不同速度的运动状态中,所以,高速公路景观的最大特点就是“动”,都是以动态条件下视觉的美感为前提的。此外,高速公路景观还不同于城市、乡村景观,也有别于自然山水、风景名胜。它还具有其自身的特点与性质,概括起来有以下几方面:构成要素的多元性高速公路景观由自然的与人工的、有形的与无形的多种元素构成。在诸多元素中,道路线形及道路构造物起决定性的作用,它们可加强或削弱环境景观的品位,影响环境景观的质量。时空存在的多维性从高速公路景观空间来说,它是上接蓝天、下连地表、延绵起伏的连贯性带形空间。从时间上来说,高速公路景观既有前后相随的空间序列变化,又有季相一年四季、时相一天中的早、中、晚、位相人与景的相对位移和人的心理时空运动所形成的时间轴。景观环境的多重性高速公路景观不同于单纯的造型艺术、观赏景观,为满足运输通行的功能,它有自身的体态性能、组织结构,同时,它又包含一定的社会、文化、地域、民俗等涵义。可以说它既具有自然属性又具有社会属性,既有功能性、实用性又具有观赏性、艺术性。.高速公路景观要素公路景观同其它的景观有很大的区别,它是一个动态三维空间景观,具有韵律感和美感。道路把不同的景点结成了连续的景观序列,使人产生一种累积的强化效果,同时道路本身又成为景观的视线走廊。研究高速公路景观就首先要分析公路景观构成要素。公路景观构成要素分析主要是对公路自身及其附属工程构造物进行分析,是公路景观的主要构成部分。.高速公路线形景观要素道路不仅是交通运输构造物,而且也是人们广泛使用的建筑物。它应使驾驶员在道第一二章高速公路景观设计的基奉理论路上行车时不感到疲倦,并使旅客在旅行时有欣赏风景的兴趣。道路定线时,应使其形态柔和优美,并与附近的自然景色和建筑艺术相结合,路线应使其所具有美感得以显露或强调。在这种情况下,按照景观设计的原则,要求路线采取柔和顺式的空间曲线插入自然形势之中,但并不要求迁就地形的微小起伏。此外,道路的线形应能提供开阔的视野,并尽量利用最佳的景观特征以引人入胜,避免使人感觉单调和导致视觉疲劳。道路线形还要在符合技术要求的条件下,尽量适应地形地貌及自然景观,避免有过大的填挖,力求与周围景色融为一体,而不露出施工痕迹。破坏不可避免时,应迅速予以治理以恢复其自然外观。根据国内外线形设计实践,道路不仅要有圆顺、优美的线形,还要与周围环境相协调,几何设计中的协调性应包括线形各个组成要素的协调以及与道路与环境的协调,如图.。此外,还涵盖道路两侧坡面、路肩、分隔带与环境的协调,以及路线在自然景观中的宏观位置。.公路线形协调美内容影响美学的线形景观要素有:平面线形直线使人感到单调而厌烦的直线,不仅取决于直线的长度,还取决于驾驶员的注意力。如果驾驶员目不斜视地在长直线上超车,把注意力完全集中到超车动作上,此时即使直线很长,驾驶员也不会产生单调感。而在不需超车的情况下,在直线上就容易疲劳,试验表明.即在时速/下行驶的行程的直线就会使驾驶员感到单调。从国内外的研究情况来看,直线长度限制在以下是比较合理的,这样就不至于单纯因直线的关系给驾驶员造成单调厌烦的感觉。直线在美学上的另一缺点是不易与复杂地形、周围风景融洽配合,不易保证公路线形的连续性。平曲线长安人学硕学位论文平曲线也是常用的线形,与直线不同,它在美学上有很多优点,如富于变化,具有较好的视线诱导作用等。在其上行驶时,驾驶员须不断地调整行驶方向,能很好地集中驾驶员的注意力,不易发生松懈疲劳,而且平曲线能较好地利用地形,使线形变化自然、有节奏,减少工程量,与道路两侧的自然风景也能协调配合,获得美好的侧向景观。