生态公路设计范文

时间:2023-03-25 10:15:34

导语:如何才能写好一篇生态公路设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生态公路设计

篇1

关键词:生态公路设计;过程;理念

中图分类号:U412.36文献标识码: A 文章编号:

随着人们对于环境的重视度越来越高,在各行各业中都兴起了一种生态设计的理念,这一点在公路设计中也不例外,下面就来看一下如何在公路设计中进行必要的生态设计。

1生态公路设计理念

1.1 生态恢复设计

生态恢复设计理念是生态公路设计理念中最为核心的一个。在整个的公路设计当中都能够得到体现。生态恢复设计理念主要就是以恢复原生态为主要的设计目的,一切的设计思路都必须以此为核心。

1.2保护环境、融入环境

保护沿线环境,与公路路侧的自然景观相融合;摒弃传统的设计方法,做到原生态环境的保护,减少人工痕迹;利用沿线原有景观进行设计,避免单一的植物种类,做到物种多样性;对沿线的一些文物古迹应进行保护,使公路真正的融入环境中。

1.3采用乡土化技术

乡土化技术主要是指利用乡土建筑材料和技术、植物种类、乡土文化营造个性的公路生态景观。生态公路设计要求在植被恢复和绿化设计时尽量选用本地区物种,避免外来物种的干扰,同时也有利于草种、树种的生长。

1.4科学的生态绿化设计

充分了解和分析本地区的土壤气候特点,选用适应本地区自然条件的植物物种;在边坡绿化设计中选择与土壤结构符合的设计方法;为了避免景观绿化效果的单调性,采取多种植物类型相结合的生长模式,采用“草灌结合、散丛结合”的栽种方式,做到科学合理的绿化设计。

1.5公路工程和生态工程结合

生态公路设计立足于环保设计,将公路工程和生态工程结合起来,不仅可以体现人类活动和环境的一体性,还能够全面考虑公路工程中各种生态环境的关系,减少公路工程对环境的影响,有利于沿线生态环境的保护、恢复及优化。

1.6灵活创新设计理念

灵活性设计的创新理念是在灵活应用国内外现有的规范准则基础之上,在不影响安全性的前提条件下,通过灵活选用技术指标以寻求一种满足公路可持续发展设计目标的方案。生态设计要求设计人员利用灵活性设计理念,全面考虑公路沿线的生态环境,运用生态工程设计、生态恢复设计和景观绿化设计,完成公路的生态设计。

2.生态公路设计步骤

生态公路是在环境保护的前提条件下对公路进行生态设计的,在传统的公路设计内容上借鉴环境化设计(Design For Environment)和生命周期评价法(Life Cycle Assessment)的概念,根据其设计程序和相应的设计内容进行设计。生态公路设计要在公路设计的基础上依据工程特有的环境特点和设计要求分阶段、分步骤进行。主要设计步骤如下:①环境调查分析阶段;②国内外类似案例调查研究;③可行性研究分析;④设计阶段。

3.平、纵面及组合设计

3.1平面设计

平面设计需要考虑当地社会经济、生态环境和技术条件等因素,路线平面线形的设计要注意与地形、地物、环境和景观的协调。

3.2纵面设计

纵面设计主要为坡度设计,其坡度确定主要考虑如下因素:①考虑公路通行能力、地形条件、环境保护工程费用和经济发展;②纵坡设计应具有一定的平顺性,起伏不应过大。设计中对该地区的地形、地质、水文、气候和排水条件以及石油运输管线等因素进行综合考虑,做到填挖平衡,减少借方和废方;③纵坡坡度平缓。根据该地区交通状况,客货车比重较大的路段,应该采取较平缓的纵坡。既可以减少交通事故的发生;又可以减少油耗,降低行车费用和对环境的污染。

3.3组合设计

道路的平纵组合要保持平、纵线形的技术指标大小均衡,在视觉上要能够引导驾驶员的视线,主要注意如下几点:①平竖曲线要一一对应,尽量做到平包竖。该地区生态湿地和自然生态保护区及生态敏感点较多,路线在平纵组合时若达不到该项要求,可以进行适当的调整,灵活处理;②在地形比较平坦的地区,平纵组合设计要适当地提高技术指标,平、纵曲线应当大小均衡;③选取合理的合成坡度,线形要协调、美观、舒适、安全。

4.横断面设计

公路横断面设计应根据拟建公路等级按照《公路工程设计标准》的要求确定车道数和断面宽度,设置路肩以及选择路拱横坡度。公路横断面设计包括行车道、路肩、分隔带、边沟、排水设施、护坡道以及取土坑、弃土堆等的设计。根据各构造物与生态环境的相关性和对其的影响程度,主要介绍公路路侧设计、路基设计和边坡设计。

(1)路侧设计,容错设计是路侧环境设计的重要方式,体现了以人为本和安全至上的安全设计理念。容错设计理念要求横断面设计要具有一定的安全富余,通过更改或增加一些专项设计,消除或降低事故危害。路侧安全设计主要包括以下几点:

①设置标志标线,将车辆控制在车道以内,避免路侧事故的发生。如在车道边缘设置振动标线,通过标线表面的矩形突起,及时提醒驾驶员在驶离车道时返回车道,避免交通事故的发生。

②路侧净区,路侧净区是指通过在填方路段通过放缓路基边坡、挖方路段设置一定宽度的平台等手段,在路侧保留比较平坦地带,为车辆提供尽可能宽的可恢复区域,同时为生态公路景观设计提供一定的空间。美国AASHTO《路侧设计指南》指出,路侧净区宽度应根据不同地区的交通量、设计速度、边坡坡率和路侧环境进行选择,一般的,当高速公路车道边缘以外不少于9m时可使80%的车辆得到控制。黄河三角洲的地形平坦宽阔,交通运输需求量较大,路堤边坡坡率较缓,可以通过设置路侧净区加强安全防护,路侧净区宽度应大于9m,具体应注意:a)在不干扰生态环境的前提下,根据地形地质并结合工程造价,适当增加路侧宽度,放缓边坡;b)对于有挡土墙的路段,可以取消挡土墙,设置2m以上的平台,同时注意平台的植被防护;c)路侧净区的坡率尽量跟路面坡度一致,既可以达到排水的要求,防止车辆倾覆,也能够与环境相融合。

③路侧边沟,该地区路侧边沟的设计按照容错设计的理念,利用暗埋式的“隐形”边沟替代传统的开放式边沟设计,既可以增加车辆承载力,又可以增加路侧净区宽度,满足路侧安全设计理念,也便于植草绿化,达到生态边沟设计的效果。生态边沟形式可采用暗藏式边沟形式,路面水汇入碟形式浅明沟后通过集水井流入暗沟,地下渗水由埋置式挖方边沟的碎石垫层降排。既解决了地表水和地下水以及基层渗水的排降问题,也增加了路侧净区的宽度,提高了安全性。

(2)路基设计,路基填方高度和挖方深度直接关系到工程安全、造价和环保美观。应根据地形、环境特点和当地风俗文化,按照“不破坏就是最大的保护”的设计原则,进行路基的设计。为了保护环境,路基工程要根据周边环境进行灵活布置,结合地形,选择分离式或者整体式路基,增加路基稳定性、保证行车安全。在特殊情况下也可以采用路桥相结合的方式,降低占地面积。

(3)边坡防护设计。①工程防护,常见的工程防护措施有护面墙、喷浆锚固、护坡、锚杆挂网喷浆等。采用工程防护需要考虑防护工程的尺度、材质和比例以及对周围生态景观的影响。根据工程实地状况,边坡防护应当选用适当的防护措施,降低对环境的影响,使边坡与周围环境相协调。②植被防护,植被防护技术有直接喷沟绿化防护技术、三维网喷播绿化防护技术、厚层有机喷播绿化防护技术、土工格栅绿化防护技术和挖沟绿化防护技术等。根据生态公路的设计要求,边坡防护应尽量选择植被防护。对于填方路段的坡度较缓的边坡,植被防护可以选用直接喷沟绿化和挖沟绿化防护技术。而在景观要求较高的服务区路段,则可以选择厚层有机材喷绿化防护技术,但是要控制好其质量、厚度。

结语

本文针对人们对生态公路概念认识模糊和生态选线以及设计方法不完善等问题,从路域生态系统概念出发,阐述了生态公路的属性特征。文中所述的步骤及组合设计为生态公路的规划和设计提供了参考。对促进公路建设与环境协调统一、保护自然生态环境有重要意义,有利于公路建设水平的提高和可持续发展。

参考文献

[1]梁立杰.生态公路理念及其评价体系研究[D].西安:长安大学,2004.

[2]王成玉.高速公路路域生态恢复技术研究[D].南京:东南大学,2008.

篇2

(伊犁哈萨克自治州交通公路工程勘察设计院新疆伊宁835000)

摘要公路建设的迅速发展在促进社会经济发展的同时也给环境带来了一些不利影响(如植被破坏、噪声污染以及空气污染)。因此,对环保理念的生态公路设计进行深入的分析研究,意义重大。生态公路是以生态系统的良性循环为基本原则,把环保理念融入到生态公路设计的全过程中而建立起来的对环境有利的公路系统。它对于促进公路建设的良好发展而言,具有重要的作用。

关键词 公路设计 生态公路 环保理念 设计目标 设计因素

公路建设的迅速发展在促进社会经济发展的同时也给环境带来了一些不利影响(如植被破坏、噪声污染以及空气污染)。因此,对环保理念的生态公路设计进行深入的分析研究,意义重大。生态公路是以生态系统的良性循环为基本原则,把环保理念融入到生态公路设计的全过程中而建立起来的对环境有利的新型公路系统。它是生态学与公路建设相结合的产物,其发展应遵循自然生态规律与区域公路的发展要求。如今,环保是人们关注的话题,在生态公路的设计当中融入环保理念,对于促进公路建设的良好发展而言,具有重要的作用。

一、生态公路设计的理念

1.对于生态公路而言,其要求就是在公路建设的过程之中综合性的考虑到生态学的各项需求,时刻遵循自然界的生态法则。要求在公路设计时,满足安全、方便、经济性等等要求的同时,在最大限度的考虑对环境所造成的影响。

