1、基于环境因素的山区公路选线研究摘要：在我国山区道路建设中，如何处理道路建设与环境保护之间的矛盾问题十分突出。本文从环境选线的角度总结了山区道路选线的研究现状，在分析了山区道路选线中存在的问题的基础上，提出了今后的发展趋势及应该进一步深入研究的问题。为山区道路选线理论与方法的进一步研究提供服务。山区道路选线中对环境影响的处理方法：地质选线:主要是越岭选线与河谷选线，其重点要解决的是越岭垭口的位置、隧道长度和越岭高程的选定；越岭选线：越岭线路主要由岭顶的长隧道或深路堑、沿分水岭两侧河谷向下游的引线以及谷底桥梁或高路堤等三个部分组成；河谷选线:山区河谷选线在重视地质、水文条件的同时，注意换岸方案的选
2、择川；困难地段用横断面选线，在山区地形复杂或地质不良地段，只要充分利用地质地形的特点，将线路中线左右移动几米，即可使工程情况大大改善。 考虑环境因素的选线，从公路建设项目对环境影响内容出发，总结出主要评价指标，并对指标进行量化，最终提出了公路选线方案比选的多目标系统模糊优选方法。把生态环境因子作为线路评选的一个重要内容是非常必要的，它是改善山区脆弱的生态环境，指导选线防灾减灾的一条根本性措施。 关键词：山区道路选线环境问题 中图分类号： X734 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 随着北京市国民经济的不断发展，密云区的马北路成为促进地区性政治、经济、旅游等发展的重要通道
3、。该路旧线位于山区，地形地质条件复杂，且受平、纵、横三向的控制，难免对山体大挖大填，破坏生态平衡，引起水土流失。在养护维修时，容易造成环境污染，危害人体健康，损害生物资源，影响工农业生产。新线位的选择不仅会影响到密云区周边的环境状况，而且直接关系到投资环境的建设和旅游业的发展。所以应特别重视在公路修建的同时做好环境保护。 为搞好马北路的环境保护，在线位设计中将公路景观设计、环境美化及环境保护工程有机地结合起来考虑。公路环境保护工程包括：隔音壁、墙、堤和净水池、洞、渠以及绿化工程；还有其它诸如公路选线、勘测设计以及施工组织等，可能对环境造成的各种不良影响都列为考虑因素，并将主体工程和沿途交通性建
4、筑物都当作环境保护工程设施来设计。除此之外，还综合利用挡土墙、排水构造物、取土坑、护堤等构筑物与防噪声、污染的生态环境保护工程结合起来，做到标本兼治，提高环保效益。根据公路设计新理念，在公路环境保护工程中遵循“三同时”原则，即公路在改建和新建时，环境保护工程设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时建成，充分发挥环境设施的作用和效率。 我国山区面积包括高原在内约占总面积的三分之二，山区自然条件复杂，自然灾害严重，山区道路灾害具有成灾率高、影响面广、工程诱灾多、人为破坏大等特点。在长期的山区道路建设实践过程中，我国的公路线路设计人员，取得了许多成功的例子，积累了丰富的实践经验。 1、中国山区道路
5、选线的发展历史 五十年代，山区道路选线，由于受施工技术能力的限制，对于长隧道、高桥梁的建设缺乏经验，一般都采用加大限制坡度、增大展线系数的办法，大都偏重于地形选线。六、七十年代，山区道路选线对水文、地质等复杂因素逐渐重视，新技术开始在长隧道、高桥梁中得到应用。在正确处理有关的深路堑与短隧道、高路堤与栈桥、长隧道与短隧道群、沿河陡坡路堤与跨河方案等方面积累了宝贵的经验。八十年代以来，在山区道路选线中，地质因素已经普遍得到了线路专家的高度重视，提出了规范化的地质选线的技术原则，地理信息系统、遥感以及综合物探等多种现代化勘测设计手段得到普遍的应用。在此次马北路改建工程中，借鉴了许多成熟的山区公路选线
6、方法和思路，对整个设计工作具有指导性的意义。 2、山区道路选线中对环境影响的处理方法 21、地质选线 国内外山区道路选线已由地形选线为主变为地形控制与工程地质选线并重的综合选线。针对项目附近山区地形、地质、水文比较复杂的情况，选线时坚持系统分析原则、综合选线原则、整体最优原则等地质选线原则，尽可能地绕避工程地质不良地段。地质现象很多是隐蔽或半隐蔽的，是随着时间的推移和工程的建设而不断变化的，有一些地质问题会在施工、运营中进一步暴露和证实。因此，马北路改建的设计过程中，在地质选线的同时重视施工地质和运营地质，用动态观点研究处理地质问题。在山区地形、地质复杂地段，道路一般都是从一条河的流域跨过分水
