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关键词:河流;植物景观;永定河;北京
中图分类号:TU985.13
文献标识码:A
文章编号:1005-569X(2010)04-0001-03
1 引 言
河道是一个城市得以生存和发展的重要资源,是文化传承的物质载体。河道周边的滨水绿地对城市乃至整个区域都发挥着至关重要的作用。随着近年来北京城区的高速发展,带来严重的环境污染。城市中多数河道水位逐年下降,甚者出现断流,河底及驳岸的生态环境也很恶劣,甚至出现了不少的倾倒垃圾、挖沙取土等现象。有些河道大搞形象生态工程,环境并未从实质上得到改善,而且植物景观生态也流于表象。针对目前北京部分环境较差的河道现状,以考察永定河石景山段为基础,提出关于滨河植物景观改造的一些建议。
2 永定河石景山段现状环境特征
永定河石景山段是石景山区唯一的一条天然河流。自从20世纪70年代以来该河流污染开始较为严重,加之沿岸企业向河道内排放污水,以及大量挖沙,破坏河道基础设施,这些都使永定河及沿岸环境逐步恶化。现在已成为北京环境严重恶劣地区。
该河石景山段周边,还有例如像首钢、电厂、现代建材公司、燕山水泥厂、永定林工商公司等企业。可见永定河在石景山区的经济社会发展中也占据着十分重要的地位。所以永定河现在面临的问题刻不容缓。
3 永定河的现状问题
由于附近工厂较多,生态环境遭到一定的影响。永定河仅存的水流水质较差,河底植被破坏,地下水位下降,河堤路毁严重,沿岸广泛沙化,植物生存环境恶劣。
(1)河岸处理随意,缺少亲水性及特色。当前永定河河岸并未经过精心设计,仅有水泥板硬质驳岸。局部水质好的地方也没有亲水设施,更无自然净化水草等。使得整个河道沿岸景象光秃稀落,没有明显特色。
(2)植物景观缺连续性、系统性。河底、驳岸和滨水绿地植物无连续性,不成景观。与乔灌草复层混交的理想植物生态系统相差甚远,河边的步行通廊无景可观。
(3)相关部门轻于建设,管理环节薄弱。近几年相关部门才对永定河的生态问题进行整治与重视,但是执行力度远达不到“母亲河”该需有的要求。相关部门的管理理念、认识还有所欠缺,应当提高。
4 国外相关案例分析与借鉴
4.1 巴黎塞纳河
塞纳河自19世纪开端以来,为了提高其航运能力,已在约纳河盆地修建水坝和水库,提高了塞纳河的水位。自1950年以来,从盆地上溯在约纳河、马恩河、奥布河和塞纳河本身已建成4座大型水库。这些比较浅的水库,周围有林地和乡村环绕,现已成为鸟类保护区和观光胜地。现在的塞纳河两岸,都种植着繁茂的梧桐树,从船上看过去,蓊蓊郁郁。树木与河岸的建筑和谐相伴,衬托出巴黎城市独有的文化特色。
4.2 美国圣安东尼奥河
随着城市的发展以及河道防洪工程的建设,圣安东尼奥河曾经逐渐丧失过自然属性,并对城市环境造成不利的影响。2001年市政府对城市总体规划进行了修改。修改制定了河道景观设计标准,种植乔木为沿河道路提供遮荫;创造多样化的植物空间,种植上以自然生态为原则,种植乡土草本。在蜿蜒的河道外侧尽可能种植乔灌木和水生植物。同时种植区与植物密度与河道横断面拓展相结合,使河道泻洪能力不降低。
4.3 借鉴意义
(1)注重生态,结合自然条件进行修复与改造,以科学生态的方式保护容易受损的敏感脆弱地带;
(2)重视水体岸坡的生态要素,针对不同状态水体段生态景观进行不同构建;
(3)注重时空布局与周围景观协调,创造多形式的景观,形成良好的视觉感官效果。
5 北京地区滨水植物景观打造
