杨瑞倩
(甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司,甘肃兰州 730000)
公路工程作为带状构筑物,具有点多、线长、工程规模大、建设周期长、社会影响面广等特点,同时与经济发展、环境保护有十分密切的关系。目前,公路工程建设对改善区域交通条件、促进经济社会发展带来积极意义,但同时也不可避免地带来一系列的环境问题。因此,在勘察设计阶段,对可能影响环境保护的因素进行综合分析,并采取相应的解决措施,寻找公路工程建设与环境保护之间的最佳平衡点,实现经济效益、社会效益与环境效益的共同提升。
公路环境选线是公路勘察设计中最基础与关键的环节,直接影响公路整体环境保护的成效。现阶段,在我国工程建设中,对于环境保护的重视程度不断提升。为保证公路工程建设与资源保护的协调发展,在进行公路环境选线的时候,既要关注建设技术要求,又要体现对环境保护的重视,从而为生态环境的稳定发展提供保障。在公路环境选线的过程中,主要的关注点在起点、终点及走廊的确定上。在生态环境保护理念的影响下,公路路线应对城镇、学校、医院、自然生态保护区、动物保护区、国家森林公园、地质公园、湿地公园、水源地、矿区、永久基本农田、文物保护区等重点环境敏感区域进行避让,尽可能选择荒山、荒地或植被少的区域通过,顺应地形,灵活采用技术指标,避免大填大挖。同时,在项目沿线,尽可能增加植树造林的绿化面积,以期修复和改善工程建设带来的不利影响。与此同时,公路环境选线还应进一步体现对各类文物及自然环境的保护,针对滑坡、泥石流等地质灾害的易发区,做好地质勘查和防治工作,并落实合理的防治措施,避免引发新的地质灾害和环境污染事故。
路基路面是公路施工中的重点环节,具有持续时间长、涉及环节多的特点,因此也格外容易对周边环境造成影响。在这样的情况下,公路勘察应重点落实对路基路面的环保设计工作,保证可以严格落实相应的环境保护理念,在避免破坏原有生态价值的同时,推进公路工程建设与自然环境的可持续发展。在开展路基路面设计的过程中,最关键的就是对地形、地貌问题的考量。在通常情况下,平原地区的公路工程建设大多会涉及占用农田问题,因此路基设计应尽可能采用矮路基,节约占地,并注重排水系统的有效性,避免对农业灌溉系统造成影响和污染;而对于山区地区,则需要考虑水土流失问题。为避免大填大挖,可以采用桥梁隧道方案代替路基,减少环境破坏。除此以外,取弃土场的选择可以考虑弃方利用与造田相结合,并采取工程与生态防护相结合,对沿线路基边坡进行绿化,全面提升公路与周边生态环境的融合程度。
桥梁隧道项目在山区公路设计中比较常见,与环境保护也有密切的关系。在开展桥梁隧道勘察设计的过程中,应重点对桥梁隧道的位置、形式及洞口等进行把控,从而在满足使用性能需求的前提下,尽可能减少对周围环境及资源的破坏[1]。例如,在进行桥梁勘察设计时,可以通过调整桥梁跨度及墩台防护,避开河道,避免压缩河道或实施河流改道对环境造成影响;在进行隧道勘察设计的时候,则应贯彻早进洞、晚出洞、零开挖原则,避免过大开挖,同时加强地质勘察,关注隧道对地下水的影响,减少公路施工对地形、地貌、植被及自然水系的破坏[2]。除此以外,相关人员还应更多考虑桥梁隧道本身的特殊性,如落实一定的防护措施、做好废渣废料处理和运营过程中的油污收集工作等,防止河流冲刷造成河道堵塞或水资源污染等问题。
2.1.1 土地资源
公路工程建设需要占用大量宝贵的土地资源,同时也容易引发土地资源的浪费问题。因此。在进行公路勘察设计时,应保证对土地资源的高效利用,避免浪费问题。在平原进行公路工程建设时,应更多使用低路基和桥梁方案,保证在加强耕地保护的同时,降低成本投入;而相较于平原地区,山区地区的公路工程建设更具特殊性,应尽可能选择人烟稀少的地区,以减少对山区居民正常生活的影响。在满足技术条件的情况下,也可以采用高架桥方案,进一步促进土地资源利用效率的提升。值得注意的是,减少土地资源破坏,比较关键的问题就是防止水土流失。为降低出现水土流失问题的概率,在开展公路勘察设计的时候,应根据实地环境进行路线规划,确保可以与当地的地形、地貌相适应,进而将环境保护放在首位。此外,公路工程建设往往需要开挖,对于周围的土地环境产生较大的影响。因此在施工期间,可以设置一定的边坡防护措施,形成排水系统,注意填土高度,进而起到提高土地利用率、加强水土保护的作用。
2.1.2 水资源
公路工程建设由于规模大、线路长,因此很容易对周围环境产生影响,遇到水源的概率也较大。在此过程中,应充分注重水资源的保护。在公路工程建设期间,应做好对污水的处理工作,一旦污水与水源混合就会导致水资源污染,不仅会对周边生态环境带来十分不利的影响,还会对人的身体健康造成威胁。如果在公路工程建设期间,遇到人工养殖鱼塘需要设计回避,避免带来不必要的经济损失。同时,对于水环境敏感区要设计沉淀池,做到集中处理,达标排放。
2.1.3 矿产资源
