浅谈山区高速公路环境保护与创建

导语：汽车工业的飞速发展和城镇化的推进给高速公路公司带来了巨大机遇。铁路主要干线运输能力紧张，部分地区进出通道不畅，高速公路发挥着重要的运输作用。因此，中国高速公路行业正处在产业扩张期，面临持续繁荣的契机。

随着我国西部大开发战略的实施，公路建设重点已开始向西部转移，在以山地占多数的西部地区将掀起山区高速公路建设的高潮。由于西部山区多数为崇山峻岭，沟壑纵横，其地形、地质、水文、气候条件十分复杂，高速公路建设取、弃土石方对环境的影响较大。此外，由于山区高速公路线型指标偏低、桥隧所占比例大，对营运环境造成不利的影响。基于以上考虑，本文就高速公路环境保护与生态和营运环境的创建提出探讨，希望能取到抛砖引玉的作用，以便更好地建设山区高速公路，实现可持续发展。

　　一、山区高速公路建设的特点

1、地质、水文、气候条件复杂：山区是地质构造运动活动区，其地质条件一般较为复杂，地质病害多，常见的有滑坡、泥石流、崩塌、岩堆、顺层、岩溶、岩溶天坑等地质病害;水文方面存在着地下暗河、承压水、岩溶水等不良水文地质;山区气候复杂、变化大，雾多、湿重，还存在着冰冻、大暴雨、连阴雨、冰雹、大风等灾害性气候;

2、高填深切路基较普遍：由于山区沟壑纵横交错、地势起伏大、坡面陡峻，不利于路线的布设，不可避免产生高填深切路段;

3、隧道设置多：高速公路技术指标要求高，要克服地形高差的影响，隧道设置一般较多，且长大隧道所占比例较大;

4、公路长、大纵坡较多，平面半径偏小;

5、桥梁所占比例较大，高架桥数量较多;

　　二、对生态环境可能产生的影响

山区高速公路建设的上述特点，造成了公路建设对周边环境的影响较大，其营运安全与舒适环境较差，现分述如下：

　　(一)对自然环境的影响

1、路基高填深切与爆破作业改变了周围岩土的应力状态，影响山体的稳定，特别是路基所经过的顺层、滑坡体地段，很有可能出现岩土失去平衡而发生滑坡、崩塌等地质病害;

2、隧道的弃渣不当有可能引发泥石流、滑坡等灾害：山区高速公路隧道所占比例较大，其弃渣量也很大，每公里隧道开挖(双洞)约有弃渣140000立方米，若对弃渣不加以控制，施工过程中随意地将这些废渣就近弃之于沟谷或荒坡上，将会造成河谷雍水，加大对荒坡的压力，若河谷与荒坡有滑坡、顺层等地质病害，将可能导致大的滑坡发生。三峡大坝蓄水致使秭归县某山体诱发大的滑坡事件应当引起警示。

3、隧道开挖可能改变水资源的状态：隧道开挖可能导致原封闭于山体内的承压水释放出来，打破了原地下水的平衡状态，可能引起地表沉陷，在岩溶地区由于地表水与地下水贯通的可能性大，如隧道将地下水导出后将会引起地表水的枯竭，影响当地群众的生产生活;

4、桥梁基础在不良地质区开挖可能诱发地质灾害，地质灾害发生对桥梁的安全也会造成极大的危害;

5、废水、废气造成对环境的污染：由于山区公路隧道多，废水、废气污染较之平原、丘陵地区严重，废水污染除沿线各收费站点、服务区、停车区排出的污水外还有来自隧道内消防等产生的废水;废气污染主要发生在隧道内，汽车途经隧道时所排出的一氧化碳、煤烟、铝、磷化物、硫等有害物质因为扩散慢对隧道内维护、救援和司乘人员造成危害，对处于隧道进出口附近的居民也可能造成影响;

6、占用土地相对平原、丘陵多：山区高速公路由于边坡陡峭，挖填土石方断面较之平原、丘陵地区大。另外，受投资的限制，公路展线总是尽可能利用沿河、沿山谷这些有利的地形，而这些有利地形多半为山区群众生活的场所、生存宝地，尽管公路桥隧比例较高减少了土地的占用，但相对于山区群众拥有的生活用地比较，对群众的生产、生活影响较大。