但是,平曲线若处理不当,不仅会使线形显得零乱、有不舒适感,而且对行车安全有潜在的威胁。调查发现,平曲线转角与事故有相关性,转角愈大,事故率愈高。但转角太小,又会把曲线长度看得比实际要小,使驾驶员产生急转弯的错觉,造成操作失误。缓和曲线缓和曲线是指在两个不同曲率的线形之间设置的曲率逐渐变化的过渡曲线。其作用是保证路线曲率变化柔和、连续,离心力变化平稳,既减小驾驶员和乘客因离心力变化而产生的不适感,又使驾驶员能从容地操纵方向。同时,缓和曲线可消除平面线形的视线扭曲,提高视觉上的平顺度,增进线形的连续感和美感,而且为平曲线超高和加宽提供了易于布置的过渡段。缓和曲线通常有螺旋线、双扭线、回旋线等形式,从美学效果上看,各种形式差别不大,决定其外观的主要因素是缓和曲线的长度。美国各州公路与运输工作者协会建议,当设计车速为/时,最小缓和曲线长度为。设计车速更高时,缓和曲线的长度也要更长一些,这样才能改善缓和曲线的线形。纵面线形纵坡与竖曲线构成纵面线形,是公路线形的重要组成部分。纵坡与竖曲线的设计,除要考虑汽车的动力性能外,更重要的是要考虑如何适应地形,既满足汽车行驶力学和安全的需要,又满足视觉上的舒适性和美感。因此,在纵坡与竖曲线的设计中,美学问题尤为重要。从美学上讲,纵坡过大、过长或在一段路内反复出现变坡都是有问题的,要么破坏线形的连续性,造成“碎坡,要么形成视线盲区,影响视距等。特别是在纵坡与平曲线结合在一起时,纵坡的大小对公路线形外观的影响是至关重要的。所以,陡而短或反复的纵坡是不可取的。竖曲线是为保证汽车能平顺通过坡顶或坡底而设置的,因而竖曲线的长度和半径是决定线形美观和舒适行驶的重要因素。研究发现,人眼对坡度并不很敏感,但对坡度差却十分敏感。因而短小的竖曲线就会使人产生视觉曲折现象,形成线形不连贯顺畅的感觉。为此,有关专家曾提出,竖曲线的长度和半径应大大超过行车安全所规定的最小值,一般竖曲线的长度应为驾驶员开始觉察到竖曲线时的视距或至少为这一视距的.倍。横断面第二章高速公路景观设计的基奉理论横断面设计中也应综合地研究降低地形的改变等对景观的影响,在设计、施工、管理各个阶段确保合理的断面,以创造良好的道路景观。分离式路基中,有平面分离和高低分离。平面分离不用迁移既存的石碑等历史遗迹资源和移植作为地域象征的树木,而把他们应用到道路景观中来,有效改善景观。高低分离有利于顺应地形,最小程度改变地形,与地形相协调,让驾驶员感到道路安全稳定,减轻压迫感。.构造物景观要素公路沿线景观主要指一些构造物,即交通通行设施,包括:桥梁、隧道、跨线桥、立交桥等人工构造物,它们是公路的一部分,也是公路景观的重要组成部分,其主要功能是帮助车辆跨越各种障碍如河流、峡谷、山脉、交通线路等。桥梁景观桥梁是道路通过江河湖泊、山谷深沟以及其它线路如公路、铁路、管线等障碍时,为了保证道路的连续性,充分发挥其正常的运输、通行能力而修建的人工构造物。桥梁是公路的重要组成部分,不仅是公路的枢纽,而且也是公路的标志性建筑。因此,在设计中,就更应重视桥梁的美学效果,使桥梁的功能与形式和周围的地物、地貌.有机地结合,共同构成一个新的景观,不至于因为修建了桥梁而破坏了整个原有自然地理环境的和谐统一。对桥梁建筑的美学设计可从以下几方面进行:桥梁形式美桥梁作为一个建筑物,自身应具有美的属性,建筑形式美的法则是统一、均衡、比例、尺度、韵律、高潮、设计中的序列等。这些法则是桥梁造型设计的主要原则。美学家认为表现材料的强度与荷重之间的矛盾是最富动力的美,它的形式也是美的,并将结构看成美的基础。桥梁功能美桥梁美是强调美与功能的一致性。