2.生态公路设计是一种全新的设计理念,其体现的就是人们对自然生态的尊重。突出强调生态性,也是为了在环保理念盛行的当下,进一步地将人们的环境保护意识唤醒。生态公路理念不仅是得渗透到公路的设计计算,在公路的施工与运营的各个阶段,均要求能够确保公路建设项目和自然生态之间的相互协调性。

二、环保型生态公路设计目标与设计因素

1.环保型生态公路设计目标。设计目标是生态公路内涵的具体体现,是生态公路设计的依据和方向。公路生态设计是生态设计的一个特定范畴,其设计目的仍然立足于公路设计与环境结合的角度,既要合理选用技术标准,满足公路建设的目的,又要减少公路对环境的影响,实现公路与环境的整体效果最优。从总体上来说,生态公路设计目标主要表现在公路本身与环境两个方面:

(1)从交通运输角度来讲,公路应能够满足交通运输的需求,具有适宜的服务水平,有较高水平的运输质量,公路与经济发展相适应,并有适度的超前性。

(2)从环境的角度来讲,公路交通功能的发挥不能以损害环境利益为代价,设计中要尽量减少对环境的影响。公路自然生态环境包括地形地貌、土壤、水、大气等。生态公路设计目标是生态公路设计各个阶段的指导和依据,其与不同的设计阶段和设计内容相结合可细化为不完全相同的设计分目标,但尽量减少环境影响是生态公路设计各阶段的根本目标。

2.环保型生态公路的设计因素。(1)公路的通行功能。通行功能是公路的基本功能,也是公路设计的基本目标,失去这一目标,生态公路设计也就失去了其依托的主体。

(2)公路工程全生命周期对环境的影响。生态公路设计要全面考虑公路对环境的影响,并以此为基础对公路设计方案进行优选。

(3)周围生态系统的环境特点。不同的生态系统对环境的影响有不同的响应特征,从受影响的生态系统的角度分析公路环境影响对生态恢复具有重要意义。

(4)生态工程方法与公路工程方法的结合。生态工程方法与具体的生态公路设计阶段和内容结合是生态公路设计的主要方法。

三、环保型生态公路的规划设计

1.规划设计。公路规划设计质量发挥着十分关键的作用,公路建设效果及对环境影响程度在很大程度主要是取决于规划设计的水平。因此规划设计对生态公路来说十分的关键。“生态、环保”理念应融入到生态公路的每个设计环节中,真正的保障其与环境之间的和谐相处。强化对于路线方案进行改进优化的力度,注重生态恢复设计考虑,采取行之有效环保措施,随即就可以在路段周围设置动物专用通道,从而很好地为动物生存发展提供条件。

2.工程可行性研究阶段。这是设计工作中的指导依据,该阶段对项目的规模、性质、技术标准、建设期限和投资估算等内容有明确的说明。此阶段强调公路工程性质分析和公路工程对自然环境的影响分析,主要内容包括:(1)生态调查,搜集拟建公路地区的地形地貌、地质土壤、水文植被资料和生态环境资料,搜集沿线可能通过的居民点、农田、自然保护区、草原、戈壁滩等的生态属性。

(2)生态敏感性分析,主要对公路范围内的自然生态系统对人类活动的反应进行分析。

(3)在工程造价计算和方案比选时,应将环境治理费和因环境破坏造成的损失计算之内。

3.环保型生态公路路基、路面及防护排水工程设计。(1)路基设计。首先,生态公路路基的填方边坡率在设计过程中应对填土的相应高度进行熟悉掌握,并对路基给予地形等环境的影响度进行充分的分析研究,以此获得最为准确科学的路基填方边坡率。另外,为了保证公路运用过程中行车的安全性,在生态公路的相关设计过程中,应积极采取一种“低路堤、缓边坡”的形式。大部分路段填土在3 m以下的则采用1∶4的边坡坡率,如果路段填土在3 m 以上,则采用1∶2 的边坡坡率。受到地形地貌的相关影响的路段边坡坡率为1∶1.5 m,挖方路堑边坡则应将土质情况作为规划设计的相关依据,土质整体呈现出中密、松散的状况,其边坡坡率的范围为1∶0.75~1∶1。

其次,路基取土方案:本着保护环境、节约用地、就地取材的原则进行调查和设计,在固定取土坑中取土,废弃土石方在指定地点弃除,严禁乱开采、乱堆放、破坏环境。在施工过程中,直径超10 cm 的乔木植株进行异地临时移栽,待项目建设完成后作为绿化树木移栽。

(2)路面设计。生态公路路面类型的相关设计及规划应将对工程相关可行性的研究报告进行充分的熟悉了解,以此选取到最佳的公路类型。此工程所选用的路面结构为高级沥青混凝土,而公路路面结构的组合和厚度则应在对交通运输量及公路等级的深入科学分析的基础上进行选定明确。与此同时还应对公路周边的气候环境及水文状况进行分析研究,并与之相互结合,采取一种三层式的结构。

(3)防护排水工程设计。由于公路的经过阶段为砂性土,粉质土,其整体性的地质较为疏松且易受到一定的冲刷。因此,为了确保生态公路在建成后运行过程中的稳定安全性,并对环境进行科学合理的保护,路基的防护排水在设计过程中应与当地的地形进行充分结合。在公路周边地质及桥涵位置采取一种截、引、排的防护排水措施,将水流引至路基外。由于公路工程路线所在的土质较为疏松,且聚水面积较大。当地的地表暂无植被覆盖,在暴雨的天气条件下极易引发山洪暴发,从而产生泥石流灾害。路面排水以路拱横坡度将水排出路基外。对存在差异的横断面、地质等状况进行充分的分析了解,对其采用浆砌片式的护坡形式。

四、结束语

综上所述,山区公路设计应融入环保的理念,以人为本,创新进步,不仅使沿线民众切实从公路建设直至建成启用的整个过程中受益,而且可以最大限度地减少以后施工建设过程中可能出现的矛盾与冲突。

参考文献

篇3

1.1安全第一、以人为本

高速公路生态景观林带建设应以满足公路交通安全为前提,兼顾环保生态功能和景观美化功能,并从绿化景观营造入手,构建良好的道路环境,利于行车安全;生态景观林带建设应遵循人性化原则,充分考虑司乘人员的心理感受,从不同需求角度营造公路生态景观,增加旅途舒适,缓解使用者的疲劳。

1.2生态优先、协调融合

优先考虑生态景观林带的生态功能,兼顾景观功能。注重与公路沿线林地、河流、农田、果园、村舍等环境因子的协调,注重与高速公路用地红线外生态景观林带及防护林、经济林、绿道网等的统筹实施,体现生态景观林带的总体风格,提高生态建设项目的整体效果与效益。

1.3突出重点、经济适用

高速公路生态景观林带建设应突出“以点为主、以点带线、点线面协调”的原则;在用高速公路应在现状绿化基础上进行优化提升;新建、改建高速公路生态景观林带建设应本着经济适用原则,合理控制造价。

2理念

2.1交通安全理念

从公路功能及使用者的需求出发,通过公路生态景观营造安全行车环境。在用高速公路,应注重生态景观林带工程实施的交通组织管理,降低对既有交通的影响,确保通行及施工安全。

2.2景观协调理念

高速公路生态景观应与周围环境相协调,达到“人、车、路与环境”的自然、和谐,减少人工痕迹。

2.3生态修复理念

尊重植物自然演替规律,保护植物多样性,慎重使用外来草种、树种及名贵树种等;人工修复与自然修复相结合,追求植物群落的稳定性,促进人工植物群落向自然群落的演替。

2.4地域特色理念

体现公路沿线地域自然和人文特色,重视特色地域植物在生态景观林带建设中的作用,营造特色公路景观。

2.5成本效益理念

制定合理的实施计划,提高植物成活率;注重林带建成后的维护管理,突出生态景观林带的长期效益。分析制约生态修复的主导因素,重视植物对环境的适应性。

3设计要点

3.1资料收集

(1)新建高速公路生态景观林带设计应收集如下资料:①公路工程主体设计资料;②项目环境影响评价报告书;③公路红线外生态景观林带规划及设计资料;④公路所在区域绿化用苗源、苗量资料。

(2)在用高速公路项目除收集上述资料外还应收集如下资料:①原有公路绿化设计资料;②原有公路绿化竣工资料;③公路绿化养护资料。

3.2现场踏勘

新建高速公路踏勘重点是互通立交、服务区、隧道出入口等重要节点,典型路段及总体环境特点等。在用高速公路应通过现场踏勘核对与原绿化设计文件、竣工文件的不符之处,调查并记录公路原有绿化工程的现状、周围环境状况等。

3.3绿化植物选择

(1)应遵循“因地制宜、适地适树”的原则,根据项目所处地理位置、气候与土质条件等综合因素确定绿化植物。粤北、粤东山区应注意选择耐霜冻的抗寒树种,沿海地区应注意选择抗风树种。