　　(二)营运环境存在的主要问题

1、山区高速公路隧道所占比例大，特别是长大隧道或隧道群，其隧道内噪声及视野的局限给司乘人员不舒适感，对安全也造成一定的影响。隧道内汽车排放的尾气因得不到及时的扩散，CO等有毒气体超过一定的浓度后将损害司乘人员及公路管护人员的身体健康;

2、山区高速公路路线指标较低，长、大纵坡与小半径不可避免，一般重车、超重车行驶在长、大纵坡下坡路段时，司机一般对刹车洒水降温，气候寒冷时刹车水洒落至路面结冰后，对高速行驶的车辆安全将产生不极大的危害;另外，小半径弯道也影响着高速行驶的车辆行车安全，特别是在两相邻路段弯道相差较大情况下，更容易出现安全事故;

3、山区气候多变，雨、雪、雾、冰冻在不同的高程路段或不同的位置，其情况有可能发生变化，如高架桥与隧道进出口处由于处于风口，其温度较之其它路段温降幅度大，在其它路段尚未冰冻时此处已出现冰冻，在高程不同位置也会有此类情况的发生，由于山区气候情况的差别，导致道路运行状况不连续，司机因判断不足可能导致驾驶失控;三、环境保护与创建的措施与对策

山区自然环境优美，但地形、地质、水文、气候条件复杂，如不尊重自然，造成对环境的破坏，不仅是影响当地群众的生产生活，对工程安全、营运环境将带来极大隐患。同时山区高速公路的营运环境是关系到司乘人员安全与舒适的大事，因此必须高度重视环境的保护与创建工作。要搞好该项工作，应把好环保设计关、工程实施关、环境创建关与环境监控关，实行层层把关，全面监控。

　　(一)、把好公路环境设计关

环境保护要贯彻以人为本、保护优先、治理为辅、再生结合的原则，在公路建设中必须超前考虑，将环保工作贯彻于设计之中，切实把好工程设计这一关键环节。在山区高速公路设计中环境保护与创建中应重点抓好以下工作：

1、自然环境的保护

(1)路线的选择要综合考虑地形、地质与环保情况，合理利用地形既可减少工程量又减轻对环境的破坏，窥避不良地质可避免地质灾害的发生，上述两个方面与环保紧密相关。湖北在沪蓉西高速公路设计中提出了“地形选线”、“地质选线”与“环保选线”的'设计原则，三者互为条件、有机结合，有利于减少路基填挖，窥避地质灾害，保护自然环境，创建优美的公路营运环境;

(2)路基设计应视地形、地质情况合理选取断面型式，避免大填大挖。在山坡陡峭的坡面尽可能采用半路半桥或路基分幅型式，减少路基土石方的挖填空;路基的石方开炸应进行科学爆破，尽量减少对岩体的扰动;路基深挖地段应根据路基边坡的稳定情况采取不同的防护形式，对于顺层、滑坡等不良地质地段应对边坡稳定性进行定性与定理的分析，确定边坡的防护形式，应把工程防护和生物防护结合起来，并尽可能减少工程防护;路堑的边坡建议不拘于相同的坡比，应根据具体的情况作适当的调整，对于开挖边坡地段为荒山荒地时，应尽可能降低边坡坡度，有利于进行生物防护，减少或取消工程防护，既可减少工程造价又可最大限度的恢复原始地貌;

(3)隧道洞口设置要遵循“早进晚出”的原则，尽可能与自然保持一致，减少对山体的切割;隧道选线应充分考虑水文地质情况，通过钻探、物探等多种形式超前探明地下水联通及流通情况，对影响环保、人畜用水的隧道，宜贯彻“以堵为主、限量排水”的原则对隧道内涌水进行治理，确保隧道开挖不影响当地群众生产生活，不影响山体的稳定，不影响工程的安全;

(4)桥梁要视地质情况选取合理桥型和基础以及施工工艺，避免地质灾害的发生，当桥基位于山体完整性、稳定性差的斜坡上时，应斜坡的稳定性进行分析研究。如桥基位于顺层坡面时，应选择对坡面扰动小的桥基型式，桥基的开挖或钻孔应选用对坡面振动小的施工工艺;