桥在交通功能上属于构筑物,必然遵循力学原理取得组成力系的平衡美,以及材料结构强度充分发挥而产生的明快舒张感,求得内在的质感美。桥梁与道路协调桥梁线形是道路线形的一部分,从功能上讲,桥梁与道路协调也要表现桥梁结构和道路功能的一致,在建筑尺度上也应力求体现这一点。与周围环境协调长安大学硕士学位论文桥梁是风景的一部分,要和自然环境融为一体,有些情况下不应突出,有些情况下也可能成为环境的主导因素,只有和环境融为一体的设计在美学上才是好的。隧道景观公路隧道与桥梁一样是公路工程的一个重要组成部分,其主要功能是使车辆在山区通过时,缩短行驶里程,提高行驶速度,改善行驶环境。从景观设计的角度来看,隧道洞口设计中比较重要的是体现总体设计和层次设计相结合的思想。隧道洞口的绿化景观设计非常重要,适当的绿化景观处理可以减少司乘人员进入隧道的心理压抑感,在洞口种植高大乔木可起到明暗过渡的效果,有效防止进出洞口的光线强烈反差,提高司机的视觉适应性,有利于行车安全。洞口的景观设计,包括洞口构筑物、边坡、仰坡、绿化、导引、铭牌、照明等内容,绝不可以把洞口构筑物本身独立出来谈。因此,除了遵循构筑物的形式美的基本原则外,还必须考虑环境损伤和恢复,与周边环境的协调,甚至文化含义等内容。立交景观立体交叉是公路上主要的构造物,立交桥处在道路相交点,用路者在此要做出方向的选择,同时立交也是道路用路者在行驶过程中看到的道路上主要的垂直景观。立交区追求视觉效果上的舒适性,是高速公路对外的窗口。作为景观设计,在立交的设计过程中占有非常重要的地位,它的设计成败直接影响到公路景观的总体,是高等级公路景观设计中的一个必不可少的部分。道路景观美学呈线形带状特点,是流动的带状景观,桥梁美学突出雄伟、壮观、呈静态特征,而立交景观具有多方位多层次观赏的特点,这是由于立交具有多条路相交的特点,既有直行车道,又有转弯匝道,是两者的集合体,同时层次较多,用路者可以从不同的层次、方位观赏立交,从总体上或从各个局部来透视立交。另外,用路者在欣赏立交时,往往呈现动态景观,无论下穿或上跨立交,人们总是由远及近,从远视观赏立交的整体形象,到中视观赏立交局部形象,并随着方向转换,从近视观赏细部构造装饰的情况。由此可见,立交美学应满足多方位性特点。这一特点对立交总体造型、局部美化及细部装饰都提出了更高的要求。服务区与收费站景观所谓服务区,是为使用者提供停车、休息、餐饮、购物、通讯、维修等一系列服务的地段,服务项目少的称为停车区,也是服务区的一种形式。高速公路的长度在公里以上时要设置服务区,一般为每公里左右设置一处,供司机和乘客停车休息。第一二章高速公路景观设计的基本理论服务区内包括变速车道、停车场、加油站、修理站、餐厅、小卖部、厕所等服务设施。景观设计综合性较强,相对复杂,既要符合功能的要求,同时也要具有较强的景观美感与适宜的游憩环境。服务区与收费站区的建筑物及构造物一般都较新颖别致,外观美丽,设施先进,具有较强烈的现代感,视觉感染力极强,而且通常空间较大、用于景观设计的用地较充足,除周边的大块绿地需要与周围环境背景互相协调外,充分利用原有地形地貌设计,要求功能明确,使用方便,相对隔离,优雅舒适。以植物造景为主,结合服务区的特点,适当植树,利用植物的形状、色彩、质感和神韵创造各具特色的环境景观。空间结构上,绿化应与建筑风格、形式、色彩、质感和功能取得一定程度上的协调,乡土植物与富有地方风格的建筑按照当地园林的习惯来组景,形成立体景观。从而使整体环境舒适宜人,轻松活泼,起到良好的旅途休闲目的。