(2)应选择适应高速公路环境条件,生长稳定、观赏价值高和环境效益好的植物种类,并注意灌、乔、花、草的合理搭配。

(3)乔木应选择深根性、分枝点高、冠大荫浓、生长健壮,且落果对人、车不会造成危害的树种。

(4)花灌木应选择花繁叶茂、花期长、生长健壮和便于管理的树种。

(5)绿篱植物和观叶灌木应选用萌蘖力强、枝繁叶密、耐修剪的树种。

(6)地被植物应选择茎叶茂密、生长势强、病虫害少和易管理的木本或草本观叶、观花植物。草坪地被植物尚应选择萌蘖力强、覆盖率高、耐修剪和绿色期长的种类。

(7)慎用或少用大规格苗木,限制使用名贵树种。

(8)常用植物可分为常绿乔木、落叶乔木、常绿灌木与小乔木、落叶灌木与小乔木、藤木及其它植物等。

3.4边坡生态防护

(1)应遵循“功能安全、生态稳定、景观协调、经济合理”的原则。

(2)新建高速公路边坡生态防护设计应对项目沿线边坡立地条件进行调查和分类,依据不同类别采取不同的生态防护措施。

(3)边坡生态防护材料应具有固土性能好、易繁殖、成活率高、生长快、耐干旱、耐瘠薄和适宜粗放管理等特点。

(4)土质边坡应采用乔灌草相结合的生态绿化方式进行防护,提高景观效果。

(5)石质边坡可利用坡脚和坡顶空间种植遮挡不良景观,提高景观质量。

(6)边坡平台及碎落台绿化宜选用适应性强、根系发达、固土性强、花叶兼秀的小乔木及灌木植物。

(7)二级以上(含二级)的路堑边坡的平台不宜种植点缀性灌木。

(8)应结合碎落台宽度选择合适规格的植物,较窄的宜采取规则式成列栽植,较宽的宜采用乔灌木自然组团式栽植。

(9)应对边坡挡墙尤其是路堑边坡挡墙的景观进行植物遮挡或弱化处理。

(10)填挖边坡交界处宜结合现场土质情况组团种植一定数量的主题树种。

3.5路侧绿化带

(1)应遵循“借景与造景相结合、环境协调与营造特色相结合、遮蔽与开放相结合”的原则。

(2)设计方案应与高速公路红线范围外生态景观林带风格协调,体现不同功能,形成合理的层次。

(3)路外对行车安全和景观干扰较大,以及景观不雅路段,应利用植物密植方式进行遮挡,提升安全性和景观效果。

(4)护坡道宜采用开花乔木和灌木构建景观,乔木株距5~7m为宜,灌木株距1.5~2.0m为宜。

(5)隔离栅内侧宜采用带刺花灌木、枝条密集灌木或藤本植物。

(6)在用高速公路原有绿化苗木退化影响交通安全时,应统计其分布位置与数量并予以移除;需移除数量较大时,应在补栽新的乔木的同时制定计划分期分段逐步移除。

3.6中央分隔带

(1)应遵循“遮光防眩、引导视线、丰富景观、便于养护”的原则。

(2)植物应选择常绿、耐瘠薄、抗性强、枝条稠密、耐修剪、生长慢、易保持造型的乔灌木。乔、灌木以外的地表,可用地被植物覆盖。

(3)可采用不同种植方式进行段落式设计,宜按照10~15km长度控制形式变换。

(4)中央分隔带宽度≤3m时,宜种植常绿灌木,采用连续、组团、百叶等规则式布置,并点缀花灌木及地被植物。中央分隔带宽度>3m时,可采用自然式布置。植物种类应有变化,配植乔木、花灌木和地被植物,靠行车道一侧应选用低矮植物。植物枝叶不得侵入行车道限界。

(5)中央分隔带土壤厚度应不少于40cm,土质不良时,应对回填土进行改良或换土。

3.7互通立交

(1)应遵循“突出重点互通、疏林草地布局、选用主题树种造景”的原则。

(2)应充分考虑场地原有地形地貌的保护与恢复。

(3)新建高速公路互通区内边坡尽量放缓,使边坡坡脚与互通区场地地形自然过渡,形成自然排水系统。

(4)在用高速公路互通区植物选择及配置方式应结合场地现有绿化状况设计。突出对植物景观的整体性和与周围环境的协调性分析,使新增绿化尽快与周围环境景观相融合。

(5)可对互通区内的场地进行绿化功能分区布置,明确植被恢复区及保留区。需要进行植被恢复的区域,应明确恢复的植物种类、配置方式,以恢复原有的景观及生态类型。

(6)互通立交区跨线桥的桥头等位置宜进行重点绿化栽植,起到强化交通提示功能。匝道分流端宜进行有交通提示功能的栽植。

(7)车辆汇合端区域及高压电力走廊等范围内不得栽植影响通行视线和电力输送安全的植物。

(8)互通区内部原有的自然或人工水系,应作为公路景观的重要元素,尽量予以保留。

(9)互通区土壤贫瘠或缺少绿化种植土时,应结合现场情况换填种植土或施肥改良土壤,并在设计文件中明确相关工程量。

(10)互通区设计应突出主题和特色,结合绿化植物色彩、体量和花期等因素,对主景树种和配景树种进行搭配和组合。

(11)小半径匝道内侧不应种植遮挡视线的树木,外侧宜适当种植乔木进行行车视觉诱导。

(12)做好场地竖向设计、给排水设施工作,防止积水。

3.8隧道出入口

(1)应遵循“弱化人工痕迹、恢复自然生态、标识地域特色”的原则。

(2)隧道出入口景观设计应突出总体风格,减少植被破坏,体现与自然的协调。

(3)分离式隧道两洞口之间的原有地被和地貌应尽量保留,洞口仰坡及两侧边坡宜结合周围环境条件恢复植被。

(4)隧道出入口30~50m范围内的中央分车带和路侧,有条件时宜进行明暗过渡种植,在隧道出口端密植乔灌木;中间三角地绿化形成由中央向两侧由高到低渐变的乔木、灌木、草本植物空间层次景观。

(5)洞门设计应以自然、大线条为主,不宜过多追求文化含义。特殊环境和要求的隧道洞门可以适当采用地域文化元素装饰。

(6)重点隧道可在路线外侧或隧道洞门之间的绿地设置自然景观石或隧道铭牌等附属设施,体现人文景观特色。

3.9沿线附属设施区

(1)应遵循“运用景观树种、艺术手法营造休闲环境”的原则。

(2)强化功能分区,利用绿地设置微地形或隔离带,将附属设施区与高速公路及高速公路内部不同功能区之间予以分隔,实现动静分区。

(3)附属设施区的绿化,应根据总体布局,宜以庭园绿化、建筑形式体现功能的手法进行设计。

(4)有景观要求的小区,可结合水池、铺装、园路、照明、廊架、座凳、健身器材、垃圾箱等园林构造物及园林小品进行绿化设计。

(5)停车区生态景观设计应满足以下要求:①停车场周边宜种植高大庇荫乔木,在停车场内宜结合停车间隔带种植高大庇荫乔木。②停车场种植的庇荫乔木枝下高度应符合停车位净高度的规定:小型汽车为2.5m,中型汽车为3.5m,大型汽车为4.5m。③停车坪宜采用可绿化的植草砖等生态化形式。

(6)主体建筑周边宜采用芳香、花色突出的乔灌木和地被植物造景。

3.10取土场、弃土场植被恢复及再利用

(1)应遵循“减少水土流失、强化恢复植被”的原则。

(2)严格取弃土场清表土的剥离、集中堆置及恢复利用的管理措施和技术要求。

(3)取弃土场原有植被尤其是地被植物层应尽可能移植利用,严禁清表式的简单砍伐处理。

(4)山坡取土场,开挖边坡应考虑与自然边坡的一致,使开挖后的边坡稳定并与环境景观相协调。

(5)路侧视线范围内的较大型取土场,可考虑沿路侧设置土堤式屏障并结合绿化栽植进行遮挡。

(6)绿化应以防护为主,采用乔灌木混交的自然式栽植方式。植物材料宜选择速生、根系发达的的乡土种类。

(7)新建高速公路路侧取弃土场可结合环境特点和需要改造成停车观景台或补偿湿地、动物栖息地等。

4结语

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关键词:环境保护;基本农田;居民迁移;基础设施;水土流失

公路建设在我国已被国家环境保护总局规定为非污染生态影响类。在公路建设过程中对生态环境造成的影响是显著的,而且在较短的时间内完全依靠自然的恢复是极其困难的。因此,为了使高速公路建设的生态理念提高为“回归自然”的意识,很有必要研究将公路建设过程中的环境保护与周边环境和谐地融为一体。

一、基本农田的环境保护

公路工程在建设过程中占用一定数量的永久性与临时性的耕地是不可避免的,但对公路占用基本农田保护区必须依法采取保护措施。在农田的质量方面,公路建设项目对基本农田环境保护应着重考虑下列几个方面。

(一)公路工程的环保功能

公路设计选线和施工时,必须按照交通部的行业标准,如《公路路线设计规范》、《公路路基设计规范》和《公路环境保护设计规范》等严格执行,新建公路对沿线环境的影响就会降到最低限度。尤其是路基土石方工程,包括取土场、弃土场、挖方边坡、填方边坡等有明确规定,不允许在基本农田保护区内取土和弃土,不允许扩大超规定的征地范围,同时对取、弃土场和边坡坡面采取各种形式的防护工程、排水工程、绿化工程等,防止造成新的水土流失等。防护工程、排水工程、绿化工程等是公路工程的一部分,不但能保护公路工程本身,而且能减缓公路建设对自然环境的负面影响,也能从环境上起到保护沿线基本农田的功能。

(二)公路沿线的环保功能

公路上的安全设施,不仅能保证车辆行驶的安全,还必须能防止车辆由于交通事故而飞出公路界,起到保护基本农田的功能。公路设计必须有相应数量的通道和跨线桥等,以有利于沿线人民对基本农田的有效管理,保护基本农田的质量不降低。

(三)公路工程的环境保护措施[1]

在公路项目的环境保护方面,必须就生态环境、水土保持、水环境和环境空气等提出相应的环保措施,其中的植被恢复、水土保持和弃土造田等都直接与沿线基本农田的环境保护有关。

二、公路建设的居民迁移与再安置

公路建设项目建设前期所涉及到的沿线居民的迁移与再安置计划,是一项不可避免和政策性很强的工作。通常情况下,公路建设单位或公司或指挥部不会直接处理居民的迁移与再安置的事宜[2]。但是,这部分工作涉及到拆迁户的切身利益,执行过程中一定要坚持原则,严格执行政府部门的有关政策,密切与地方政府部门配合,认真听取意见,真正做到把事情办好。使拆迁户在居住条件上得到相应的改善,在生活质量上有保证。在选择拆迁户安置住址时,必须使新的安置地远离拟建的高等级公路,避免在营运期受交通噪声的污染影响。

三、公路沿线基础设施与资源的利用

在公路建设的施工过程中,均会对公路沿线的通讯、水利排灌设施、电力设施以及矿产资源、旅游资源、文物资源等都会产生干扰,必须采取相应的环境保护措施。

公路施工过程与沿线基础设施发生干扰时, 应根据交通部相关法规的规定,采取先通后拆的原则。尤其是公路施工中破坏或占用的农田水利排灌设施,必须在当地农事活动之前修通;若暂时不能正式修复时,应修建临时的农田水利排灌设施。只有这样,才能保证农民不误农时,适时进行农耕及其农事活动。