5.1 滨水植物概述
我国利用滨水植物的历史十分悠久,从识别、栽培到造景都积累了不少经验。我国古典园林滨水植物造景一方面讲究树种的选择,另一方面是培养整个河岸造景艺术。其中河岸造景艺术主要分为两大类:对自然山水的模仿,另一种是在更深的层次方面对滨水植物赋予许多的文化内涵,即讲究景物的意境。
5.2 北京地区滨水植物造景遵循的原则
(1)自然性原则。景观水体是由生命系统和多种生境构成的综合体,其生命力在于丰富多样。在永定河的生态复建中,遵循自然界生物共生的法则,运用丰富多样的物种形成稳定的生态系统。
(2)地域性原则。在物种选择与水体形态建设中,体现北京自然环境特征,并因地制宜,创造具有时代特征和地域特征的的空间环境。利用滨水植物不同物种建立起错综复杂的平衡格局,这种格局有利于抵御外来干扰,可体现本地化优势。
(3)生态性原则。可将先进的生态技术和科学成果运用到滨河景观中去,有利于水岸的可持续发展,最终形成河底――驳岸――滨河绿地连续的生态景观绿地。其中应注重“创造性保护”工作,是既要最佳组织调配地域内的有限资源,又要保护该地域内的生态自然。
(4)持续性原则。建立新的生态,使得生态、社会与经济效益协调发展,从而改善环境,防止可能出现的环境恶化和环境污染,并且控制灾情发生,以达到景观的整体优化利用。
(5)审美和实用功能相结合的原则。滨水景观设计应将审美功能和实用功能创造性地融合在一起,完成对历史和文化之美的完美组合,可以令城市内所有居民和外来游客共同休闲、欣赏、使用。
(6)立体设计原则。对于人的视觉来讲,垂直面上的变化远比平面上的变化更能引起关注与兴趣。滨水景观设计中立体设计包括软质景观设计和硬质景观设计。软质景观如在种植灌木、乔木等植物时,先堆土成坡形成一定的地形变化,再按植物特性种类分高低立体种植;硬质景观则运用上下层平台、道路等手法进行空间转换和空间高差创造。
6 永定河驳岸与河底及滨河绿地的建设方式探讨
为了提高河流生态系统的完整性,应增加自然群落式种植,适量种植耐水乔灌木。近期可结合已建成的防洪堤,采用垂直绿化手段,可在驳岸边缘种植攀援植物,亦可在堤边加种植池,植以藤本植物。长远的观点考虑,驳岸应采取生态的建设方式,改造纯硬质堤坝,利用现代工程技术水平,打造人工构筑与自然相结合的方式形成自然式的驳岸,可满足防洪要求,又可增加生态性。
植物由水边的草本植物自然过渡到岸边的灌木,呈现连续、自然的生态景观。
河底也应采取一定的处理方式增加河流的自净功能。根据洪水水位的河底,应采取自然的处理方式增加河流的自净功能;根据洪水水位的不同,河底还可做成河中湖的形式,水边由耐水湿的草本植物形成一条自然净化的通道。另外河边可增加耐水材料的栈道等休闲设施,增强其趣味性。河岸绿地采用植物自然群落式种植,与河底、驳岸的植物形成自然过渡。除发挥生态功能之外,根据周边的用地情况,在人流较为集中的区域还应承担游憩和景观功能。
7 结语
以上是根据石景山段永定河流域的考察,进而引发出关于滨河植物建设的一些思考,从而提出的一些建议。北京地区滨水生态问题,是关系北京城市景观优美度及环境质量的重要因素。应针对每条河流各段特点,提出与之相适应的规划设计。我们应尊重自然规律,不断研究实践,在保证与自然和谐的前提下打造环境优美的景观效果。最终为人类在地球上的和谐发展做出我们应有的贡献。