同时服务区亦可根据各自所处的地域特征,通过景观元素的表达,突出地方文化氛围。收费站是高等级公路的重要设施,收费站的景观主要通过建筑形式的特色来表现,并体现出地域特色。收费站的建筑形式在满足收费功能的需要的同时还应考虑美的视觉享受。良好的收费站设计应使司乘人员在收费站短暂停留的过程中,能体会到赏心悦目的感觉。.绿化景观要素公路征地范围之内的可绿化场地均属于景观绿化设计的范围,按其不同特点可分为以下几部分内容:公路沿线附属设施服务区、停车区、管理所、养护工区、收费站等;公路边坡及路侧隔离栅以内区域含边坡、土路肩、护坡道、隔离栅、隔离栅内侧绿化带;中央分隔带:特殊路段的绿化防护带防噪降噪林带、污染气体超标防护林带、戈壁沙漠区公路防护林;取、弃土场的景观美化等。.其它方面公路景观构成要素除了以上分析的方面,还包括了其它一些方面,如:道路路面的铺装色彩,目前,公路路面大多数是用水泥混凝土或沥青混凝土铺筑。从美学角度来讲,这种路面的颜色显得呆板、乏味,使人容易产生疲倦。若采用一些城市道路的做法,用一些色彩来装饰路面,使行车道、超车道及停车带路肩配以适当的色彩来区分。此种路面比原混凝土本色要美观,会成为一道亮丽的风景线。同时,行驶在色彩鲜明的彩色路面上,可以避免驾驶员走错车道和疲劳,提高行车的舒适性。另外,为使行车尽可能舒适安全,应尽可能遮挡或移除不雅景观,需要对不雅景观区及衰败景观区进行植被恢复,长安人学硕士学位论文且应提前规划以便与公路用地范围的规划相适应。.高速公路景观设计的原则我国地域辽阔,各地差异很大,景观在不同地域呈现出不同的特征。在进行高等级公路的线形、沿线构造的造型设计时,避免割断生态环境空间或视觉景观空间的错误做法,要与当地风土人情、历史文化相协调,展现出当地的文化内涵与韵味。高等级公路的景观设计必须考虑保持长期的自然经济效益,尽量避免破坏自然环境和原有风景,保护各种动植物和名胜古迹。必要时可修改道路设计和施工方案以保全原有风景。在保护原有风景的同时,作为现代化的高等级公路,它的设计要符合时代发展的需要,要体现时代主旋律。公路沿途景观要具有时代感、速度感,要使高等级公路活跃起来,明亮起来,成为现代化的时空走廊。因此,高等级公路景观设计原则应包括以下几方面:功能性原则公路首先是供车辆行驶的,进行高等级公路景观设计,始终要把公路的功能性原则放在首位。要充分考虑公路的特点,以满足公路的交通功能为首要宗旨。自然优先原则以生态学理论为依据,尊重自然、正视自然、保护自然、恢复自然。自然景观资源包括原始自然保留地、历史文化遗迹、植被、湖泊等,他们对保持区域基本的生态过程和生命维持系统及保存生物多样性具有重要意义,一旦遭到破坏,将难以恢复。进行高等级公路景观规划,必须考虑自然景观资源。可持续原则景观的可持续性可认为是人与景观关系的协调性在时间上的扩展,这种协调性应建立在满足人类的基本需要和维系景观生态整合性之上,人类的基本需要包括粮食、水、健康、房屋和能源:景观生态整合性包括生产力、生物多样性、土壤和水源。因此在可持续发展的大背景下,高等级公路景观设计也要遵循可持续的原则,把道路景观这个由多个生态系统组成的具有一定结构和功能的整体,进行多层次设计,使整个道路系统的结构、格局和比例与本区域的自然特征和经济发展楣适应,谋求生态、社会、经济三大效益的协调统一与同步发展。地域性原则高等级公路少则几十公罩,多则几千公里,故穿越的地区较多,不同地区的自然景观有不同的结构、格局和生态特征,因此修建高等级公路要统筹规划,分段设计,因地第二章高速公路景观设计的慕本理论制宜,景观协调,注重特色,尽可能保持特殊地区尤其穿越少数民族地区时,要突出少数民族文化特色。