中交铁道（武汉）建设科技有限公司 湖北武汉 430063
摘要：山区高速公路的建设会对本就脆弱的生态环境造成较大影响，因此确保高速公路线性规划和周围环境相协调是十分重要的。为此本文详细分析了山区高速公路线性对环境的影响，提出了关于环境保护的环保选线原则和路线布设要点，并结合了常用的选线方案进行了对比研究，为山区环保选线提供了一定的参考意义。
关键词：山区高速公路；线性；环境保护；选线方案
0 引言
近几十年，我国高速公路建设发展迅速，全国的公路系统日趋完善，“五纵七横”的国道基本建设完成，但是在一些欠发达的西部地区仍旧有大量山区高速公路急需规划建设。山区地形地质等自然条件复杂、生态环境十分脆弱，在以往的线性规划中，通常对地形地质条件考虑十分充分，而在与自然环境协调方面有所欠缺，路域生态系统遭到了严重损害[1].。众所周知，在建设山区高速公路的过程中，存在大量的深挖和沟渠回填，这些土方工程对山区的植被和土壤造成了难以挽回的伤害，随着绿色环保和可持续发展理念的深入人心，进行山区高速公路选线和环境协调方法的研究是很有必要的。
1 山区高速公路线性对环境影响的分析
山岭丘壑都是地质构造运动所形成的，活动性较强，处于活动性断裂带上的山区也是容易产生地震的区域，由于这一特殊性，活动性断裂的所导致的各类工程地质问题严重影响着山区高速公路规划选线[2]。同时特殊的地质构造导致山区地表土石松散，受降雨等因素影响下极易诱发滑坡和泥石流等自然地质灾害，这些是导致我国山区高速公路破坏的主要因素，在山区高速规划选线时应尽量避开此类稳定性较差的区域。山区的生态环境系统遭到破环后很难进行修复，在山区进行高速公路施工时会打破原本平衡的生态环境系统，一些细微的变化都会影响到区域整体环境[3]。
2 基于环境保护的山区高速公路选线方法
2.1 环保选线原则
高速公路选线应与环境相协调，工程建设无可回避地影响了选址区域内的自然环境，为了将环境影响降到最小，在高速公路选线时应遵循以下选线原则，如图1所示：
.png)
图1：环保选线原则
(1)生态系统完整性
所有的生态系统都是可以进行自我维护的，但是系统环节中任一环节的缺失都会严重影响到原有生态系统的稳定性，山区生态更加脆弱。因此，规划选线应注重保护其完整性与连续性，特别是在原始森林、珍惜动植物栖息地以及水资源匮乏的区域。
(2)土地节约
高速公路项目占据了大量的土地资源，在路线规划的过程中，有必要进行合理地设计，选择合适的道路网络和路线，最大限度地减少土地的挖掘，尽量避开耕地、园地等农业用地。在确保设计标准得到满足的同时，着重对比分析路基和边坡的开挖量。
(3)社会环境保护
山区高速修建阶段易引发噪声污染、空气污染、水环境污染等问题，因此规划选线应尽量避开人口密集区域。在人口密切区应设置降低污染的设施或构造。
2.2 路线布设要点
在山区高速公路规划选线时，应该强调平纵结合的设计原则，保证道路立体线性满足车辆安全正常行驶的要求，降低车辆排气污染和噪声污染。路基的填方和挖方高度应尽可能降低，尽量保持填挖数量维持在同一水平，在一些陡峭路段选择分幅错台路基或者适当增加桥隧长度，最大限度地减少对天然景观的损坏，跨线桥等桥梁的设计选线应注重桥梁美学。高速公路沿线绿化率应符合绿色设计要求，采取花草、乔木、灌木等相结合的形式构建立体化的绿色生态布局，同时利用绿色植物吸收车辆排放的尾气，净化周边空气，避免有毒气体向其他地方扩散。综合以上因素，在考虑山区高速公路与自然环境相协调的前提下，可以采取以下的选线步骤，如图2所示：
.png)
图2：选线步骤
(1)确认研究区域
作为路线规划设计的第一步，所划定的研究区域要符合方案研究和环境影响评价的要求，以拟建工程及受其影响的周边所有区域为界定条件进行分析研究，具体的范围包括所有设计比选方案中高速公路路线所经过的走廊带和所有可能受到环境影响的自然区域。
(2)环境影响模式分析
研究区域确认后，进行环境影响的详细性分析。通过收集到的高速公路详细规划信息和周边环境绘制环境信息专题地图，分析其建设运营对环境造成的影响。专题地图中应该覆盖研究区域内需要保护的所有资源信息，以便定量进行环境敏感性分析，还应该考虑到研究区域内土地的性质、规划现状及利用情况。一份规范合理的专题地图为各个领域专家的协作提供了便利高效的平台，再将每个专题地图中环境因素在最终评价体系中的权重进行汇总叠加，可以得到研究区域内的环境复合图，在环境复合图中使用不同深浅的颜色、阴影等方法生动形象地表现出高速公路对山区环境的影响程度。
(3)确认选线方案