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Suggestions on restoring and remedying rivers plant landscape in Beijing
―Based on survey Shijing Hill of Yongding river
Tan Kun
(Beijing Forestry University,Bejing,10084)
关键词:城市;河道治理;规划;自然景观;防洪安全
随着我国国民经济的迅速发展,城市河道的改造治理也逐渐被人们重视起来,但是这些河流的建设大多放在防洪抗旱上,或考虑园林建设,而把河流改造成单一的型式,致使河流的自然面貌遭到了严重破坏。因此,探讨城市河道中存在的问题,并提出了科学合理的城市河道治理规划措施,旨在为了提高城市河道综合效益、完善城市功能。
1 城市河道中存在的问题分析
(1)河道被占用现象十分严重,造成河道空间减小,水面缩窄,河道行洪能力降低,在没有治理以前,极易造成洪涝灾害。
(2)部分河道被填埋覆盖,造成河道水面减少。例如,某市区南部一条排涝河道,因城市规模的扩张,在20世纪90年代,被开发成暗河,河面被水泥板覆盖,河道功能也被改变成排污专道。
(3)工业污水和生活污水处理实施建设滞后,致使大量污水进入城区内的河道,河流水质问题没有从根本上解决,在城市污水集流系统完备之前,河道仍然承担排放污水的功能。因此,水的问题常常影响城市环境。
(4)河流生态系统遭到严重破坏,河流水量减少,人为干预严重,导致天然河道大量丧失,生物的多样性条件被破坏,天然食物链脱节,导致河流生态系统严重退化。
(5)城市化水平的提高,城市内地表被大量的混凝土、沥青等硬质铺装,导致不透水地面增加,地表径流量的增加,洪涝灾害频发,给市民的生产、生活带来不利影响。
2 城市河道治理规划要点
一般的河道治理规划主要包括总平面规划、横断面规划、护岸护坡规划和辅助建筑物规划等内容,因此,做好河道治理规划的前提是对上述关键内容做细致深入的研究,才能有效 体现河道治理的合理性和科学性。河道规划的基本依据是设计洪水,河道堤防建设的首要目标是防洪安全。但不同河段的防洪标准不一,这主要取决于相应河段的防护对象。防护对象包括城市、乡村、交通运输设施等。这些标准主要作为河道治理规划的水利计算依据。
2.1 平面布置规划
城市河道规划治理中的平面布置,直接影响一个流域、一条河流的总体规划,甚至影响一个城市发展战略的规划,因此,必须做到点、线、面、体的合理布局。点就是要确定治理的重要河段和重点部位,一般以城镇、村庄、耕地面积集中成片的河段为重要河段,以易垮塌易冲刷一旦决口损失较大的地段为重点部位。线就是对河道的岸线、堤线进行上下游、左右岸统筹布置,调整好河势和流向,充分发挥天然河道的作用,避免新建的堤防、护岸工程侵占行洪断面,阻碍行洪,抬高水位,加重损失,尤其是处在山丘区的城市。
(1)避免建造丁坝,对确定需要建丁坝的地段,其坝轴线与水流方向的夹角最好控制在三十度以内,这样建成的丁坝阻水很小,既能保护城市用地和自身的建筑物,又能防止挑流时影响对岸,同时对堤坝的安全、稳定有利。
(2)河道转弯半径不能太小,应成一光滑的抛物曲线,并注意上下游堤线的衔接和左右岸的协调。
