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绿色理念在高寒高海拔地区公路设计中的应用

2022-12-17王睿

工程建设与设计 2022年20期
关键词:桥涵海拔公路

王睿

(青海省交通规划设计研究院有限公司,西宁 810000)

1 引言

随着社会的发展,环境保护已经成为国家发展的重要战略方针,公路作为民生基建设施也需在此背景之下应用绿色理念进行设计与建造。只有如此,环境保护才可逐步渗透到生活中,让人们与自然和谐共生的意识愈加强烈,进而在享受美好幸福生活的同时自觉保护环境。高寒高海拔地区拥有诸多自然保护区,相比建造其他区域的公路而言,更需加强环境保护的力度。因此,高寒高海拔地区公路设计的相关单位与人员应在实际工作中树立保护自然、顺应自然、尊重自然的生态文明理念,从而控制污染、提高能效、节约资源、维护生态平衡。目前阶段,探讨绿色理念在高寒高海拔地区公路设计中的应用具有重要现实意义。

2 绿色理念公路设计的含义

绿色公路即以共享、开放、绿色、协调、创新为主要设计理念的新型公路。此类公路在其全生命周期内不仅可以最大限度地减少污染、节约资源,还能以其智慧的设计、科学的管理帮助当地区域保护自然环境、提升服务品质,为人们提供美观、舒适的公路使用环境以及便捷、安全的交通出行方式。关于绿色公路设计与建造,相关人员需秉承周期成本思想,统筹绿色公路资源利用、建设质量、污染排放、能源耗用以及运行效率和生态影响之间的关系,全方位、全过程地做好绿色公路的设计规划、勘察建设、管理运营,确保绿色公路以低污染、少资源、轻影响、小耗能获得满意的交通运输服务、卓越的公路建造品质,以此实现公路供给与外部约束的长效平衡。绿色理念公路设计就是坚持以人为本,立足当下,放眼未来,对可持续性发展倡议的重要响应[1]。

3 高寒高海拔地区的特点

3.1 资源丰富

高寒高海拔地区因其得天独厚的地理优势具备非常丰富的旅游资源。例如,山林、湖泊、水库、公园以及各种各样的人文景观。高寒高海拔地区民风淳朴、风景原始,是人们远足跋涉、心驰神往的旅游胜地。这就要求绿色公路设计过程中必须有意识地以当地旅游资源为出发点调整产业结构、配套相关服务。

3.2 物产珍贵

高寒高海拔地区常年低温寒冷,生存条件恶劣,但是这些地带却是天山雪莲、冬虫夏草等名贵物产的产地。除此之外,高寒高海拔地区的主要经济来源只有牧业、农业,因此,此类地区的物产、田地极其宝贵。这就要求绿色公路设计过程中应最大限度地保护耕地、节约用地,以此确保百姓安居乐业。

3.3 地质复杂

高寒高海拔地区主要处于我国西部,此类地区地形多变,切割强烈,存在岩堆、岩溶以及土质滑塌等多种地质,部分区域更是地震烈度高、地壳活动强。因此,高寒高海拔地区公路设计过程中,需要综合考虑施工安全、结构安全以及竣工落成之后的运营管理安全。此外,高寒高海拔地区公路建设条件十分艰苦,绿色公路设计也应尽可能地降低建设难度[2]。

4 绿色理念在高寒高海拔地区公路设计中的应用策略

4.1 绿色选线,集约利用资源,做好总体设计

1)绿色理念在高寒高海拔地区公路设计中的应用,首先,应做好总体设计,使框架构建符合绿色理念。因此,实际设计中,相关负责人员必须避让生态保护区、基本农田区,减少占用林地和耕地,以此确保绿色公路设计可以严守生态红线。但是,部分高寒高海拔地区的公路设计也会遇到用地冲突问题,此时可以根据当地地质状况采取隧道穿越的方式。高寒高海拔地区公路设计中仅是节约土地还远不能达到绿色理念的要求,这是因为高寒高海拔地区公路所在之处大多干燥缺水,因而更需做到涵养水源、保护湿地,维护区域生态平衡。此外,高寒高海拔地区公路设计还需契合当地发展规划,为其他建设预留空间[3]。

2)绿色选线后,需集约利用资源。大部分的高寒高海拔地区在进行绿色公路建设之前均已建有普通道路,因此,实际建设时应合理利用既有资源,在绿色理念的指导下以老路为基础进行优化,可以减少占用土地、缩短建设周期、降低工程造价,同时还能最大程度上减少绿色公路建设过程中与当地居民的矛盾冲突。我国幅员辽阔,高寒高海拔地区距离其他省份路程较远,建设绿色公路更需有效缩短里程,使绿色公路的跨越范围更加适宜交通运输。这就要求相关设计人员必须灵活运用路线线形、合理设计路线平纵指标,最大限度地缩短里程[4]。

4.2 合理调配土石,减少占用耕地,做好路基设计

1)高寒高海拔地区建设绿色公路就是在普通公路的基础上使其更符合当地环保与运输需求,因此,需要稳扎稳打、夯实路基,确保绿色公路基础工程的质量。在此过程中,首先应合理调配土石。高寒高海拔地区绿色公路建设过程中需要挖穿诸多隧道,弃石、弃土量多,因此,设计过程中应按照就近原则细化废弃土石的利用方案。具体而言,弃石、弃土可以直接作为路基填料,也可通过专项加工作为路面基层、桥涵结构以及隧道衬砌的防护用料。合理调配土石可以减少采办石料的物力、人力、财力,同时也可有效减少隧道洞渣对于周边环境的破坏和污染。