2、生态环境与营运环境的创建

(1)生态环境的创建：山区高速公路所能利用的地形往往是当地群从赖以生存的宝地，在设计中，一是尽可能减少占用耕地，要对修建路基与架设桥梁两个方案进行比较，如建桥对工程量增加不大时尽可能采用建设桥方案，少占耕地;二是要充分利用隧道、路基的废方为群众造地，要结合当地的规划，对弃渣场的位置、规模、地形、地质、排水、挡护、绿化、及复耕等方面进行全面设计，做到变废为宝，变害为利;

(2)营运环境的创建

2.1、创建安全的运行环境：由于地形地质条件复杂，公路线型难以达到理想的水平，小半径、长大纵坡不可避免。加之高速公路重车比例大，山区气候条件复杂，驾驶员操作失误等多方原因，极容易引发交通事故。因此，创造山区高速公路良好的运营环境十分必要，对以下几个方面应引起足够的重视：

A、要设计完善的引导标致、警示标致与禁令标致，引起驾驶员的注意;

B、长、大纵坡下坡路段应考虑安全避险车道;

C、公路设计除平、纵、横立体线形外，尚需引入“时间”要素，形成顺畅、连续和可知性的优美三维空间;对连续下坡路段平曲线半径不宜过小，应控制在600米以上;

D、应对长、大纵坡路段的路面抗滑进行研究，确定路面的结构形式;

E、长大隧道设计中，应以司乘人员的安全、舒适为目标，其线型不宜设置过长的直线段，以减少司机因注意力降低而渐渐不觉得加速所带来的风险。同时有必要采取变化的灯光或投影景观等措施消除司乘人员在隧道内运行时因视野局限所带来的烦躁和单调感。于2000年建成的世界上最长的挪威来尔多公路隧道(长达24.5公里)，自1990年起就开始了对长公路隧道内司机行为的研究，他们认为解决隧道内给司乘人员带来的“烦躁和单调”的最好办法是寻找和运用刺激物，在该隧道的设计中设拐点15处，隧道内的任意点安全视距在100米以上，隧道线型以短直线和缓和曲线相接，另辅之以灯光综合作用，以此减少在隧道内运行的单调感。

F、有必要对山区高速公路营运安全环境进行综合研究，确定合理的安全技术指标。

2.2、创建优美的营运环境：公路运行所需的时间，一般习惯于以“绝对时间”来计，往往忽视“相对时间”，运行时间应该是两者有机的结合。大家在旅途中都有这样的体会，如果一路风景会让人感到时间的短暂。若在行进中环境单调甚至给人一种严重的不舒适感，便感到时间的慢长。建议在公路设计时有必要引入“相对时间”的设计理念，不能把绝对运行时间作为衡量某路段行车时间的唯一标准。创建优美的营运环境，会让司乘人员感到旅途愉快，不知旅途疲倦，觉得时间短暂。要创建优美的公路环境，一是要把周边环境与公路线型相结合，与动中观景相协调。静止观察的美景，在高速的车上观察可能会让人眼花缭乱，甚至有头晕之感，必须通过三维动画设计出动态的景观环境;二是要考虑隧道中噪声、废气及视野的局限给司乘人员不良的影响，特别是长大隧道与隧道群带来的不舒适感，建议尽可能少设隧道，对隧道中路面应进行降噪设计，减少或降低噪声源的噪声能量;对长隧和隧道群应进行隧道内景观设计研究，要充分利用现代的光电技术创建隧道景观，达到能在洞中见景又能实现景观引导视线的目的;三是路基边坡的防护、绿化及隧道进口的设计应有特色，富于变化;四是路基、桥梁、隧道应与地形相协调，左、右两幅路基应有分幅的变化，实现分与合的巧妙的结合，消除行车的单调感。

　　(二)、把好环境保护与创建实施关

搞好环境保护与创建的关键在于设计，抓实施是搞好该项工作的重点。在以住的公路建设中，对环境保护工作强调多，具体抓得不细，责任不明确，约束机制不力，没有环保管理专班，基本上是兼职管理。在以后的公路建设中应完善管理机构和管理措施，重点抓好以下几方面的工作：