(3)对河道弯曲形成的浅滩、沙洲可以适当缩窄河道断面,用抽心束水归槽的办法来增大流速,减少推移质淤垫河槽。面就是处理好整条河流的平面、断面和挡水面之间的关系。平面上可实测二千分之一以内的地形图进行布置,以达到整体效果;断面上既要确定河床断面即堤距,又要拟定河堤护岸的断面型式,还要提高堤防护岸迎水面的防冲能力。就是要达到治理河道的整体效果,结合城镇建设、生态环境建设、农田改造项目来统筹规划,协调布置,互不干扰,分步分项逐步实施。做到规划与治理后的效果一致。总的来说,平面规划应在努力维持现状河流的条件下,针对满足防洪排涝、生态景观等要求进行综合规划,避免过度裁弯取直、缩窄河道等做法,尽量保持河流现状所特有的、丰富的多样性环境。
2.2 横断面规划
由于河道具有行洪、排涝、引水、灌溉、航运以及旅游等功能,在河道治理时,应根据不同的功能要求规划设计不同的断面型式。在根据过流要求设定标准断面的基础上,要尽量避免上下游河宽的规划设计,在可以扩宽河道的地方尽量扩宽,在预留河道槽蓄能力的同时,设计具有丰富内容和广阔用地空间的断面。城市需要和功能方面在河道治理中,河流断面满足设计标准下的过流能力是最基本的要求。对于河道其他功能发挥而造成的过流能力影响,需要通过调整基本断面设计进行补偿,从而得到各项功能相协调的河道断面设计方案,河道断面的选型设计应充分体现生态水利的理念,尽可能地在有限的空间内满足各种需要,在考虑防洪安全的同时,应充分考虑景观要求,在进行断面设计时,应将防洪工程同景观设计相结合。
2.3 护岸工程规划
工程护岸规划应在充分考虑水利学计算的水面线条件和堤内自然状况的前提下,尽量选择有利于保持和创造生物生息的环境及自然景观的方法。河道堤身结构和型式,应根据当地 的建筑材料、施工技术、交通条件,因地制宜地选取,既要经济合理,又要安全可靠。在护岸工程规划中,还应注意河道的生态平衡问题,充分遵循自然规律,不宜过多改变河道自然特性,尽量减少混凝土、石护坡,以达到保护天然河道的作用。尤其是对河道进行截弯取直和扩宽河道堵口,要特别慎重。河道截弯取直后,既改变了洪水流向,增大了河槽比降、流速和水动能,又加剧了水流对河岸的冲刷和河槽的下切,使原有堤防和河岸垮塌更为严重,往往前功尽弃;扩宽河道堵口,虽然能够增大下泄流量,减轻上游的淹没损失,但对下游的淹没损失可能更大,往往顾此失彼。因此,对河道进行截弯取直和扩宽河道堵口时,必须认真调查,充分研究,结合水能、水文计算成果,客观分析下泄流量和经济损失,采取多方案比较,确定出科学的方案,设计合理的断面尺寸,在关键河段修建堤防护岸工程,约束水流,保护岸坡,达到治理的最佳效果。
2.4 辅助建筑物规划
河道辅助建筑物主要包括与河道控制工程密切相关的闸、涵、站、桥、监测以及相应的管理设施等工程,在这些辅助建筑物规划方面,除了一般设计上应满足工程设计需要之外,应特别注意各相关建筑物的造型、色调、施工等与河道治理的生态景观相协调,与河道周边的生态环境相协调,与整个城市的总体发展规划相协调。这些水利工程设施一般都是个体庞大、效益显著而且有数年甚至上百年的存续时间,也常常成为一个地区或一个区域的标志性建筑,如淮河入海水道淮安枢纽工程以及连云港市石梁河水库等水利工程,在当地都是重要的水利标志性建筑。因此,在具体的规划设计时,构思具有专业功能的特色目标,不但能够有效改善工程面貌,还可以实现作用深远的社会效果。
3 结论
综上所述,河流如果受到破坏,将会引发一系列问题,因此需要采取合理科学的河道治理措施,以改善河道现状,确保人们的正常生活和生产。同时,合理科学的河道治理措施有利于稳定滩涂,提高滩区的土地利用价值。另外,也有利于改善两岸提灌站的引水条件,大大减少冲滩塌岸现象。
参考文献
关键词:景观照明设计光球透光性光源照度补偿电容器程序化控制
