公路勘察设计中的环境保护问题研究

赵东旭

（辛集市公路服务中心，河北 辛集 052300）

1 引言

公路工程是一项系统性、综合性工程，涉及路基、隧道、排水、路面等部分，与沿线地质、地貌、水文、社会经济等息息相关，尤其对于山区而言，公路工程设计与施工会破坏山区原有地貌形态，造成山区水土流失，诱发滑坡、泥石流等次生地质灾害[1]。 公路勘察设计是对公路沿线的地质、地貌、生态、景观等自然环境与人文环境进行综合勘察， 科学合理地选择公路途经路线，在“以防为主、以治为辅、综合治理”的原则与措施下， 深化环境保护理念与方式方法在公路设计与建设中的应用，弱化公路施工对沿线环境的负面影响，进一步提高公路建设过程的环保效能。

2 公路勘察设计概述

公路勘察设计包括勘察与设计两部分， 公路工程勘察是通过外业踏勘与调查，收集公路施工区域的地形地貌、水文条件、地质条件、历史文化、交通要素、社会经济等数据与资料；公路工程设计是对公路路线进行优化设计， 保护原始生态环境与人文景观， 保证公路与周边自然环境和人文环境的总体协调性，减少公路工程设计线路对自然与人文环境的破坏，降低公路选线的环境敏感性。 应采用曲线方法定线，充分尊重地形地貌、河流湖泊等自然条件的连续性与协调性，提高公路选线与区域环境的贴合度， 降低因公路选线而产生的拆迁成本或耕地利用类型变更成本。

3 公路选线对环境的影响与注意事项

3.1 兼顾自然环境与人文环境

公路选线时， 需综合考量线路对自然环境与人文环境的影响，在自然环境方面，公路选线时未能考虑地形、水文等要素限制；未能以灵活的布线方法贴合地形地貌布线；未能充分避开河流、湖泊等自然排水系统；未能有效避开断层、溶洞等不良地质区域，均会导致选线设计方案存在高填深切等现象，增加公路工程实施难度与实施成本。

在人文环境方面，公路选线会对当地的土地利用类型、人文景观、 历史文化街区等产生一定影响。 如果选线方案不合理，人文环境就会产生鲜明的割裂感，公路途经区域的耕地占用、住户拆迁等问题严重影响公路工程施工进度与施工成本。因此，在公路选线时应兼顾自然环境与人文环境，以协调性、灵活性、标准性为原则，提高公路选线的科学合理性[2]，高等级公路可通过隧道、挡土墙、高架桥等分部工程减少公路工程对周边环境的负面影响；山区公路可盘山布线，提高选线与地形地貌的贴合度与融合度。

3.2 考虑生态环境再生与恢复

公路工程设计与施工会占用一定的土地面积， 不同程度地破坏自然生态平衡。 例如，公路工程施工过程中会产生取土坑与弃土场， 若取土坑与弃土场的生态环境再生与恢复不到位，将造成局部地区水土流失、土壤沙化或盐碱化；裸露在外的土石表面会增加扬尘量， 影响当地的空气质量。 公路选线时， 应充分考虑公路工程施工对生态环境带来的损害以及生态环境的再生与恢复能力，科学选取生态环境评价指标，对多组公路路线方案进行评估，科学论证各路线方案的优缺点，从生态环境保护与可持续发展的视角优化公路选线设计方案。

3.3 重视对生物及栖息地的保护

生物及栖息地的保护是维持自然环境生态平衡的重要方面。 公路选线时，应避开野生生物的栖息地或栖息水域，以免干扰陆生或水生野生生物的生活习性。 若无法避开，需利用高架桥等措施降低公路工程对生物栖息地的负面影响。 具体的栖息地保护措施需结合当地自然环境、 工程施工方案与施工工艺等进行科学论证。 此外，可为野生动物设置符合其活动特性与生活习性的通行走廊， 为野生动物穿越公路开辟一条绿色通道，构建与公路系统相独立的野生动物栖息环境，有效规避公路工程对生物栖息地的侵占现象。

3.4 克服公路行车的单调感

公路选线应保证良好的通行视线， 充分凸显区域的自然风貌与人文环境，以可观的视觉效果提高公路行车的审美度，为司机带来更加新鲜且清晰的视觉信息，减缓司机旅途疲劳，克服公路行车的单调感。 同时，公路选线应保证线路连续性，合理规避线形扭曲、断背、隘口山崖险情，以及小半径超高、加宽等情形，减少车辆通行时的变速与变向现象，保证车辆通行的匀速性与流畅性， 以免车辆频繁变速或变向而增加车辆油耗量，进而增加尾气排放量污染环境。

4 公路勘察设计中的环境保护措施

4.1 加强公路绿化设计

为减少公路工程对自然生态环境带来的负面影响， 可通过在公路沿线区域设计绿化带提高公路沿线区域植被覆盖率，提高局部区域涵养水源、保持水土的能力，提高公路工程路堑、路堤边坡的稳定性。 在美化公路沿线自然生态环境、提高汽车通行过程沿线景观的可观赏度的基础上， 减少雨水对公路路堑、边坡的直接冲刷，有效防止公路路基因雨水冲刷而出现水土流失、地面塌陷等问题。 同时，公路绿化设计应深度融合生物学、自然科学、环境保护学等学科理论，高度强调绿化设计与公路沿线生态环境的协调性与融合度。 合理的绿化设计与植物选型可以削弱公路工程在自然环境中的割裂感，利用植物的光合作用等可有效降低汽车排放污染气体的浓度，有效隔离汽车行驶中产生的噪声，增强夜间行车灯光照明效果。 在实际公路勘察设计中，应全面、详尽收集公路工程的气象气候数据、地形地貌数据、土地利用数据、土壤属性数据、地质条件数据等，结合当地环境特性选择适宜生长的树种，以良好的绿化成活率保证绿化设计的生态环境保护效果[3]。