2.1、加强合同管理，强化环境保护与创建责任：施工单位主要是以创造利润为目的，环境保护与创建意识一般较淡薄，业主必须在承包合同条款中明确环保的具体内容与有关的责任，形成约束机制;

2.2、制定环境保护与创建行动计划：在工程尚未动工之前，按照设计要求制定明确的实施计划，以此指导工程施工。如在不稳定山体上爆破石方时，应明确爆破方式及相关的规定要求，实行科学爆破，避免扰动山体;在路基清除表土时，应要求施工单位对地表沃土集中存放，用于取、弃土场复耕;

2.3、成立环保管理专班：业主、承包商及监理单位应安排足够数量的环保管理人员，成立环保专班，建立管理制度及管理措施，明确职责和义务，对环保工作进行动态的管理;

2.4、加强环保工作检查：要适时的开展环保工作检查，及时予以纠正环保工作中存在的问题，不能以环保验收代替管理，避免造成难以弥补甚至无法弥补的缺陷。如：在弃土不及时处理防排水问题，以致无法恢复水土流失后造成其它土地沙化。有些施工单位在路基及取土场清表时，对表面壤土随意弃放，以致在取弃土场复耕时难于找到适合耕种的壤土;

2.5、尽快实施环保监理：要切实搞好环保工作，必须进行严格的环保监理。但目前公路环境保护监理工作刚刚起步，管理体制、办法不健全，希望能尽快形成环保监理机制，形成完整的环保监理规范，对工程环保工作实施规范性管理。

　　(三)把好生态环境创建关

在保护自然生态环境的同时，要以人为本创建设环境，优美与安全营运环境可由公路建设单位要求设计部门完成，而生态环境的创建则需要地方政府、设计单位与施工单位及相关部门的密切配合，存在着较多的组织、协调、管理工作，建议重点抓好以下方面的工作：

(1)要树立把握公路建设契机创建生态环境的意识。在以往的公路建设中，建设单位只是从环保出发对公路取、弃土石方案提出原则性的要求，基本上由施工单位从有利于自身利益出发确定取弃土石方案，对利用废弃的土石方创建新的生态环境考虑较少。而地方政府对此基本上不予关心。但实际上公路建设大量土石方的取、弃在对自然环境造成影响时也对创建环境带来了很好的机会，可取土蓄水、弃土造地，是变废为宝、变害为利、造福子孙后代的大事，应当引起有关方面的高度重视;

(2)科学规划，共商创建。公路建设单位应与当地政府及相关部门沟通有关创建情况，地方政府应组织有关部门积极与公路建设单位配合，共同商定取、弃土石的方案。对在创建设生态环境时可能增加的工程费用，地方政策应从长计议，组织必要的人力、财力抓住公路建设的契机创建生态环境;

(3)精心设计，严格实施。设计部门在结合地方规划设计取弃土石方案时，应综合考虑地质、水文、挡护等情况，做到不造成水土流失，不诱发地质灾害。在实施过程中，建设单位应责成施工单位严格按照设计方案的要求取、弃土石。

　　(四)把好环保监控关

山区较之平原、丘陵地区的高速公路存在着前述许多不同的特点，公路建成后，工程安全与运营安全及环境污染上可能存在着某些不安定的因素，因此必须通过现代信息技术加强监控，完善监控系统设计，及时掌握有关的情况，以便对不利情况进行处理：

4.1环境污染监控：除对沿线收费站、停车区、服务区及隧道内污水和噪声污染进行监控外，更重要的是要对隧道内受污染的空气进行监控，汽车排放的co是一种无色、无味而人体感觉器官又不能分辨的毒性较强的气体，对隧道内该气体超过人体的承受能力时应实行自动报警控制;

4.2营运安全监控：山区高速公路营运安全受多方面的影响，必须对有关方面监控，应对雾区的分布、路段的冰冻情况、隧道内火灾等情况及时提供信息，让驾驶员预知前进方向的道路状况，以便提前采取相应的处理措施;

4.3工程安全监控：山区高速公路高、陡边坡较为多，顺层、泥石流、滑坡等地质病害较普遍，应对影响路基稳定和危及桥梁、隧道安全的隐患建立信息化管理，掌握工程安全动态，以便及时采取有关保护措施，避免重大事故的发生。