2)高寒高海拔地区绿色公路建造环境多属农牧区,这些区域对于保护土地的要求往往非常严苛,因而实际建造之中应尽可能地采用浅路堑、低路堤,同时可通过路肩墙、路堤墙以及矩形排水沟渠共同保护耕地资源、减少征地占用面积。公路建设过程中,为保护路基路面,还需做好边坡防护,传统设计中为加固路基路面常采用圬工防护,这种防护技术虽然可对路基路面产生强效保护,但其生硬单调的外观造型却与自然环境极不协调。绿色公路设计过程中应该继承传统,注重创新,以生态防护为主,以圬工防护为辅,采用植草式框架型防护,此类框架基底可以采用混凝土现场浇筑、预制板防护面墙,如此既可保证边坡防护的耐久性与强度,也可促使边坡防护更加美观、自然,同时也可有效节约边坡防护的建设成本。除此之外,还应注重取弃土场的生态恢复和路面材料的再生利用[5]。

4.3 甄选优质材料,重视排水系统,做好桥涵设计

1)高寒高海拔地区绿色公路的建设过程中需要构建大量桥涵工程解决公路跨越问题。(1)在此过程中,为确保桥涵的经久耐用需要采用钢结构,需要根据公路施工现场所需,委派工厂进行设计、制造乃至吊装钢结构。这种桥涵建造方式相比混凝土建造方式而言,可以有效缩短建造周期、节约建造成本、最大程度降低桥涵建造对于周边环境的影响。另外,高寒高海拔地区地质复杂,钢结构桥涵可更加有效地抵御灾害威胁。(2)还需注重混凝土的性能及配比。此类区域昼夜温差大、寒冷且干燥,绿色公路建设过程中应选择抗渗性能、抗冻性能极高的混凝土,以保证绿色公路的耐久性和牢固性。高寒高海拔地区绿色公路建造之初通过材料的优选提高工程品质,减少后期坍塌、断裂也正是绿色公路强化建养并重、着眼周期成本的重要体现[6]。

2)高寒高海拔地区本身生存条件恶劣,绿色公路的稳定性是交通顺畅、出行安全的关键。桥涵的设计建造使用钢结构、高性能混凝土只能优化传统意义上的桥涵功能,要真正达到绿色理念的要求还需做好排水系统的设计与施工,即在墩台处设置油污分离池、雨水沉淀池,利用集中排水系统将桥上雨水引流其中进行处理,之后再将处理之后的雨水排入地方排水系统,如此既能保证桥涵主体不受损伤腐蚀,也可最大限度地减少污染、保护水源。高寒高海拔地区建设绿色公路周期长、规模大,隧道、桥涵数量甚多,要保证高寒高海拔地区绿色公路的长久效益,需做好各个节点的建设及维护工作,尤以桥涵为重。只有如此,才可有效保障此类公路的后期营运价值与安全,让绿色公路成为改善高寒高海拔区域人们生活的伟大创举[7]。

4.4 营造特色景观,拓展配套服务,做好旅游设计

1)高寒高海拔地区建设绿色公路还需注重特色景观的营造设计,深度挖掘此类地区的旅游价值、人文价值,使公路不仅是公路,更是沟通南北、连接东西的绿色生态长廊。具体设计时需遵循因地制宜原则,根据高寒高海拔地区的不同路段选择适宜发展的绿化方案,使其景观可与当地生态融合,恰到好处地展现自然风貌。设计绿化方案时,应该浓淡有致,切勿过度追求绿化,力求区域环境与公路景观的和谐:(1)部分路段需以生态恢复为主,则应根据实际情况适当提高绿化指数。(2)需要防尘降噪、遮蔽隔离的公路路段则应在设计时注重植物的选择,如选择云杉、卫茅、油松、白杨等。(3)针对隧道、桥涵路段由于所需绿化面积有限则可采用点缀式的绿化方案,可种植丁香花、珍珠梅等灌木,这些观花型的灌木丛素雅淡然,既可起到美化公路路段的效果也可帮助司乘人员缓解视觉疲劳。

2)为使景观层次更加丰富,也可在绿化营造时选择色彩鲜明的植物进行点缀,如黄刺玫、榆叶梅、连翘花等,这些植物色彩艳丽、活泼天长,可在里程较长的公路中带给司乘人员欢快明亮的独特感受。

3)高寒高海拔地区绿色公路设计过程中还应拓展配套服务,做好绿色化服务区的设计。此类区域名胜风景众多,文化底蕴深厚,拥有几乎不可匹敌的旅游吸引力。因此,要最大限度地发挥高寒高海拔地区绿色公路的生态效益、社会效益就需围绕公路沿线设计绿色化服务区,并且根据当地特色设置民俗表演、文化展示、儿童游乐等旅游功能,让绿色公路成为高寒高海拔地区对外交流的重要纽带[8]。只有如此,高寒高海拔地区绿色公路的后期营运才可呈现更加多元的服务内容,发挥更加突出的深远价值。

5 结语

综上所述,绿色公路要求公路建设过程中力求人与自然和谐共生,践行共享、开放、绿色、协调、创新的发展理念。这就要求高寒高海拔地区绿色公路的设计过程中必须尽可能减少污染、节约材料、提高质量。高寒高海拔地区具有资源丰富、物产珍贵、地质复杂的特点,这也使得此类地区绿色公路的设计需要综合考量更多因素。例如,景观营造、保护耕地、优选材料。高寒高海拔地区绿色公路设计过程中应以绿色选择路线,集约利用资源,做好总体设计;合理调配土石,减少占用耕地,做好路基设计;甄选优质材料,重视排水系统,做好桥涵设计;营造特色景观,拓展配套服务,做好旅游设计为主要应用策略,确保高寒高海拔地区绿色公路的完美落成和高效营运。

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