承德市内有一条武烈河自北向南贯穿而过,因近年干旱缺水,河道断流,杂草丛生,蚊蝇孳生,不仅影响到城市市容,还影响到周边生态环境。2006年5月承德市动工兴建橡胶坝工程。坝址选在距上游承德大桥188.5处,设计坝轴线与河岸垂直,轴线方向NE39.5,采用三段充水式棉纶坝袋结构,每段长56.0m,中间设隔墩,深浅槽布置,中间深槽段坝高4.0m,底板高程291.40m,两侧浅槽段坝高3.0m,底板高程292.0m,充水泵房布置于右岸,泵房面积16.5×8.4m(长×宽),下部为泵房,上部为配电室、控制室、值班室,泵房内设置2台双吸离心泵,埋设3条充水管路,分别向三段坝袋充水。
橡胶坝的建设,一可以改善市城生态环境,还武烈河以碧绿水面,在蓄水的第一天就吸引了4只天鹅落客水面;二可以提供市城生活用水,解决水源危机;三可以提供观光娱乐场所,划船、戏水、垂钓等。
由于橡胶坝位于市区,其景观照明设计就显得尤为重要,既要满足工程运行管理要求,又应该与周边照明设施融合辉映。
1方案比选
方案一,在坝袋间的2个隔墩上各设一支高杆灯,杆高选多少米才合适呢?30m、40m…,经过计算机效果仿真,否定了这一方案。因为高杆灯安装于河槽,地势低,所以无论从独自视觉效果,还是与周边灯光层次配合上,均不适合。
方案二,在坝袋间的2个隔墩上各设一组百叶华灯,虽然照度效果达到了,但灯型与右岸市府广场类同,没有新意。
方案三,沿橡胶坝布设霓虹灯,考虑防洪安全要求,需接一条架空线安装霓虹灯,另外,与左岸步行街灯型类同,且照度不够。
方案四,在2个隔墩上分别设置自动旋转投光灯,以两条移动光束照射水面及两岸,虽然增加了动感,但其强烈的眩光会影响慢步河边的游人眼睛。
方案五,在2个隔墩上各装设1个直径为4m的玻璃钢球,球内装设照明光源,利用透光原理,当燃亮球内光源时,两支光球尤如两颗硕大无比的夜明珠,与周边景观配合,真有画龙点睛之效。球体颜色选用浅蓝色,以满足透光性好,且与周边景观相协调的要求。对球内光源要求发光效率高,使用寿命长,光通量大,选用飞利浦HPI-T-2000W金卤灯(技术参数见表1),它是在高压汞灯的基础上,添加金属卤化物,使金属原子或分子参与放电,发出可见光,调配金属卤化物的成分和配比,可得到全光谱(白光)的光源。每只球体内装设三只HPI-T 2000W金卤灯,三角布置于球心支架上。
表1飞利浦HPI-T 2000W金卤灯技术参数
灯泡型号 电流
(A) 光通量
(Lm) 光效
(Lm/W) 电压
(V) 显色性
(CRI) 色温
(K) 平均
寿命(Hours)
HPI-T-2000W/220V 16.5 189000 97 130 65 4900 10000
经过设计评审,最终选定方案五为实施方案(效果图见图1)。
图1 橡胶坝工程夜景照明设计效果图
2方案设计
以下仅就设计中的几个技术问题说明如下。
2.1球体透光性检测
球体透光性直接关系到球内光源功率的确定,透光性差,则需配置光源功率大、效率低、运行费用高,透光性好,则反之。经国家玻璃质量监督检验中心检测(检测数据见表2),球体玻璃钢选用浅蓝色,既可满足透光性要求,又兼顾了与周边景观的协调。
表2浅蓝色玻璃钢透光性检测技术参数
检验
项目 标准要求
《热反射玻璃》
JC693-1998 样品
编号 实测值 单项
结论
可见光透射比 偏差≤±2% 2、4、6 平均值33.56%,偏差-0.11%~+0.10% 合格
可见光反射比 偏差≤±3% 2、4、6 平均值15.17%,偏差-0.24%~+0.14% 合格