7、岭进入另一条河的流域，因此山区道路选线主要是越岭选线与河谷选线，其重点要解决的是越岭垭口的位置、隧道长度和越岭高程的选定，然后联系两侧的引线条件，拟定不同隧道长度和展线方式等问题。 211、越岭选线 越岭线路主要由岭顶的长隧道或深路堑、沿分水岭两侧河谷向下游的引线以及谷底桥梁或高路堤等三个部分组成。越岭选线的主要工作是越岭垭口的选择，越岭线路谷部桥位的选择和越岭引线的选择。在垭口的选择方面，主要从不同高程、不同的地质条件和两端引线条件三个方面来选择垭口。合理的选择越岭标高是山区道路选线的重点，它常与越岭隧道长度、限制坡度等密切相关，并相互制约。应根据实际的地形、地质和水文等情况，分别进行比选。
8、展线主要根据工程运营要求，选择良好的工程地质条件、有利的越岭标高和尽量小的限制坡度，选取合理的的展线方式。展线方式一般有简单展线、伸入侧谷展线、螺旋展线和回头套线四种方式。越岭线路选线的方法主要有实地选线法，航测选线法，航测技术与计算机相结合的自动化选线法。实地选线法，是较为原始的一种方法。航测选线法，是采用航空摄影测量技术进行道路选线的一种方法，我国目前在高速公路、一级公路中普遍采用此法。 212、河谷选线 山区河谷选线可充分利用河谷纵向坡度比较平缓的特点，便于施工，有较好的运营条件，同时沿河谷经过居民集中的城镇较多，有利于山区工农业的发展。山区河谷，只要河流有很小的弯曲，在凹岸往往形成陡崖
9、峭壁，而凸岸一侧形成伸出的缓坡山咀。因此，山区河谷选线在重视地质、水文条件的同时，注意换岸方案的选择。在马北路河谷线路换岸方案的选择时，通过对两岸地质条件综合分析对比，注意到以下几个方面：首先应是左、右岸的比选，确定线位在同岸或对岸后，然后再进行局部换边的比选。然后在沿河线路进行左、右岸线路方案比选，不仅要考虑既有不良地质的影响，还考虑到施工期间或运营后可能发生工程病害的影响。 213、困难地段用横断面选线 在山区地形复杂或地质不良段，高填、深挖、明洞、隧道、挡墙、护坡、横桥、河岸防护等工程经常出现。因此要充分利用地质地形的特点，将线路中线左右移动几米，可使工程情况大大改善。在较大比例尺的横断
10、面图上，结合工程所处的地形地质情况，确定线路中线布设的合理位置。在地形陡峻地质复杂地段，根据地形、地质、水文等的控制要求，采用控制横断面选线，能较准确地确定线路位置，达到理想的工程效果。 22、考虑环境因素的选线 良好的生态环境具有抑制或减轻自然灾害的功能，而对生态环境的破坏则会加重自然灾害，因此，马北路选线设计中对环境因素进行了周密的考虑，在方案比选中加入环境因子来进行山区道路选线方案的综合比选。从公路建设项目对环境影响内容出发，总结出主要评价指标，并对指标进行量化，最终提出了公路选线方案比选的多目标系统模糊优选方法。把生态环境因子作为线路评选的一个重要内容，它是改善山区脆弱的生态环境，指导
11、选线防灾减灾的一条根本性措施。环境保护与线路的方案比选问题，在道路的选线设计过程中具体体现在以下几个方面： 221、把山区道路选线与环境保护紧密结合起来而采取的方法 (1)平面上采取避让方法：在选线中除应考虑工程造价及技术标准外，山区道路的选线设计应尽量避让珍稀动植物资源集中的地区以及一些具有特殊意义的区域，例如：湿地、自然保护区、天然森林、森林公园、水源区等。 (2)横断面上采用缩距法：路堤、路堑的填挖高度，关系到路基边线宽度的大小，因此，在纵坡拟定时，要尽量考虑横向边沿的最佳宽度A，A?hbcosa，式中?h 为提高值，b 为边坡坡度比值，a 为地表自然坡度。 (3)纵断面上用设置变坡点法
12、：山区道路选线中，若纵断面变坡点设置不当会产生大量的挖填方，这在破坏了地表植被和表土的同时，也增加了边坡和路基的不稳定性。因此，山区道路选线中减少填挖方量是环境保护的一项重要内容。 222、综合考虑山区道路选线与环境保护工程 在山区道路建设中实现工程建设与环境保护相协调，是山区道路与环境科学的一项十分紧迫的任务。要搞好山区道路选线的环境保护，首先，要在整个线路建设中充分体现环境保护优先的原则，并在线路规划、设计、施工和运营各阶段都建立环境调查，环境治理和环境评价程序，综合考虑山区道路选线。其次，在环境保护的工程方面，除隔音墙、净化水池以及绿化工程外，还有其它诸如勘测设计、施工组织等，都应考虑到