环境协调评价的最后一步是研究不同路线的优缺点，设计人员需要从高速线性对邻近区域、生态环境的影响程度进行分析，针对不利因素提出相应的改进措施，评估改进效果，同时考虑到安全、经济、美观等其他控制指标，最终选择最优的路线方案。
3 常用的选线方案分析
3.1 高路堤和高架桥对比分析
高架桥的优点是对原有自然环境的破环较小，能够跟山区有限的地形条件、自然条件相兼容，但是由于高架桥在地形陡峭、坡度较大的区域进行施工时，由于场地的限制，导致材料运输不便，难以对开挖后的弃方进行再利用。高路堤设计通常有两种情况，一种是路基侧面的路堤边坡延展较远，另一种是规划设计选线经过“U”形平地或“V”形谷地而形成了高路堤。虽然高路堤可以充分利用开挖后的弃方，但其土方工程量较大，还会出现占用山间耕地的情况。两者各有利弊，在比选时除工程成本外还可参照以下几方面进行考虑：
(1)路线设计：高路堤或者高架桥的设计都会对路线的平面布置设计产生影响，也会使前后路段之间的纵断面设计产生差异，故两者在进行比较时，不应单纯考虑方案设计差异造成的平面设计有所区别，也要将设计高度的可变化性综合考虑在内，充分发挥两种设计方案各自的优势，确定最优的规划选线设计。
(2)生态环境保护：众所周知，高路堤施工需要进行大量的挖方和填方工作，选用高架桥的设计会造成前后路段挖方面积过大，同时也可能会出现填料不足、运料困难的问题；而高架桥的设计必然会产生弃方，无论是取土场还是弃土场都可能会破化周边的生态环境，导致水土流失，还有可能出现滑坡等地质灾害，所以在比选方案时也应加以注意。
(3)工程可靠度和运维费用：目前来说，高架桥的设计、施工工艺比较成熟，质量可控；而高路堤可能会产生的工后沉降和路面病害问题较为严重，两者相比，高路堤的运维费用较大。不过，桥梁桩基结构更易受选址区域内边坡蠕变的影响，从而导致上部结构产生病害，这点在比选方案时也应加以注意。
3.2 深路堑和隧道对比分析
路基边坡的挖方深度超过20m的定义为深路堑，深路堑有半填半挖型和全挖型。从路线设计方面考虑，深路堑与前后路段的平面设计和纵断面设计都具有很好的协调性。但深路堑对自然环境的改变较为严重，深路堑的开挖会造成大量的废方，山体的破坏严重损害了原有植被的生产环境，导致水土流失。并且深路堑开挖产生了大量的高边坡工程，受降雨等外来因素影响时，高边坡极易诱发滑动、坍塌等灾害问题。因此，大量山区高速规划选线中采用的隧道的选线方案，与深路堑相比，隧道设计与前后路段相接更为流畅，线条至顺，土石方量很小，最自然环境的损害较小，其缺点在于隧道后期的运维费用较高，且对路线的总体设计有一定限制。
3.3整体式和分离式路基对比分析
整体式路基的工程量相对集中，影响施工组织设计和各类设施设备放置的因素较少，也有利于后期的高速公路运营维护。当山地区域的自然环境因素良好时，整体式路基是设计首选;其缺点是，道路宽度在具有陡峭地形的部分中宽，水平和垂直平面设计的灵活性差。当雨打路线布局的空间资源有限的情况时，存在高填方、深挖方、占领河道、加大土地占用等现象，这导致工程数量和工程成本的增加，更加会对自然生态环境产生不利影响。，
分离式路基是一种较为灵活的设计方式，其合理利用了选址区域的地形条件和自然环境，将线性设计独立运用到各个方向上去，将路线布局的空间资源最大限度地利用起来，从而消除了同样情形下整体式路基造成的不便，减少了对自然生态环境的损害[4]。分离式路基的设计要求较高，在进行各个方向上的平纵横设计时要同时协调好其与前后路段的衔接性，注意总体设计，避免设计上的不合理。同时较为复杂的设计也会给分离式路基带来安全性问题，在地质条件较差的地段，要十分注意分离式路基设计的安全稳定性，做好排水系统和加固措施，确保路基保持稳定。
4 结语
(1)山区高速公路的线性规划对自然生态环境影响较大，线性规划时应遵循保持生态系统完整、节约土地、保护社会环境的原则。
(2)山区高速公路线性规划的步骤可分为研究区域确认、环境影响模式分析、选线方案确认三个阶段。
(3)对比分析了高路堤与高架桥、深路堑和隧道、整体式路基与分离式路基在不同规划区域内的优缺点，环保选线同样应注重与总体路线设计的协调性、工程可靠度和建设运营费用。
参考文献：
[1]耿秀华,陆志家.路域生态系统促进环境良性化发展[J].区域治理,2019(34):51-53.
[2]王舸. 山区高速公路路基环境协调性研究[D].重庆交通大学,2015.
[3]肖青照. 山区高速公路与环境之间相互影响的分析与评价[D].长安大学,2020.
[4]金黎.云南山区高速公路路基横断面形式的组合设计探讨[J].低碳世界,2020,10(03):176-177.
作者简介：刘匡晋（1990-），男，汉族，山西临县人，本科，工程师，从事公路规划与路线设计工作。