公路施工过程比较突出的是对文物资源的影响。文物是国家的财富,任何人不得私自占用和倒卖,否则应负法律责任。在公路设计阶段,路线布设对地面上的文物资源多采取避让的原则。对于地下埋藏的文物资源,当地文物部门也很难勘察的十分清楚,若施工过程中发现地下文物,必须立即中断施工,及时通知业主向当地文物主管部门报告。文物部门必须积极协调,抓紧时间处理,待文物处理好后再恢复施工,从而加强对文物资源的保护。

四、公路建设对现有交通的影响

一般情况下,新建公路与现有的低等级公路或县、乡公路相距不远,此时必然会存在下述影响:(1)运送筑路材料的汽车会造成现有公路上汽车流量的大量增加,明显地干扰现有公路的正常交通秩序;(2)运送筑路材料的汽车难于都用蓬布遮盖,运输途中难免会在现有公路上出现泄露或抛散散状筑路材料,从而增加公路上的扬尘,造成环境空气下降;(3)随着交通流量的增加,会使交通噪声的污染加重,甚至会影响现有公路两侧居民夜间的正常休息、学校的正常教学;(4)独立大桥下部结构施工阶段,会影响水上的航运秩序,特别是具有航运功能的河流上还可能出现撞船、撞桥墩的水上交通事故。因此,施工单位必须落实环境影响报告中所提出的环保措施,减少公路建设对现有交通环境的影响,保障施工作业的正常有序进行。

五、野生动植物的保护

公路建设时期必须对设计和施工人员进行保护环境和保护野生动植物的宣传和教育,这是对环境保护这一基本国策的具体落实。因此,必须注意:(1)公路设计阶段,对野生动植物的重点保护区尽可能地避让,不能直接从自然保护区的核心区内穿越;(2)公路施工阶段,必须按照设计图施工,决不允许扩大施工范围,不允许砍伐征地范围以外的树木,严禁狩猎;(3)桥梁施工过程中,对施工人员必须加强保护水生野生动物的教育,尽可能不采用爆破作业,有利于水生野生保护动物及其鱼类资源的保护;(4)改变公路廊道效应的负面影响,增设环境保护措施的手段,如修建动物通道、动物桥、动物隔离栅等,创造公路两侧沟通的条件,为保护生物的多样性作出应有的贡献。

六、公路建设的水土保持

在公路建设过程中,由于路基和隧道工程的施工必然开挖山体或掩埋山坡或填高路基,造成局部地形的改变,产生挖方边坡、填方边坡、取土场或弃土、弃渣场。这些新产生的坡面面积,除了公路的路面修建沥青或水泥混凝土予以覆盖外,其他坡面在施工前期基本上处于状态。在雨季,尤其是暴雨天气,降雨将对坡面形成冲刷,造成水土流失。此外,有些沿河溪路段或沿泄洪沟路段,修建公路的弃方堆弃在河岸边未采取任何处治措施,个别地段会占用到部分河水水面或泄洪沟,致使过水断面减少,大雨时将造成冲刷,形成水土流失,甚至淤积河床。对此,我国的高速公路建设过程中十分重视,工程防护、植物防护及综合防护措施均能得到落实[3]。

七、公路建设的声环境与振动

(一)路基路面施工的影响

目前,公路的路基路面的机械化施工水平已是相当高。然而,各种施工机械在作业时必然会产生噪音,从而影响具体操作的人员和距离施工点50m以内的居民集中点、学校教室以及医院病房等处人员的正常工作和休息。因此,施工设计和过程必须注意到:(1)设置稳定土搅拌站或水泥混凝土拌和站或沥青混凝土搅拌站时,为了减少这类点源噪音对附近声敏感点的污染影响,站址选择必须符合相应规范的要求;(2)采用大吨位振动压路机或必要时采用爆破作业时,振动可能会对附近的建筑物造成危害。因此,在实际作业时必须注意对可能造成危害的建筑物进行监控,严防建筑物损坏时对建筑物内的人员和家养动物造成伤亡事故;(3)夜间进行机械作业时,由于环境噪音限值夜间要严于昼间,则必须在22:00~06:00这一时间段中断机械噪音辐射强度高的设备作业,给施工点附近的人们创造一个夜间入睡的环境。

(二)桥隧施工的影响

桥隧工程施工阶段噪音的主要来源是爆破作业、空压机、装载机、搅拌机、发电机、截木机、刨木机、锯木机和钢筋加工机械等。因此,施工设计和过程必须注意到:(1)这些作业点的选址必须注意与附近的声敏感保护目标,如学校、医院、居民居住区等保持足够的距离,减少施工作业噪音可能产生的污染影响;(2)采用先进的施工机具和施工技术。桥下部结构施工或桥台施工中尽可能不采用爆破工艺;非采用不可时,必须对附近的建筑物以及人员采取安全措施,严防事故的发生。

八、公路建设的水环境

高速公路由于线形要求高,且纵坡有一定限制,同时还涉及到诸多建设条件的限制,则公路沿河修建、经过水库边或水库上游建桥、修建公路占用水塘和鱼塘的也不少见。因此,施工设计和过程必须注意到:

1.不允许将公路施工中的弃土、弃渣等固体废物直接排入水源保护地,防止对水环境造成污染;

2.在桥梁施工的初期,对相应水域所产生的影响是不可避免的。但是必须加强管理,提高环境保护意识,规定不能向江河中排放钻渣及油污物质;

3.桥梁施工人员的集中驻地所产生的生活污水和生活垃圾,必须经过处理,实行达标排放;

4.隧道工程的施工废水,在排出隧道口后必须采取多级沉淀处理,才能排入受纳水域,否则将会对受纳水域的水质造成污染

5.隧道施工中一旦发生地下水泄漏,必须采取措施,以减少水资源的流失;

6.服务区或管理处的生活污水,靠近城市的应纳入城市管网,不靠近城市的应安装污水处理设备,执行污水达标排放;

7.对于公路接近饮用水源的路段或独立大桥,管理单位必须制定有毒有害运输的应急计划,并与地方的公安、环保及相关部门组织一个应急的机构。一旦发生运输中有毒有害物品泄漏时,应立即采取有效措施,力争把事故造成对饮用水源的污染影响降低到最低程度。

九、公路建设的环境空气及其它

公路工程施工中,对环境空气可能产生污染,主要是施工所产生的扬尘。因此,施工设计和过程中必须注意采取措施降尘,如施工车辆途经的道路上洒水、采用硬化施工便道、运筑路材料的车辆加盖篷布、沥青或水泥混凝土拌和厂采用除尘设备等等;其它如公路建设与沿线景观的协调性、人行通道、风险评价等等,均必须在公路建设的设计与施工过程中列为环境保护项目。

十、广东高速公路建设过程中的环境保护与周边环境和谐地融为一体

从高速公路工程建设可知,交通基础建设通常都不可避免地会对环境造成一定影响,即高速公路建设会引起一定的周边生态环境破坏、污水和废气等污染,关键是如何将这些影响降低至最低限度。随着人们环保观念的提高,广东省高速公路建设已越来越注重生态环保。在筹建高速公路前要有环境影响评价的制度,在高速公路建设时期要尽量减少对土壤、生态环境的破坏,并尽量进行治理;对一些有人文、历史、科学研究价值的建筑、动植物保护地,高速公路甚至要“让道”,使高速公路建设的生态理念提高为“回归自然”的意识。

1.广东省的梅河、阳茂高速公路等公路工程都是以“回归自然”的理念进行建设。

梅河高速公路项目对沿线路基范围、取弃土场、水源等进行专门绿化景观保护设计,使之不会破坏原有生态平衡;阳茂高速公路沿途种满了知名或不知名的各种植物,一路上绿意盎然,让人仿佛进入了物种丰富的植物园。其中阳茂高速公路边坡的绿化采取草木共生、野花组合等绿化工艺,使沿途边坡景致昂然,地毯式的绿色坡面上点缀着成片野花,使人赏心悦目;以挂三维网植草、喷混植生大面积取代传统的浆砌边坡,或是栽植攀援植物遮盖边坡的护面墙;改变单调的喷播草籽绿化边坡的方法,在边坡植物中大量加入灌木、野花波斯菊、二月兰、蜀葵、小冠花、长春花、白三叶等品种,使边坡绿化回归自然,草木共生;改变中央分隔带每10公里一换,以大红花、红绒球、黄榕球、灰莉,尖叶木犀榄组合台湾草皮、金花生、紫花马樱丹、矮杆大红花等进行栽植;在全线隔离栅内侧平台、挖方边坡坡顶、填方边坡护坡道大量栽植马占相思和乡土植物番波罗,使高速公路掩映在绿树之下;在超挖段、填挖交界三角地带栽植33处小景。因此,广东高速公路建设观念发生重要变化,公路建设已越来越注意与环境融为一体。

2.渝湛高速公路(粤境段)构成生态环保高速公路

渝湛高速公路(粤境段)是全国高等级公路网――国道主干线重庆至湛江高速公路的一段,是广东省高速公路网的重要组成部分,起点为广西境内合浦至山口高速公路的终点,沿东南方向经广东省廉江市的高桥镇、营子镇、安浦镇、遂溪县的沙古镇、洋青镇、遂城镇,止于湛江市麻章区黄略镇,接广州至湛江高速公路,路线全长73km。

为了建成渝湛高速公路(粤境段)的生态环保路,与交通部公路科学研究所开展了“生态公路”的研究课题,形成沿线公路环境保护与周边环境和谐地融为一体的特点:

(1)项目建设按照“最小程度破坏,最大程度恢复”的原则,同时保持乡土植物的绿色基调。由于乡土植物对本地气候、土壤等具有明显的亲和力,成活率高,抗病虫能力较强,还具有繁殖快、取材容易、减少成本、生态特性稳定等特点。为了加大路域环境绿化范围,中央分隔带绿化取消了桥涵构造物上的防眩板,代之以防撞墙之间填土种植灌木的方式,取土场、弃土堆全部绿化。

(2)对沿线50~100m范围内居民点紧密栽植5~8排乔木,形成林带,隔绝噪音、粉尘、尾气等污染。

(3)互通立交的低洼处修成周边圆顺的水池,水边栽上芦苇、蒲草等乡土植物,山坡上群团栽植乔灌木,改变了传统的大图案、大色块做法,有的以水景见长,有的以片林取胜,在互通区范围形成立体的绿化效果,更加融合周边的山水田园环境。

(四)为了保证边坡稳定,沿线采取设置护面墙措施。因此,在护面墙顶栽植一排蟛蜞菊,在墙顶就增加一条绿带;墙脚处加植一排爬千虎,通过植物上挂下攀,以此点缀生硬的砌体面。对于植草绿化的边坡,则改变传统的单播草籽的做法,加入大约40%的灌木种籽,使边坡形成草木共生植物群落,一方面让发达的灌木根系深深扎入土中,更好地保护边坡,同时也可使边坡四季常绿,景观更加生动。在一标段、八标段部分边坡,直接栽植了本地植物,如野生黄花、紫花马樱丹、桃金娘、仲柄菊等;在边坡播草中还加入一些野花组合,使边坡呈现出姹紫嫣红的玫丽景象,地毯式的绿色边坡上点缀着成片野花,使人赏心悦目。

参考文献:

[1]中华人民共和国行业标准.公路环境保护设计规范[S].人民交通出版社,1999.