在进行公路勘察设计的时候,需要重点考虑矿产资源的经济价值以及矿区地质的不稳定性,明确矿区公路建设可能出现的质量问题。因此在公路设计之前,就需要做好相应的地质勘查工作,尽可能对矿区进行规避。若无法避开,则需要提前进行矿区勘察,在了解矿区价值的基础上,开展公路工程建设,在最大限度上保证其经济利益。除了要关注矿区资源的经济性以外,还需要注意已开采矿区的危险因素,一旦在勘察中发现采空矿区,应立即进行隔离,避免带来严重的经济损失以及给现场人员带来安全威胁。
2.2.1 路基填筑
路基工程是公路工程的重点项目,由于土石方填筑量大,对于路基的稳定性以及周边环境保护都将产生直接影响。因此,在开展公路勘察设计时,应注重路基填料和取弃土场位置的选择。在保证路基填料承载强度的前提下,填料尽可能选用荒山、荒地集中取土,或采用隧道弃渣、矿山废料等进行填筑,坚决禁止乱取乱弃,或采用改良措施,对特殊性岩土充分利用,做到变废为宝。路基填筑前,应精确占地红线范围,对占用范围内重要的树木、草皮进行移植。清表后,对于表土应集中堆放,定期养护,待路基成形后,可用于边坡植被防护。
2.2.2 边坡防护
公路边坡设计是公路勘察设计的重点环节,填挖边坡直接暴露于自然环境中,其稳定性与边坡防护形式是影响公路工程质量和环境景观的主要因素。特别是对于一些地形、地质比较复杂的地区来说,提升边坡的稳定性十分重要。因此,需要专门设计边坡形式、坡率、防护形式,并进行稳定性验算,具体可采用抗滑桩、挡土墙、框格梁、骨架、护面墙、护坡、挂网等防护形式,避免出现塌方、滑坡等安全风险。应辅助采用植草、喷播、植生袋、种树等生物措施,对边坡坡面进行绿化防护,在保护边坡稳定性的同时,减少施工痕迹,逐步恢复沿线的自然景观。
2.2.3 排水设施
在进行公路勘察设计的时候,需要重点勘察水文地质情况,以实现公路整体排水系统和环境保护效果的提升。在充分调查沿线地表径流、灌溉水渠、地下水分布状况的基础上,分类采取不同的排水方案。对于地表径流,应采取桥涵构造物跨越,重要河流还应进行防洪评价,不可随意占压天然河道;对于农业灌溉水渠的主干渠,原则上不占不改,无法避免占压的应进行改移,不可随意合并保证渠道的畅通;对于路基范围内的地下水,应采取盲沟、渗沟等排水形式疏导;对于隧道内的地下水,应设置完善的排水系统进行导排,不可盲目采用堵防的措施。整个路基、路面、桥隧组成的排水设施应形成系统,排入自然河道,特别是水源保护区的排水系统,应设置沉淀池,做到油污分离,避免发生水污染事故。同时对于特殊性岩土地区,排水形式选择非常重要,如湿陷性黄土地区急流槽宜选用柔性PE 管等。
增强公路环境绿化是提升环境保护水平的关键措施,作为公路工程建设的重中之重,做好绿化设计不仅可以保护生态环境,还可以降低公路噪声对周围居民的影响。与此同时,绿化工程还可以加大公路保护力度、延长其使用寿命,增强公路的整体设计效果,为车辆与行人提供良好的通行体验。因此,在开展公路勘察设计的时候,应重点关注绿化工作。针对公路沿线区域,落实合理的景观设计,增强通行的体验感。在公路勘察设计与建设期间,应大力支持公路绿化工作的开展。根据相关设计理论,完善公路景观设计,并保证与当地的自然条件与文化因素充分结合。开展公路工程建设中的绿化设计,不仅可以减少噪声污染、缓解司机的视觉疲劳;还可以进一步起到涵养水土、防风固沙的作用,降低出现水土流失等问题的概率。公路绿化景观设计如图1所示。
图1 开展绿化工程实现景观改造
新型环保材料的应用在公路环境保护中也发挥十分关键的作用。在通常情况下,相关新型环保材料主要是指土工织物类材料,将其引入公路工程建设,可以在很大程度上减少圬工砌体的使用,进而减少对周边生态环境的影响,并为公路绿化带的建设提供更多空间,实现公路路面与周围绿化带的有机结合。与此同时,在公路边坡施工时,采用加筋土技术代替圬工挡墙,有效节省公路的占地空间,扩大绿化带面积,在发挥环保效用的同时,减少施工成本的投入;还可以通过三维植被固土网垫技术代替护坡墙技术,有助于增加公路绿化带的面积。除此以外,对于坡度较缓的公路来说,还可以将三维植被固土网垫技术引入其中,确保有效减少边坡施工环节的投入,并通过增设绿化带更好地发挥环保效用。
综合来看,公路勘察设计与建设往往需要融合多个学科的内容,从而落实合理有效的设计方案。在勘察设计的过程中,设计人员需要对公路周围的环境要素进行充分考量,针对不同的情况落实不同的设计方案。其中,需要对相关方案实施的连续性进行重点把控,以实现公路整体效果的提升。为保证公路勘察设计工作的稳定开展,设计人员还应对公路周边的情况进行综合考量,确保与环境最大承载力相适应。从细节着手,对区域内的生态景观进行保护,而不是仅局限于交通运输功能与经济效益[3]。若在公路勘察设计期间,遇到河流、湖泊以及排水系统等,则需要进行回避设计或设置一定的保护措施,确保实现人文景观与自然景观的有机结合。一方面可以减少对周围生态环境的影响,另一方面还可以构建更广阔的公路景观空间[4]。
综上所述,当前我国开展公路工程建设项目的数量与规模都在持续增加,同时面临各类复杂的环境问题,公路工程与环境保护之间的矛盾愈发突出。在此情况下,在公路工程建设之前,需要针对周边环境开展勘察设计工作,有效协调公路工程与自然环境之间的关系。在此过程中,应注重对各类资源的保护,同时对公路结构进行合理设计,并将更多的新型环保材料应用到公路工程中,以实现环境保护标准的提升。