色差 ΔEж≤3 1、3、5 ΔEж≤0.25 合格
2.2光源照度计算
采用Philips HPT-T-2000W/220V,光源光通量189000Lm,球体表面积S=4πR2=πD2=51.84m2,球体表面光亮度M=Φ×80%/S=875cd/m2,按照周围无其它光源影响60m处照度E=I/r2=8.7Lux,即在河岸边的亮度值接近《水力发电厂机电设计技术规范》SDJ173-85规定的主要通道照度标准10Lux的要求。
2.3加装补偿电容
因卤化灯功率因数很低,本工程所选光源cosφ=0.44,经以下照明负荷计算及压降损失计算,可以看出通过加装补偿电容,减小工作电流近1倍,减小压降损失近4倍,从而降低了电缆截面,提高了用电效率。
⑴照明负荷工作电流计算
加装补偿电容前:Ijs1=PΣ/(√3Uncosφ)=6×2000W/(√3×380×0.44)=41.44A;
加装补偿电容后:Ijs2=PΣ/(√3Uncosφ)=6×2000W/(√3×380×0.85)=21.44A。
⑵照明网络线路损失计算
加装补偿电容前:ΔP1=I2R=I2(rL)=41.442×(3.4347×0.12)=176.95V;
电源电缆选用JHS-3×6+1×4型防水橡套软电缆,
其r=3.4347,L=0.12km。
加装补偿电容后:ΔP2=I2R=I2(rL)=21.442×(3.4347×0.12)=47.37V。
⑶补偿电容计算
Qc=P(tgα1- tgα2)=2000×(tg63.9°-tg31.8°)=2842.5Var,
其中:α1=cos-1(0.44)=63.9°, α2=cos-1(0.85)=31.8°;
Qc=ωCU2,C= Qc/ωU2=2842.5/(100×3.14×2202)=187μF。
2.4程序控制
光源采用程序化控制,设有4种运行工况。第一种为全亮,遇有重大节日或重要事件可投入该种运行方式;第二种仅燃亮每只光球内面向河岸布置的2盏光源,造成明暗视觉差,而河岸侧亮度不减,节省了能源;第三种只燃亮光球内面向河内布置的1盏光源,隔岸而望,有一种朦胧之感;第四种则轮流燃亮光球内的3盏光源,造成动感,但闪动频率不易过快,以免频繁启动光源,影响其使用寿命。
2.5通风散热
光球内3盏2000W光源燃亮时,散发出的热量,如果密闭在球体中,势必造成球内温度升高、过热,将直接影响到球体玻璃钢贴膜及光源使用寿命,故提出在球体上开设通风窗的问题,其中需注意以下三点:①通风窗应考虑防雨,不能开在球体上部,②通风窗应考虑防洪,不能低于河道最高洪水位,③通风窗应考虑防虫,需设防虫隔网。
3结束语
通过承德橡胶坝工程景观照明设计使我们更进一步理解到“绿色照明”的深刻含义及现实意义,具体表现为:①节能,通过加装补偿电容,降低了线路损耗,减小了电缆截面。②协调,方案设计除考虑自身特点外,还需兼顾周边景观设计,统筹规划,整体协调。③长寿,玻璃钢球开设通气窗,延长光源使用寿命。④人文,通过程序化控制,使之更趋人性化。⑤环保,采用浅蓝色光球,夜晚光源燃亮时提高透光性,并避免眩光,白天光源不亮时增加观赏性等。
参考文献
[1]《橡胶坝技术规范》(SL227-98)
[关键词]高速公路;山区;选线;坏境保护;景观设计
中图分类号: X734 文献标识码: A
1引 言