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    关键词:高速公路 生态 绿化 景观 多样性 防护

    高速公路的建设推动了我国经济的高速发展的同时,也不可避免的带来了一系列的环境问

    题,尤其是高速公路建设过程中对生态环境、自然景观的破坏比较严重。近年来一些专家学者针对高速公路建设中如何做好生态保护,植被恢复做了大量的研究,推动了高速公路建设的生态化的进程,人们在一定程度上重视高速公路建设对环境破环的问题。本文通过调查高速公路绿地现状,对多年的高速公路建设工作经验进行总结,从生态学角度提出一些看法。

    一、高速公路绿地设计现状

    高速公路绿地景观所包括的内容是极其丰富的,绿地植物是必不可少的组成要素,不仅发挥着巨大的生态调节功能,也是体现文化气息的重要载体。

    以宁杭高速公路江苏段为例,宁杭路为全省乃至全国第一条景观生态路,其景观元素丰富包含了植物、水体、地形、建筑小品、假山石、湿地等等。植物品种丰富,据不完全统计植物品种达两百多种。包含了常绿与落叶、针叶与阔叶、草坪与花卉、多年生和一年生、水生植物等。

    如在丘陵地区路段,采用生物技术恢复和营造“湿地”,为野生动植物提供新的栖息地。将互通立交桥下的绿岛修整成小岛等形状,并栽植不同的植被,同时将水源引进小岛,使整个绿化更加贴近自然,更加人性化。

    又如为了减少山体爆破对沿线的自然环境和生态平衡造成巨大的破坏,他们变传统的边坡工程防护为生态防护,采用客土喷播、轮胎固土等新型岩石边坡固土绿化方法,让原来被爆破的“伤痕累累”的山头重新披上了绿衣。

    服务区也尽显古典生态风情,在服务区与路之间种植了特大型银杏、梧桐、紫薇、香樟等树龄不一、高矮参差的树木,服务区的建筑则掩映其间,其中设计了景观小品,景色十分怡人。

    宁杭高速公路(江苏段)是一条“生态、环保、旅游、景观”高速公路,沿线田园山水风景宜人,为广大道路使用者提供安全舒适、畅通快捷、赏心悦目的行车环境。然而还有大部分高速公路景观绿化的生态性上存在着一些不足,表现在:一是绿化方式上,整体上水平不高,设计多采用城市道路绿化方式,绿化树种单调,季相色彩变化少;绿化大同小异,景观雷同,失去了自己的景观特色。

    其次,绿化存在重视觉,轻综合生态功能的倾向,有些绿地基本上以种草为主,这种“稀树草原”虽然视觉效果较好,但绿地总体生物量不足(草皮的生态效应只有乔木的1/10),不能最大限度的利用空间和时间,发挥绿色植物的自然生长生产能力。

    第三,高速公路绿地存在后期绿化养护难度大、养护投入高,致使绿化效果因养护、投入等因素影响有倒退的趋势,绿地可持续发展的综合生态效益不高。

    二、从生态学角度分析高速公路绿化

    高速公路绿地是高速公路空间环境组成的部分,也是城市开放空间体系和生态系统的一部分,既有自然属性,也有其文化属性,是复杂的人工化生态系统。因此笔者认为在高速公路景观绿化设计中应强调以生态学原理为指导,建设结构优化、功能高效、布局合理的公路绿地系统,保持生物与生物之间,生物与环境之间相互信赖,相互依存,在整个公路绿化系统中,乔木、灌木、草本及藤本植物要因地制宜地配置在一个群落中,种群间相互协调、有复合的层次和相宜的季相色彩,具有不同生态特性的植物能各得其所,充分利用阳光、空气、地上空间、养分和水分等,构成一个和谐有序、稳定的群落,发挥出持续永久的综合生态功能。

    1.遵从生态学原则,搞好植物配置,提高单位绿地面积的绿量

    绿化植物的选配,实际上取决于生态位的配置,它直接关系到绿地系统景观价值的高低和生态与环保功能的发挥。在同面积的绿地中,灌丛的单位面积绿量或叶面积指数和生态效益比草坪高,乔、灌地被植物结合的又比灌丛的高。在高速公路绿化建设中,应充分考虑植物的生态位特征,从空间、时间和营养生态位上的分异来合理选配植物种类,既不重叠,也尽量不空白,以避免种间直接竞争,提高叶面积绿量,从而形成一个结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,以利种间互相补充,既充分利用植物资源,又能形成优美的景观。在具体操作中,应以乡土植物品种为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物,并研究其中各类植物的生态位,设计和建设一个各类植物按其生态位各得其所,科学和美学高度和谐的绿地系统。

    2.保持“物种多样性”,再现自然群落结构

    在绿化中应尽量采用多种植物,以增强其抗干扰能力,降低养护方面的要求。有关资料表明:娇贵的草坪每公顷每年需10万元左右的“呵护费”,而树的管理费则少得多,更重要的是草坪的寿命相对较短,一般五、六年就要更新,护理较好的草坪寿命也不超过10年左右,而乔木具有自我调节的功能,不需太多的人工护理就能产生最大的生态效益。因此,建立乔木、灌木和地被三位一体的模拟自然群落的绿化模式,既丰富了沿线景观,又便于养护管理,是提高绿化水平的重要手段。

    三、“生态型”高速公路绿化措施的探讨

    1.边坡防护

    现在建设的大部分高速公路边坡防护,主要是从安全角度考虑,仍以工程防护为主。工程防护使边坡看上去僵硬、单调、机械,与周围环境极不协调。防护设计中在满足边坡防护安全的前提下,可以从景观生态学角度出发,运用生态绿化防护,以水土保持为主,兼具生态景观效果。要考虑整个植被逐步恢复过程,以灌草植物为主进行生态模式配置,除了有利于固土护坡,防止水土流失,改善高速公路边坡景观和行车效果外,也有利行车安全。

    边坡防护还应坚持生物多样性,多科属结合。边坡人工植草绿化,为减少人工草被退化,可考虑禾本科、豆科相结合和以暖季为主,冷暖季型草种相结合,并适当配以灌木的原则,从而使其能够自生自养,达到边坡四季常绿,三季有花的效果。目前工程防护手段常用现有喷播绿化、挂网喷播、厚层基材、中空锚杆框格绿化、六角空心砖绿化、改良型厚层基材、植生袋防护和椰纤维网喷播防护(cf技术)等。养护完成后形成与自然生态融为一体的生态景观。

    2.互通区

    互通区是高速公路的出入口及景观节点,其空间由匝道立体交叉围合而成,是高速公路绿化的重点区域之一,对景观要求较高。出于美化考虑,目前现有绿化施工选择的草种和树种的品种比较单一,物种少,稳定性差,受干扰后恢复能力差,该生态群落非常脆弱,给植物病虫害的爆发与蔓延提供便利,一旦感染了病虫害或其他灾害,植被就会受到严重危害。因此,建议互通区绿化在选择植物品种时,种类应尽可能多一些,即使同一类也应该选用不同的品系混配,同一品系分布不宜过分集中,以有效增强群落的抗逆性和抗多种病虫害的能力。绿化结合地形设计必须满足行车功能的需要和视觉要求,根据人们的审美情趣和地方文化特色,创造优美的生态景观点。互通区取消内侧的工程防护,取消工程排水沟,进行景观地形设计,使原有的平坦的互通区地形自然起伏变化,利用自然地形排水。这样不仅有利于其内部的能量流、信息流、物质流的转换,而且有利于植物的生长发育,能达到更好的生态景观效果。

    3.中央分隔带

    中央分隔带运用绿化种植,除了遮光防眩、诱导视线外,还可以改善道路景观。防眩树种应选择抗逆性强、枝叶浓密、常绿、耐修剪的树种,按防眩效果和景观要求,一般选择蜀桧,龙柏,其高度1.6米为宜,单行株距2.0米,他们有规律的种植,形成了一定的韵律感。中央分隔带的地表绿化,种植草坪和地被植物,使地表得以有效覆盖,防止土层污染路面,达到保湿效果,同时通过花灌木的不同花期、花色以及叶色变化,减少蜀桧的单调感,丰富隔离带的景观。四、结语

    以尊重生态为原则、运用生态方法设计的高速公路,主要特点是不破坏自然生态系统的连续性和周围环境的生物多样性,将高速公路融入良性自然生态环境系统之中,以有特色的生态环境作为高速公路的主要景观,又使高速公路成为自然环境中的一道景观。

    总之,无论从景观效益、经济效益还是生态效益来看,调整绿化结构,建设布局合理、配置合理、结构完整、视觉与功能相统一的多层次、多功能的生态型公路绿化,是保证高速公路绿化持续稳定发展的必然趋势。

    参考文献:

    [1]高速公路丛书编委会.高速公路规划与设计北京人民交通出版社,1997.

    [2]邬建国等.景观生态学.高等教育出版社.

    [3]程胜高等.环境生态学.化学工业出版社,2003,7.