13、可能对环境造成的各种不良影响、而加以防止和控制。第三，必须将道路选线工程设计、环境保护工程有机地结合起来考虑。 223、考虑线路运营的环境问题 山区道路选线中，考虑线路在运营后的环境影响是山区道路选线中必须考虑的一个重要方面。投入运营以后的环境问题，主要从两方面来考虑，首先是对生态环境的影响，生态系统是生物群落与周围环境相互作用的功能系统，大量的开挖取土，破坏土体原有自然结构，相应的生物链随之改变，也就改变了动植物的生存环境。其次是对水土环境的影响，边坡中深挖路堑、高填路堤，引起塌方、滑坡等现象，造成水土流失、地质条件的不稳定。 3、山区道路选线中应进一步研究的问题 尽管山区道路选线已经取得了
14、显著的成果，但还不能满足山区道路防灾减灾工作的需要，这主要表现在以下几个方面： 31、山区道路选线的理论和方法研究有待于深入 在选线理论上，山区道路选线的理论目前国内外大都是定性的描述和经验的总结。国内的选线理论，除路网规划和局部灾害路段定线等方面有局域的理论或模型之外，还处于在一定原则指导下的经验选线的传统技术上，缺乏一套系统的选线理论作指导。山区道路的选线成果还仅体现在河谷选线、越岭选线等选线原则和经验总结上，所以选线理论的研究有待于进一步的深入和完善。在选线方法上，近年来由于数字地形技术开始在道路选线设计中得到广泛应用，使选线的技术方法有了长足的进展。 32、对山区道路灾害的预测预报水平
15、有待提高 山区道路灾害密集分布带一般沿活动性构造断裂带展布，主要集中在新构造运动最为强烈的深切河谷区和地形突变区。灾害的空间分布虽有宏观规律可寻，但具体到某个小区域或工点，比如，一些泥石流沟是低频泥石流沟，分析和预测灾害分布地点的精度要能指导工程实践，目前还处在探索阶段。预报灾害发生的时间对于躲避灾害的袭击，保障行车安全具有重要意义。因此，灾害的短期预报和长期预测不可偏废。灾害长期发展趋势预测对于山区道路选线及防灾工程设计至关重要。对发展型灾害漏治或轻治将贻害运营，对衰退型灾害大治重治将浪费投资。但是灾害发展趋势预测的主要困难是难以估计人为破坏话动，预测人为活动对灾害发展的影响很难准确，因此灾
16、害发展预测至今仍处于探索阶段。 33、山区道路灾害防治的系统性有待完善 基于山区道路环境地质灾害系统的整体性、关联性和群发性的特点。同时，环境地质灾害在其发生过程或发生后，常诱发其他类型的次生灾害。山区道路灾害的发生和发展往往形成灾害体系和灾害链，如泥石流、滑坡等灾害的发生，常常会造成水土流失，而水土流失又造成盆地内河道淤塞等灾害，形成叠加的灾害链。这就要求对山区道路灾害防治具有系统性。山区道路灾害防治的系统性包括以下三个层次的内容：首先是整条线路的灾害防治要有系统性。沿线自然灾害多样、灾点众多，必须从系统论的观点，把全线作为一个串联系统，各灾段、灾点作为子系统，统筹防治工作。其次是道路沿线一
17、个地区或一个流域灾害防治的系统性。其中道路灾害防治要作为全地区灾害防治系统的一个子系统，与全地区灾害防治结合起来，方能收效。第三是工点灾害防治全过程的系统性。山区道路通过一灾害工点，首先要从勘察着手，了解灾害的性质、成因、主要特征和发展趋势。据此在选线定线时或加绕避，或在有利于灾害稳定的部位通过。 4、结束语 山区道路选线中环境影响评价是工程建设中进行环境考虑的主要体现。环境影响评价的主要目的是预测工程建设对环境的影响，进而指导道路选线方案的比选。但是由于我国交通建设项目环境影响评价工作起步较晚，虽然评价水平逐年提高，评价经验日渐丰富，仍然存在许多不足，大都还停留在定性的模式上，有待于进一步深
18、入的研究。此次在马北路的改建过程中，尽量将当地经济发展、国土整治与开发、环境保护和新的生态平衡建立有机的结合，遵循生态规律、经济规律和自然、社会协调发展规律，促进地区经济生态系统的良性循环。 参考文献： 方向池.山区高等级公路的地质选线与原则. 云南公路科技.1993，1：2426 李森.宝中铁路工程地质选线.铁道标准设计. 1997，4：1215 Peter G.Gipps ,Kevin Q，Alex Held ,Guy Barnett ,New technologies for transport route selection ,Transportation Research Part
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