随着我国经济的不断发展,山区高速公路已成为促进我国政治、经济、旅游等发展的重要通道。在山区修建高速公路,因为复杂的地质地形条件,高标准的公路线形因受技术指标控制,不免要大挖大填山体,使生态平衡遭到破坏,导致水土流失。在养护维修公路的同时,也会污染环境,损害生物资源,危及人体健康,影响工农业生产。公路环境的好坏,既会关系到环境状况,又直接影响到投资环境的建设和旅游业的发展。所以修建山区高等级公路应特别重视环境保护。而方案是否经济、合理、可行的关键便是高速公路的选线。
2山岭区的特点
山岭区地形繁杂,高填深挖难以避免,桥隧相接司空见惯。生态状况非常脆弱,但山脉水系清晰,这就给其选线明示了方向:一是基本的路线走向和溪流及分水岭方向一致,即顺山沿水;二是路线基本走向与分水岭及溪谷方向横交,即横越山岭。以所经区域地貌地形的特征为依据,常见如沿河(溪)线、越岭线和山脊线等形式,不同形式的路线常常形成几个不同的比较方案或者交替使用。因为各类路线所在区域、地形特性、地质条件不同,决定选线时要解决的主要问题也不同,但一般
选线工作都会遵循一些共同的原则。
山区高速公路设计必须将公路景观设计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含:隔音壁、墙、堤、净水池、洞、渠以及绿化工程;公路选线、勘测设计以及施工组织等,均应考虑到对环境可能造成的种种不良影响,从而增强防控,同时把沿途的交通性建筑物以及主体工程均当作环境保护工程设施进行设计。与此同时,也应将综合利用挡土墙、取土坑、排水构造物等构筑物同防噪声、污染的生态环境保护工程联合起来,达到标本兼治,提升环境保护效益。公路环境保护工程需遵守“三同时”原则,即在公路新建或者改建时,环境保护工程设施须与主体工程同时设计、同时施工、同时建成,进而充分发挥环境设施的作用以及效率。
3选线原则
公路线形的拟定,应该根据相关标准规定,并结合具体项目的特点来制定可行选线原则。选线原则大致总结如下:
3.1按路网规划原则,确定路线的大致走向
修建高速公路可以带动区域经济以及政治的发展,有益于投资环境的改善,促进当地资源流动,使国家总体资源配置得以实现。为了充分展现高速公路的纽带以及桥梁作用,为了沿线地区得到更优质的服务,就必须紧密结合当地总体的规划,包括经济规划、交通规划等等,综合全局,使地方的路网更加有效与合理。
3.2地质选线
选线时应深入勘察工程地质以及水文地质,仔细分析其影响。由于有的地质现象比较隐蔽,所以选线首要有详细地质材料。在山岭区常见不良路段有崩塌、滑坡、泥石流、软土、岩堆、岩溶,也有水库、多年冻土、强烈地震区、人为坑洞等等。要谨慎对待难以处理的不良地段,并设法避让。对于必过者,在具有有效方案条件下,尽可能缩小穿越的范围,选择益于安全方向通过,达到节省投资,减短工期,降低隐患的目的。
3.3公路平面分离选线
于路幅设计来讲,整体式路基为平面模型。一般在平原等环境较好区域往往作为首选方案,但在山区会因路幅宽,灵活性差,会使整体设计刻板,产生挤占河道、高填深挖、拆迁量增大等问题,既升高了造价又无益于环保。高速公路存在分向分车道特性,于山区设计时,应依据实际情况正当利用各个要素,不同分向都展开独立设计,于陡峻的横坡路段,为降低填方、挖方边坡高度,减少防护、支挡工程量,可考虑采用上、下行分离成不同高度的高低式路基。
3.4线型设计指标的应用
以上三点线型大的走向方案已经确定,重要的是如何优化平纵面线形,具体应做以下几点:
3.4.1满足规范前提下,平面线形应尽可能做到结合实际地形地貌;
3.4.2线形设计须平顺舒缓;