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关键词:公路勘察;设计;理念

引言

公路在一定程度上反映着一个国家的综合实力,是国民经济发展的重要杠杆。一条公路的建设,公路勘察设计是先导,是需要前期准备的,也往往是衡量公路建设质量的标准,其重要性可见一斑。公路勘察设计的总体思路、指导思想就是公路勘察设计理念的核心,是公路勘察设计的灵魂所在。

1 公路勘察设计理念总体思路和原则

公路勘察设计理念应该本着可持续发展的原则科学合理地进行。在对生态环境最小破坏的基础上,从我国的国情和地区实际情况出发,以人为本、全面、协调、可持续的发展观作为根本出发点和落脚点,设计出符合时展要求的公路。勘察设计人员也应该转变旧有思想,以全新的可持续发展的设计理念为重点,努力设计出自然之路、环保之路、生态之路。文章将从以下几个方面探讨公路勘查设计理念。

2 自然理念

“自然永远是最美的”,这句话同样适用于公路建设上。在公路线路选择上,尽量减少对自然环境的破坏,保存原始地形、地貌的完整性。公路勘察设计人员应该对公路途经地区的自然环境有一个整体上的了解和把握,进而分析公路对其影响度的大小,要充分考虑到当地的民风、民俗及民情,特别是少数民族聚集地,更应该多多考虑当地的民族特色,所设计出的公路最好能够与当地的屋舍村落较好的融为一体,最大限度地体现其特有的民族性。对于公路两旁的花草树木也应以当地实际情况为主,自然的融入当地,这样不仅可以体现自然美,更为深远的意义是适合当地生长的花草树木其生命力比较旺盛,能够最大限度地防止水土流失,有利于环境保护。公路一定会对当地的土地和水源有一定的破环性,对此设计时要有对其进行修复的方案,从而将公路建设施工造成地破坏降到最低。勘察设计时应该充分利用土地资源,随机应变、灵活变通,随着地势而走,减少大兴土木。一般情况下,公路都是比较长的,沿途不可避免地会有名胜古迹、旅游风景区、受国家保护的濒危树种、重要的河流、珍稀名贵树种夹杂在其中,这些事物都具有不可恢复性,破坏将造成极大地损失,这种情况下能避免则避免,不能则要事先想好保护措施,最大限度地保护自然风貌。

3 舒适平坦理念

我国每年都有人死于公路上的交通意外,公路上的安全是必须要考虑的关键因素。公路上的车辆都是在运动中的,公路的舒适平坦度将直接影响驾驶员的行驶体验度,还将影响其心情。舒适平坦的公路能够给予驾驶员充分的安全感,减轻驾驶员的工作,为其提供顺畅的行车环境,在一定程度上可以减少交通事故的发生。

4 经济理念

交通基础设施建设是事关国计民生的百年大计,它的成败与否、实施效果的好坏对国民经济能否健康的发展具有极为重要的意义。我国的经济不发达,交通运输不能满足国民经济发展的需要,如何把有限的资源分配到合理的用途上去,这是需要探讨的问题。为了解决这个问题,人们进行大量、不间断的探索。项目的后评价在这种情况下应运而生的。在项目后评价起源阶段,人们主要侧重于财务分析,以财务的好坏作为评价项目成败的关键的主要指标。公路项目后评价是用系统工程的方法,对建设项目决策、设计、施工和运营阶段工作及其变化的成因,进行全面的跟踪、调查、分析和评价,为不断提高决策、设计、施工、管理水平,合理利用资金,提高投资效益,改进管理,制定相关政策提供依据,以保证建设项目和整个公路基础设施的可持续发展。公路建设必然造成大面积土地的永久占用,节约土地也是必须考虑的问题之一。受到经济建设的影响,近年来我国土地沙化越来越严重,土地资源也随之紧张,这是在公路勘察设计中值得重视的问题。公路工程在达到社会效益的最大化的同时,也要讲究自身的投资回报。德国在这方面是比较先进的,他们的服务设施尽量的和当地的旅游设施及其他重要设施联系起来,这样不仅满足了旅客审美需要、方便了旅客的出行,也给当地带了丰厚的收益,同时也大大增加了公路部门的收益。在公路工程策划及设计中,就需要每一个工程技术人员时时刻刻都有经济理念,在问题出现时,要站在不同的角度进行权衡,找出最佳方案。在未来的工程中,工程人员既要发挥现有的实用技术,又要采用高新技术,谋取综合效益以及交通战略现代化,促进社会、经济、环境、资源等方面的协调发展。

5 服务理念

服务理念是一种全新的勘察设计理念,是要求勘察设计人员秉承着服务的思想并将其不仅反映在公路勘察设计过程中,公路在施工和营运的过程中也同样需要。跟踪服务作为勘察设计工作的一部分,是将勘察设计理念进行总结和完善的重要阶段。勘察设计人员需要换位思考,站在建设、施工、监理、使用、管理的角度上来判断公路设计方案的可行性和合理性,确保公路营运的安全。随着社会经济的不断发展,科学技术的不断提高,人们对交通工具的要求度也在上升,勘察设计人员需要与时俱进不断发现问题,解决问题,力争达到群众满意的服务度。

6 生态理念

随着国民经济的发展、公路建设技术的发展,人们对出行要求的提高,社会对环境保护的重视,建设生态公路成为公路建设的必然方向。“生态”是目前使用十分广泛的词汇,在英语中,生态与生态学是同义词,从字面上可直接理解为生物存在的态势。1969年德国科学家赫克尔首先提出了生态学的概念并赋予科学的意义,指出生态学是一门生物之间、生态与环境之间的相互关系的科学。生态学研究的基本内容是两个方面的关系:(1)生物与生物之间的关系;(2)生物与环境之间的关系。人类生态学的研究从传统的动植物领域扩展为人与环境之间相互关系的研究。生态公路工程是从公路工程的角度出发,以生态学基本理论和方法为基础,以提高公路安全和环境保护为目的,对路域生态系统进行人工设计,采用自然恢复和人为生态重建相结合,即注重土木工程材料,又注重生物材料,建立生物群落结构合理,景观生态优美,视觉效果和谐而且高效经济的公路。生态理念是以建设可持续发展生态公路为出发点,从水环境、声环境、动植物资源、水土流失等多方面,分析公路建设对其直接、间接和潜在的影响。“生态设计”是寻求公路工程建设与生态环境保护,工程建设与经济发展,眼前利益与长远利益,局部利益与整体利益的平衡点,树立该理念不仅能潜移默化的提高设计人员的环境保护意识,树立可持续发展战略观念,而且能提高公路勘察设计产品的艺术品位。

7 结束语

公路上的勘查设计理念是公路建设工作的先导更是灵魂。勘察设计人员应该转变观念,不断提高自身的业务水平,全力设计出自然、和谐、可持续发展的公路。

参考文献

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论文摘要:如何协调好道路 发展 与环境保护的关系,实现社会的可持续发展,是保护 自然 环境、协调公路建设与社会 经济 发展的一个重要任务。本文结合公路行业中普遍存在的环保现状,就公路设计、施工和环境保护对公路建设的要求等进行分析与探讨。 

 

0 引言 

随着人们环境意识的增强,高等级公路不断增加,公路不仅要绿化美化,还要承担防止水土流失,满足视线引导、缓冲、强调目标、标志等作用,它需要一整套技术,这是一种以植被恢复为代表的生态工程技术。公路建设工程对于自然环境的影响,突出表现在生态破坏、水土流失等方面。公路工程的路堤、路堑边坡及其它开挖面等,将受到水土流失的威胁。人类要设法走出目前所面临的严重生态危机,就必须重建地球上已被破坏的生态环境,由征服、掠夺自然转为保护、建设自然,谋求人与自然和谐统一的共生关系。 

1 生态公路的主要意义 

生态公路是在公路的设计、建设中与自然环境相融合,在公路建设项目整个生命周期里综合运用各种工程措施,尽量减少对环境的破坏与污染,形成行车安全舒适、运输高效便利、景观完整和谐的带状公路 交通 生态系统和区域交通生态系统,实现在现有条件下的最大生态化。近年来,公路大规模发展导致生态负效应,如气候热岛、环境污染、能量耗散、景观割裂、生物多样性减少、廊道效应等,对生态环境产生了巨大的破坏作用。主要因为公路建设中,大量的挖填,破坏了原有的地质环境;施工的影响导致了环境污染;失控的取弃土,造成了人为的地质病害;对地形的过多切割和阻碍,改变了水文的平衡状态;最严重的是,由于植被和地表土的损失,自然植被的恢复十分困难。公路环境问题的根源是单纯追求经济效益,对环境的重视不够,对公路所产生的环境问题估计不足。因此,公路建设在一定程度上加剧了资源、环境和人口之间的矛盾,使生态环境问题突出。人类与自然环境之间应该协调发展,而不是一味索取与征服。在公路建设中坚持走可持续发展的道路,不仅是向社会作出承诺,更重要的是对后代子孙的高度负责。如何协调好交通发展与环境保护的关系,实现社会的可持续发展,既是保护自然环境、协调公路建设与社会经济发展的一个重要任务。 

2 环境保护对公路建设的要求 

公路的外在形式是公路的 网络 结构、线形等技术指标,而其内涵是公路环境总体对人类运输活动的服务和支持,把环境与公路割裂开来考虑是不全面的。尽量减少土地占用和拆迁道路在规划和确定方案过程中,应注意环境保护,尽量减少耕地占用和电力电讯、村镇居民点、厂矿 企业 等设施的拆迁,从而减少对现有社会环境的影响。防止水土流失和植被破坏工程应根据有关规范要求,并针对建设项目所在地区气候、地形、地质情况,采用合理的排水与防护方式,可以有效地防止道路在施工期和运营期的水土流失,保护植被。注重道路美化、绿化在道路两侧种植花草树木,营造防噪性卫生防护林,搞绿化美化工程,既能美化路容、防止水土流失,又可减噪、吸收汽车尾气及粉尘,净化空气,减轻汽车尾气和噪声对沿线环境的污染,特别是营造乔、灌、草多层次复合结构林带,防噪减污效果更佳。 科学 设计,精心施工公路规划中环境保护措施的制定应以费用最小、社会代价最小为目的,采取“最佳可能性方案、中级可能性方案,初级可能性方案”多层次的设计,力求在宏观目标上与经济总体发展趋势相符合,在环境标准上与居民生活要求相一致,在财政的保证上与国民经济的发展水平相适应,在实施的序列上与公路建设所取得的成果相联系。科学的路、桥设计,精良的施工,快捷、通畅的路网,可以缓解交通压力,降低污染程度。 