4.2 采用工程防护措施

公路工程中常采用工程防护措施减少公路施工与投运对周边环境的破坏，例如，对公路工程路基边坡填高与挖深等施工活动采取修筑挡土构造物的措施， 减少高填深挖导致的水土流失现象。 挡土构造物修筑之前，需对区域的地质条件进行详细勘察， 以便公路工程设计确定挡土构造物的规格尺寸以及局部移线数据。 公路工程路基施工时，应尽可能新选择坡地或岗地作为路基取土场，剥离表层土壤后进行取土，取土后需将坡地或岗地的土地进行平整及恢复植被， 减少路基取土对当地土壤与植被的破坏， 还应避免将农地、 林地等作为取土场。 进行山区公路工程设计时，需利用桥梁巧妙协调山区地形地貌，提高公路线形与局部地形特征的整体协调性，同时应通过公路勘察探清岩层方向， 确保挖方边坡的方向处地层结构稳定且安全，有效规避山区公路挖方产生的大面积滑塌事故。此外，公路工程设计时应充分考虑路界内的积水问题，通过前期踏勘调查掌握当地排灌系统的走向与排灌能力， 在公路工程中开挖排水系统并连接至地方排灌系统， 加速路界内雨水排出，减少路界内积水现象。

4.3 应用防噪声技术

为减少公路工程施工噪声以及车辆通行噪声对周边环境的干扰与破坏， 通常会采用防噪声技术有效隔离公路产生的噪声，降低噪声强度。 常见的防噪声措施为在公路两侧一定距离内安装声屏障。 安装声屏障之前，需利用公路踏勘技术对公路沿线的地形条件与地质条件进行详细调查， 确保声屏障的钢立柱施工质量符合设计要求。 具体施工时，在公路沿线每隔一定间距栽排钢立柱，立柱之间加入横撑，连同钢立柱形成金属材质网格，作为声屏障的框架结构。 在金属材质网格之上附着攀缘类植物、衬上土工布、浇筑混凝土、附着轻型复合材料等，构建不同材质、不同功效、不同成本的声屏障“墙体”，有效隔绝公路路界内产生的噪声。 在绿色环保理念下，“绿色”声屏障采用混凝土预制的花盆砌成墙体， 在混凝土预制花盆中种植灌木或林木， 利用绿色植物缓冲与削弱公路路界内产生的噪声，减少隔音材料的消耗，增加公路沿线的植被覆盖率。

4.4 应用路面水处理措施

车辆在公路上行驶时，汽油燃烧会产生废气，车辆通行带动的空气流动与尘土飞扬会导致空气中悬浮大量的颗粒物。在雨水作用下， 空气中的有害气体与颗粒物降落至地表形成地表径流或地下径流，污染局部区域内的土壤与水源。 公路勘察设计时，需掌握当地排灌系统的走向与排灌能力，在公路工程中开挖排水沟渠、构建公路排水系统，并连接至地方排灌系统，减少地表径流蓄积产生积水现象[4]。 同时，公路勘察设计应详细勘察地方排水系统与农业排灌系统， 将公路表面径流导引至排水系统的集水池中，统一进行净化处理，有效分隔公路排水系统与农业排灌系统， 以免公路排放的污水污染农业排灌水，进而影响农田土壤质量与灌溉水质量。

4.5 应用土工织物类材料

土工织物材料在公路设计中作为圬工砌体的替代， 可规避圬工砌体施工过程中产生的扬尘问题与其他环境破坏现象， 同时提高公路工程的绿化率以及公路工程与周边自然生态环境的协调性和融合度。 具体实施时，需根据公路工程局部地形、地质等特征合理选择土工织物类材料以及施工方案。 例如，在公路工程的下边坡，可采用加筋土技术，在填土中布置一定重量的带状拉筋与直立的墙面板， 保证下边坡复合结构的稳定性与力学性能， 有效节约施工用地并为下边坡绿化提供一定的空间与倾斜度。 在地形起伏度较小的公路工程中，公路设计同样需渗透绿色环保理念， 可利用公路勘察技术勘探公路沿线的土质与地质，对于土质较差的区域，可利用土工格室、三维植被固土网垫等替代传统的六棱花饰或圬工砌体，并在三维植被固土网垫下部铺设腐殖土， 在三维植被固土网垫上种植乔木、灌木等绿化植物，达到涵养水源、保持水土的目的，同时提高公路护坡的绿化率。

5 结语

公路勘察设计通过对公路沿线的社会经济、自然环境、历史文化等综合条件进行详细踏勘与调查， 在充分考虑道路沿线绿化景观、公路工程与整体地形地质环境协调性、公路工程排水性能与周边环境水土保持能力的基础上， 合理选择公路路线，设计公路沿线绿化，有效分隔公路排水系统与农业排灌系统，积极采用网格、拱形等其他防护加植物防护的形式，取代浆砌片石防护，对挖方大面积的浆砌片石防护，可采用低挡墙加网格、拱形等其他防护，种植爬藤植物，采用植物上爬和垂吊，达到工程防护与美化环境的目的。