3.4.3必须采取均衡的指标,并尽可能使用较高值;
3.4.4必须确保行车舒适和安全;
3.4.5工程量尽可能做到最小。
依据《公路工程技术标准》中相关指标可以得出计算行车速度不同,指标差别很大,影响工程数量也非常巨大。所以要把合理选择该速度当作控制指标,此乃控制设计标准及工程造价的关键。行车速度确定后,如何采用合适技术指标是保障行车安全、舒适及控制工程造价的决定因素。关于指标选取时,采用本计算行车速度指标和上一指标中值当作全线控制指标较合理,避免采用极限指标。具体理由如下:
较高的线形指标可更好保障行车安全以及舒适;
可做到不会过大增加工程造价;可做到平面及纵断面线形与地形、地貌的良好结合,最大程度地减少对原有地貌和景观的破坏。
具体选线工程中,应注意以下问题:
做到均衡、舒展地运用线形指标,避免出现长直线接小半径平曲线等现象;
除特殊限制外,提倡少用复合曲线;
虽然在《路线设计规范》中对直线段做了长度限制,但笔者认为这也不绝对,应结合地势通盘考虑,必要时还可以采用景观设计或者标牌提性来弥补其不足之处;
针对缓和曲线的平曲线设置,其长度应在符合规定前提下尽量用大值,且以2~3倍于规定值最佳;
需设置隧道情况下,应“早进洞,晚出洞”,尤其是进出口处应比选多方案,取其优者;
北方冰雪区,路线应尽可能选于阳坡面。
尽量结合地形布置平面线形,以曲线定线法为宜。首先选线时于地形图上选定平曲线位置和曲率半径,之后插入直线连接。对应平曲线可使用单及复曲线、对称及非对称曲线、卵形曲线等。现在已有不少路线CAD软件均具此功能,只需将地形图输入计算机,方可进行平面线形设计以及优化。
在设置须设缓和曲线的平曲线时,其长度宜2倍于规范值。
3.5选线时还应注意互通式立交的布设
因高速公路具回收费用、全封闭等特点,要同地方路网互通,需设置互通式立体交叉。规范规定“高速公路互通式立交间距,一般大城市附近为 5~10km,一般地区15~25km。”立交选址原则要充分考虑路网结构兼顾城镇建设和政治、经济发展。山岭高速公路选线时,应兼顾互通立交的布设位置、形式及规模,以免遇到困难。
3.6注重公路环保选线与景观设计
在山区高速建设中实现工程建设与环境保护相协调,是山区高速与环境科学的一项十分紧迫的任务。要做好山区高速选线的环境保护,首先,要在整个线路建设中充分体现环境优先原则,并于各阶段均建立环境调查、治理以及评价程序,整体考虑选线。其次,环保工程上,防音墙、净化水池及绿化工程除外,还应防止和控制其它可能对环境造成的各种不良影响。
3.6.1平面上采取避让方法。选线中除考虑工程造价和技术标准外,选线设计山区道路时应尽力避让珍稀动植物资源集中区和湿地、自然保护区、天然森林、森林公园、水源区等具有特殊意义的区域;
3.6.2横断面上采用缩距法。路基边线宽度的大小同路堤、路堑的填挖高度有直接关系,因此,拟定纵坡时,应尽量选择横向边沿的最佳宽度;
3.6.3 纵断面上用设置变坡点法。山区道路选线中,一旦纵断面变坡点设置不当会产生大量挖填方,破坏地表植被及表土同时,又增加边坡和路基不稳定性。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。
3.6.4高速公路的景观越来越受到设计者和建设者的高度重视。绿化高速公路可减少因道路施工导致的各类破坏,也可改善和保护当地坏境,让其成为美丽的自然景观,使司乘人员感到安全和舒适,从而提升高速公路的使用效果,更好的发挥其各项功能。