3 公路生态工程技术 

在工程可行性研究阶段,结合主体工程,综合考虑生态工程的 交通 安全、工程防护、景观、视线诱导、线性预告、防眩、缓冲、遮蔽和标志等目的,使主体工程与绿化美化恢复生态环境有机地结合起来。由于受景观、生态、交通安全及施工管理等因素限制,公路生态工程设计既不同于传统园林的景观设计又不同于都市中互通立交桥的景观设计,它首先应将防止水土流失,确保交通安全等放在首位,在植被恢复的设计方面应以景观优美、生态系统长期稳定和养护管理粗放为宗旨,这是一种取代传统设计的新途径,其目的就是要创造更 自然 的景观,提倡用种群多样、结构复杂和竞争自由的植被类型,发挥其交通安全和环境保护的双重功能。生态工程设计应因地制宜。一般公路路线较长,地形、地貌等环境条件变化较大,设计前应明确各环境单元的设计目的和要求,做到目的性、整体性、稳定性、 艺术 性兼顾,体现地方风格,创造公路景观个性。公路生态工程技术是把公路征地范围的生物和非生物看作一个整体,是整个公路工程的一个有机组成部分,以提高安全和舒适性以及美化、减噪、净化空气、生态恢复和优化等为目的,最大范围地采用生物材料,减少公路对周围环境的影响所实施的植被恢复工程技术。它与以往的单纯绿化不同,作为公路的一个组成部分与主体工程同时设计,同时施工,同时交工验收,并针对修筑的公路特点,因地制宜,采用多种材料,实施植被恢复计划。公路生态工程的范围,包括公路征地范围内的用地,有中央分隔带、土路肩、上下边坡、排水沟、隔离栅、桥梁等构造物,以及立交区、服务区、管理所等,还有取、弃土场地等需要恢复植被的土地。 

4 道路的生态建设 

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1生态公路的主要意义

生态公路是在公路的设计、建设中与自然环境相融合,在公路建设项目整个生命周期里综合运用各种工程措施,尽量减少对环境的破坏与污染,形成行车安全舒适、运输高效便利、景观完整和谐的带状公路交通生态系统和区域交通生态系统,实现在现有条件下的最大生态化。近年来,公路大规模发展导致生态负效应,如气候热岛、环境污染、能量耗散、景观割裂、生物多样性减少、廊道效应等,对生态环境产生了巨大的破坏作用。主要因为公路建设中,大量的挖填,破坏了原有的地质环境;施工的影响导致了环境污染;失控的取弃土,造成了人为的地质病害;对地形的过多切割和阻碍,改变了水文的平衡状态;最严重的是,由于植被和地表土的损失,自然植被的恢复十分困难。公路环境问题的根源是单纯追求经济效益,对环境的重视不够,对公路所产生的环境问题估计不足。因此,公路建设在一定程度上加剧了资源、环境和人口之间的矛盾,使生态环境问题突出。人类与自然环境之间应该协调发展,而不是一味索取与征服。在公路建设中坚持走可持续发展的道路,不仅是向社会作出承诺,更重要的是对后代子孙的高度负责。如何协调好交通发展与环境保护的关系,实现社会的可持续发展,既是保护自然环境、协调公路建设与社会经济发展的一个重要任务。

2环境保护对公路建设的要求

公路的外在形式是公路的网络结构、线形等技术指标,而其内涵是公路环境总体对人类运输活动的服务和支持,把环境与公路割裂开来考虑是不全面的。尽量减少土地占用和拆迁道路在规划和确定方案过程中,应注意环境保护,尽量减少耕地占用和电力电讯、村镇居民点、厂矿企业等设施的拆迁,从而减少对现有社会环境的影响。防止水土流失和植被破坏工程应根据有关规范要求,并针对建设项目所在地区气候、地形、地质情况,采用合理的排水与防护方式,可以有效地防止道路在施工期和运营期的水土流失,保护植被。注重道路美化、绿化在道路两侧种植花草树木,营造防噪性卫生防护林,搞绿化美化工程,既能美化路容、防止水土流失,又可减噪、吸收汽车尾气及粉尘,净化空气,减轻汽车尾气和噪声对沿线环境的污染,特别是营造乔、灌、草多层次复合结构林带,防噪减污效果更佳。科学设计,精心施工公路规划中环境保护措施的制定应以费用最小、社会代价最小为目的,采取“最佳可能性方案、中级可能性方案,初级可能性方案”多层次的设计,力求在宏观目标上与经济总体发展趋势相符合,在环境标准上与居民生活要求相一致,在财政的保证上与国民经济的发展水平相适应,在实施的序列上与公路建设所取得的成果相联系。科学的路、桥设计,精良的施工,快捷、通畅的路网,可以缓解交通压力,降低污染程度。

3公路生态工程技术

在工程可行性研究阶段,结合主体工程,综合考虑生态工程的交通安全、工程防护、景观、视线诱导、线性预告、防眩、缓冲、遮蔽和标志等目的,使主体工程与绿化美化恢复生态环境有机地结合起来。由于受景观、生态、交通安全及施工管理等因素限制,公路生态工程设计既不同于传统园林的景观设计又不同于都市中互通立交桥的景观设计,它首先应将防止水土流失,确保交通安全等放在首位,在植被恢复的设计方面应以景观优美、生态系统长期稳定和养护管理粗放为宗旨,这是一种取代传统设计的新途径,其目的就是要创造更自然的景观,提倡用种群多样、结构复杂和竞争自由的植被类型,发挥其交通安全和环境保护的双重功能。生态工程设计应因地制宜。一般公路路线较长,地形、地貌等环境条件变化较大,设计前应明确各环境单元的设计目的和要求,做到目的性、整体性、稳定性、艺术性兼顾,体现地方风格,创造公路景观个性。公路生态工程技术是把公路征地范围的生物和非生物看作一个整体,是整个公路工程的一个有机组成部分,以提高安全和舒适性以及美化、减噪、净化空气、生态恢复和优化等为目的,最大范围地采用生物材料,减少公路对周围环境的影响所实施的植被恢复工程技术。它与以往的单纯绿化不同,作为公路的一个组成部分与主体工程同时设计,同时施工,同时交工验收,并针对修筑的公路特点,因地制宜,采用多种材料,实施植被恢复计划。公路生态工程的范围,包括公路征地范围内的用地,有中央分隔带、土路肩、上下边坡、排水沟、隔离栅、桥梁等构造物,以及立交区、服务区、管理所等,还有取、弃土场地等需要恢复植被的土地。

4道路的生态建设

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关键词:高速公路;山区;环境影响;设计

近年来我国高速公路建设发展迅速,作为我国交通运输的重要组成部分的山区公路也得到了较快的发展。高速公路的快速发展为我国带来巨大的经济效益,与此同时产生了较大困扰,比如公路建设中产生的水土流失、生态污染、水污染、噪声污染等将持续破坏人们的生活质量和生存环境。山区高速公路的建设对生态环境以及沿线景观环境的破坏引起了国家以及公路建设者的高度重视。线形与环境协调设计是解决生态破坏以及环境污染的根源所在,山区高速公路线形与环境之间的和谐统一,有助于从道路规划之初对道路可能产生的影响进行分析和预防,这对保护我国山区脆弱生态环境、提升高速公路建设质量,推进公路行业可持续发展有重要理论意义和实用价值。因此,把环境保护科学融入到山区公路路线设计过程中,使公路与自然环境相协调,是山区公路设计当中一项十分紧迫的课题。

1 山区高速公路修建的特点

与平原地区相比,山区公路布置主要依地形、地质、水文、生态等自然条件为基础,路线控制点较为分散。无论进行公路选线还是进行工程施工,山区公路往往受地形限制较大,回旋余地较小,我国山区公路普遍存在弯道多,坡度大及坡道长等特点,连续弯道路段的有效行车视距短,转弯半径不足,容易发生追尾或撞击等交通事故在水平曲线和纵向曲线交汇的路段,下雨时容易积水,出现“水滑”现象。山区公路复杂的路线走向通常伴随着大面积的高填深挖和山体原有植被的破坏。山^公路绵延不断的曲线和高填深挖情况不仅造成了大量的水土流失,同时破坏了许多宝贵的生态资源和环境。目前,我国公路设计多重视高标准的线形指标,忽略了环境问题,环保、绿化工程缺乏设计。随着我国山区新建公路和改建公路覆盖区域的大幅增加,如果不引起重视,将会酿成极大的生态破坏。采取主动预防的态度、合理的选线可以降低公路建设项目对环境的负面影响,因此公路建设项目的选线是公路建设之初一项重要的决策工作。在考虑安全的基础上,从可持续角度考虑,采用何种技术使路线空间位置与环境影响问题相结合,以环保和安全兼顾的思想择优选择方案是当前存在的问题。

2 山区高速公路的建设对环境的不利影响

2.1 对水文地质方面的影响

公路建设会改变地表径流的固有态势而造成冲、淤、涝、渍等局部影响。高路堤阻隔地面径流,改变径流方向。路堑边坡会导致路基边缘以及开挖的边坡渗水,最终会导致地下水位下降,地表植被萎缩或枯死,导致水土流失,甚至产生滑坡现象,进而破坏生态平衡,破坏景观。高速公路施工中,不可免地使用大型机械,对土地进行挖掘,破坏当地植被,进而影响当地的水土保持能力,导致夏季泥石流、山体滑坡等自然灾害频发,威胁当地居民的生命安全的同时也影响高速公路的正常使用。

2.2 对生态环境的影响

物群落会因为用地性质的改变而受到影响。在高速公路施工中,当地生物必然因为人类活动的加大而选择迁徙,当地生物圈受到影响,生态环境被间接人为改变。由于山区公路需要占用大量的土地资源,使得这些区域内的生物及自然生境消失,同时还会影响到该区域内的其他生物资源的存在,从而造成生物资源的减少。同时在取土场、堆料坪和采石场等地方,因为施工的需要,这些区域内的植物资源将会被破坏,生活在该区域内的生物死亡或者迁移,影响了该区域的生物资源。