综合性原则高等级公路景观规划是一项综合性研究工作,其综合性包括两方面含义。高等级公路景观规划设计的分析不是某一学科能解决的,也不是某一专业人员能完全理解景观内在的复杂关系并作出明智规划决策的。高等级公路景观规划设计需要多学科的专业队伍协同合作进行不懈的努力,这些人员包括道路工作者、景观规划者、景观建筑师、园艺师、地质工作者、生态学者等。要兼顾生态效益、经济效益和社会效益的协调统一:要在分析自然条件的基础上,同时考虑社会经济条件。只有这样才能客观的进行高等级公路景观规划设计,增强规划设计的科学性和实用性。.高速公路景观设计流程高速公路建设可分为规划、设计、施工、运营等过程。在不同的建设阶段,有不同的工作内容和重点,对景观设计的要求以及景观设计的方法也有所不同,公路景观设计工作应贯穿公路建设的全过程。在高速公路建设的整个生命周期,即从公路规划、初步设计、详细设计、施工及管理养护各个阶段,公路设计者就应该与景观设计师通力合作,进行高速公路的景观设计。景观设计人员主要工作流程见图.。.可行性研究阶段该阶段应当从宏观的角度考虑路网规划效果,加强立项阶段的环境保护工作,对国家级自然保护区、环境敏感区可能产生的影响,提前开展相关调研分析,避免由于工作深度不足造成对环境的破坏,要深入研究生态环境问题。路线主要控制点和大走廊带选择,应综合考虑地形、地质、水文、生态等因素,处理好与自然保护区、风景名胜区、湿地、饮用水源保护地、地质公园等环境敏感地区的关系,选择好桥隧建设方案,避免产生对环境的负面影响。同时,要充分论证技术标准,合理确定不同路段的设计速度、路基宽度。本阶段应首先认识公路所处地区特性,重点研究路线走廊带,力求缓和工程本身对环境的影响,筛选出合适的重要景观控制点,回避保护对象,充分利用环境景观资源,合理布线,与沿线地形地物相适应,并在此基础上确立针对项目的景观设计思路及原则。长安上学磋士学位论文?一?一薹占尚士圈 公路景观设计糖程圈. 初步设计阶段初步设计的主要任务是选线定线。公路线形既要满足交通要求,又要结合公路穿过地区的地形,对于景观敏感点定线还应该体现合理利用的原则。应把保护沿线自然环境、维护生态平衡、防止水土流失作为重要因素,在各专业设计中予以考虑和体现。在路线方案选择时,麻对公路沿线周围环境敏感区域进行深入调查,要多方案比选,充分研究不同路线方案给沿线环境带来的影响,认真落实环境影响评价报告和水土保持方案中提出的生态保护和水土保持的各项要求,合理确定路线方案。本阶段主要确定路线和工程方案及景观设计细则。采用合理的路线方案减少对沿线地形的改变,如上下行线的高低分修,充分利用沿线环境的景观资源;采用合理的工程方案减少对沿线地形的改变,如高架桥、挡土墙、隧道等结构,挖土边坡圆滑化,研究立交的选型等;应用信息技术检验沿线动态景观效果,确保高速公路远景内容。详细设计阶段本阶段应将初步设计确定的景观设计方案进行细化.确定详细尺、】及工程数量。对路基工程设计,主要是边坡、中央分隔带、用地边界、植物防护方案进行细部设计:对第二章高速公路景观设计的幕本理论桥梁工程设计,主要是梁部及墩部细节设计、附属设施设计、涂装色彩设计、上跨分离式立交设计、互通式立交设计等:对隧道工程设计主要是出入口设计、隧道内空间设计;交通安全及环保设施设计,主要是隔音墙、标志、护栏、服务区房建等设计;对绿化设计,主要是植树、建设代替自然的环境、有效利用表土及既有树木等。.施工运营阶段根据实际的情况,尤其是施工过程中出现