3 山区公路的线路时的环境保护对策

3.1 山区选线的原则

公路建设不可避免地对山区的自然环境造成影响,从实际情况出发,遵循基本的山区公路选线原则,探索实现协调发展的方法和对策,提出环保选线的设计原则和要求。山区公路设计时一定要将对环境的保护作为一条根本原则,深入到线路选址设计的每一个环节中。我国地域辽阔,各地差异很大,在进行公路设计时,公路线形、结构物的造型设计等除具备应有的功能作用外还应避免破坏生态环境空间。把握不破坏就是最大的保护的思想,充分顺应山区的地形、地貌,保证山体稳定,避免大填大挖,采用整体式路基与分离式路基相结合,与周围环境融为一体。

3.2 山区公路时的设计要点

公路设计应尽可能保护现有的景观,少破坏公路周围的自然景观,通过人工构造物和植被构造路线周边的新景观。靠近水域的公路应注意保留沿岸的绿化,这样有利于净化空气、涵养水源、降低噪声,使其与水域有适当的空间。选线时争取保存现有植被,分析公路沿线现有的植被保留和利用的可能性。景观绿化应配合自然环境,体现自然植物生长特性。绿化主体以自然的山野景观为主,通过地形的起伏变化与林木的组合形成层次变化。植物品种的搭配以模拟自然为主。同时,结合该地段的地形、土壤、水体、气候等环境特点来规划景观,兼顾景观多样性的保护。为减少弃方,路线平、纵面设计中,结合构造物布设,尽量避免深挖段落及路堑高边坡,路基断面设计中,结合沿线具体地形、地质情况,选择稳定、经济合理的断面形式及边坡坡率,尽量减少挖方量。

4 结语

高速公路地处自然环境中,不可避免的与环境发生冲突和矛盾,如何让高速公路与自然环境相协调,如何将这一人工构造物与自然环境融为一体成为工程技术人员必须面临的问题。山区公路建设具有特定的复杂性和特殊性,在设计山区公路时,应结合公路和地区各方面条件。公路路线设计是公路建设过程中的基本问题,也是控制公路环境变化的关键问题。解决选线中的问题有利于控制公路建设对周围环境不利的影响,最大限度处理公路沿线生物多样性、水土保持、大气污染等方面存在的问题,提高公路实用性和安全性。山区高速公路线形设计应重视工程地质、水文地质进行勘测,以及环境保护,在施工前充实准备好具体相应的处理对策。

参考文献

[1] 钱国超等.高速公路环境景观设计[M].北京:人民交通出版社, 2009.

[2] 蔡秀斌,吕宏韬,鲁静.公路环境保护与环境影响评价[J].黑龙江交通科技,2010(08):228-229.

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论文摘要:提出在公路设计中采用动态透视图设计对公路设计进行辅助设计、评价、校核;并针对公路三维动态设计的动态透视图的一般原理及制作过程所用的计算机软件等技术进行阐述。

1概述

随着道路等级的提高,人们对道路线形的审美要求与周围景观的协调性越来越重视,从过去的二维图纸到现在的三维模型空间的分析,计算机辅助设计在公路景观设计过程中将占有越来越重要的位置,把最新的计算机技术应用于设计工作中将有助于更直观的反映设计内容,提高设计和周边环境的协调性,同时还能大幅提高设计效率。

道路透视图是路线计算机辅助设计系统设计的重要组成部分,它可以使设计者在设计阶段获得形象逼真的道路全貌,用以检查路线设计的线形质量以及道路与周围环境的协调程度,并以此作为修改设计的依据。采用先进的计算机辅助软件系统建立公路三维模型动态透视图技术可更方便、快速地检验和评价公路设计方案,利用动态透视实时漫游系统可提前让驾驶员感受到在公路上行驶的舒适性及安全性。动态透视图技术在公路景观设计中有着广泛的应用前景,利用该项技术能够在公路建成之前就对沿线公路景观有较为真实的反映,对于行车的舒适性和安全性有较为直观的展示。对公路设计,交通规划和标志标线设计等也有着参考作用,为领导决策和工程实践提供了依据。

2动态透视图系统的主要内容

在外业勘测方面,原始数据主要从航测、遥感、uys等高新技术的综合应用进行地形、地质数据的采集与处理;在内业设计方面,主要是三维数字地面模型的建立、公路cai)一体化技术及道路三维可视化技术等,并将上述技术集成,实现了勘测设计一体化。WWW.133229.COm内业设计阶段主要是三维数字地面模型的建立、公路cad一体化技术及道路三维可视化技术等,并将上述技术集成,实现了勘测设计一体化。

动态三维透视图的工作主要的工作流程包括原始资料的收集整理、现场调查收集野外图片资料、通过什算机辅助系统软件建立三维模型、渲染制作和最终合成等几个部分。

2.1原始资料的搜集及数字地面模型的建立

原始资料主要包括公路设计资料、沿线地形资料与沿线景观素材,采集处理真实准确的原始资料是制作符合实际情况的动态透视图的基础。进行公路线形透视图检查,首先要建立一个设计公路的立体模型,设计公路模型可分为两类:一类只是单纯地设计公路模型;另一类是含有地形的设计公路模型。第一类模型的建立:直接进人计算机数模管理中,创建一个新的数模编号,然后从横断面数据库及纵断面数据库中读人设计公路的数据,构网、建模即可;第二类模型的建立:在第一类模型的建立基础上,还要将地形图数据库中的地形点读人数模,并将公路边界内的俄地形点剔除,然后,用全部点在构网建立模型。

2.2动态透视图的一般原理及制作过程所用的计算机软件

对于道路本身的建模工作,可利用autocal软件下的二次开发软件如维地5.6完成,通过以上构建的数模三角网还可以按照n}格式输出,该功能可以给第三方渲染软件如3i?max渲染巨匠(lightscape)等提供数据模型数据。为了更好地建立模型,还需要采集地物、植物、路面等图质,以建立更接近真实的材质库,而处理采集的图像资料一般可采用photoshop,coreldraw等图像编辑软件。

三维模型的建立是动态透视图的核心,一个完整的三维模型应包含完整的三维场景,包含各元素的三维模型和相关的配套材质贴图。通过有关程序在au-tocad下面快速构建公路立体模型,构建公路立体模型可应用相关专业软件如:hincads.6、海地公路软件、武汉捷力的公路一体化设计软件建立。捷力平面三维动画系统可以在平纵横一体化设计完毕后根据地模或纵横地面线文件及路线设计信息自动生成真实三维模型,自动生成栏杆、行车道、中央分隔带等构造物,任意设定背景材质,直接将模型转换到3dmax渲染巨匠(lightscape)软件做效果处理,最后再生成真实的三维效果图及动态的avi文件,很快就可以生成线路透视图与三维全景图,利用先进的虚拟现实技术实现公路三维的动态实时浏览。可按指定路径播放三维动画,从不同角度、高度观察道路设计效果,对设计成果进行检查和评价。中交第二公路勘察设计研究院研制开发的公路虚拟景观实时漫游系统bid-vrs,直接接受数字摄影测量系统产生的正射影像数据,将影像同数字地面模型、公路路线与互通立交三维几何模型、公路桥梁三维几何模型形成的综合模型叠加,进行场景布置,并实时地对公路设计的虚拟景观进行动态漫游。动态透视图的真实影像与公路设计相结合,真实、动态地反映公路勘察设计的成果,为设计成果评审和环境保护提供了全新的可视化手段和工具。

海地公路三维仿真系统(hard3d)是西安海地计算机软件开发有限公司自主开发研制的一套专门用于公路三维模型制作及动态播放的实时三维图形生成及渲染系统。它具有使用简便、制作效率高、画面清晰以及生成的动画具有可操作性、能够真实可靠的反映设计意图,在实时动态播放过程中,系统能够逐桩显示出该断面的所有技术指标(包括断面填挖面积、填挖高度、路基宽度、超高、大地坐标等等技术指标),使观看人员可以随时掌握各个断面的信息,在动态播放过程中,用户可随时抓取精彩画面(生bmp文件)并保存到硬盘上,用于制作工程效果图,系统也可以连续录制动画、录制声音包括背景音乐以及设计人员的解说,系统自动进行影音合成(生成avi文件)。具有动画的可操作性、路线各类信息的可动态显示性以及此系统可广泛用于公路工程项目的三维演示、效果图制作、项目评审、工程设计召投标过程当中,能够尽现您的实力,为工程的合理优化提供强有力的视觉支持等。由于hard3d所基于3d图形引擎提供了强大的动态建模、动态渲染和模型管理功能,并且获益于微软公司不断对directx图形驱动性能的升级,从而使hard3d在图形的动态渲染和模型的动态测试达到了国内绝对的领先水平,彻底摆脱了用3dmax预渲染然后播放的传统做法,使公路三维进人了一个崭新的阶段。

2.3三维模型的渲染

三维模型的渲染在3ds系列软件3ds}max}viz}中进行,具体的内容包括:设置灯光、架设摄像机、贴材质、设背景、最后渲染成静态全景透视图。

2.4渲染图的后期处理

后期处理对制作高质量的渲染图很重要。

2.5动画制作和视频输出

除了跟静态渲染图有相同的要求外,还需要设置摄像机路径,然后逐帧渲染。渲染后的图片以每秒一定帧数(可根据汽车的运动速度确定)播放出来就成了动态全景透视图,最后一步是通过有关软件对动画片断进行剪辑、合成、配音,最终得到成品。

3实际应用

依托西藏自治区那曲地区布龙至比如通县油路工程,对全线进行了动态透视图的研究并完成了全线的三维模型和约10km的重点路段的动态三维透视图的工作,在初步设计阶段及施工图设计阶段,生成公路复杂地段全景透视渲染图和模拟汽车行驶的公路动态透视图,对方案的比选、视距的好坏、平纵组合是否合适等起到指导作用。

进行模型建立所必需准备的文件:横断面帽子文件、地形点数据。其他文件有:构造物文件、横断面文件、超高文件、超高图文件、地质概况文件、特征点文件、平面线文件、平曲线文件、横断面文件。利用公路设计及平面三维动画系统制作动态透视图的详细过程,因篇幅所限在此就不作介绍,现就其形成的一般制作流程说明如下:(1)建立数字地面模型(2)建立路线真实三维模型((03)生成标线构造物等(4)颜色及材质设置(5)输出3ds文件(6)形成三维动画。