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考虑环保要求的道路工程设计方法与要点

更新时间:2009-03-28

0 引言

道路工程的建设为区域交通联络、经济发展、社会沟通、资源流动提供了基础平台,为我国经济快速增长提供了良好的基础。然而,目前的公路设计还主要以提供交通运输平台、建立交通联络线、保障行车安全为主要立足点,而忽略了道路建设对周边环境的影响,这可能导致区域生态系统失衡、环境污染、农林资源破坏等问题,没有形成可持续的和谐系统。

随着人们生活质量的提高,人们对环境与生态系统的关注也越来越多。越来越多的人注意到,生产与环境保护需要找到平衡点,使得基础设施建设中充分考虑人与自然的和谐相处,提高我们生产与生活环境的质量。实际上,道路建设中不可避免地对沿线的水土资源、生态环境、社会环境、经济条件等产生影响,因此建设中需要提前考虑这些影响,并减少其不利作用,实现道路交通建设与生态环境保护的协调发展[1,2]

本文以环境保护为出发点,分析道路工程设计方法与要点。首先阐述道路工程建设对周边环境的影响,分别从土地资源、水资源、生态资源、社会环境等方面分析这种影响关系;其后总结道路工程的环保设计方法与要点,分别从道路路线选型、路线设计、边坡设计、排水设计等方面总结这些设计方法。提高目前道路设计对环境保护的考虑,形成环境友好的道路工程。

1 道路工程建设对环境影响分析

道路工程建设对周边环境的影响是多方面的,涵盖土地资源、水资源、生态资源、社会环境等诸多方面[3]

1.1 对土地资源的影响

道路工程的建设需要占用土地,因此需要在选型设计过程中考虑沿线的各种土地情况,综合各方面利益选择最佳的路线走向。例如在平原地区,路线的设计需要尽可能避免高产的农田区域,而尽可能利用荒地和废地等资源;如果通过山地环境,则需要避开经济林区而充分利用贫瘠土地和荒地。

此外,道路建设还需要尽量减少对土地的占用,通过采用挡土墙或者护坡等手段,最大限度减少这种土地占用,合理利用土地资源。

1.2 对水资源的影响

道路的建设会对水源产生影响。例如路线的建设会对水塘和水库产生影响,需要这些小型水利工程主动避让道路建设,因此建设过程中不仅仅会影响水源质量,还会使得建设后的水库的周边生态及水源受到影响,从而对水库和水塘本身的灌溉及蓄水产生影响。另一方面,高等级道路建设仍然会对自然水体的走势产生影响,使得水流发生堵塞、阻隔等问题,且水源在道路建设中会受到严重的污染,这种污染是否可控,以及建设后是否恢复,都是需要考虑的。

本文根据输电线路架空地线取电系统供电需求,设计了系统供电部分中的电源变换模块,该模块是实现电源变换的主要部分,并利用软件仿真对电路进行优化分析,得到能够满足系统供电需求的电源变换模块。

1.3 对生态资源的影响

一方面道路建设所产生的粉层和噪声污染,会影响到动物的生活习性,从而对动力物种的生活和生存空间产生影响,造成物种迁徙甚至死亡,此外高等级道路是全封闭式交通,如果没有适当设置两侧的通道使得物种出入,将使得动物直接通过路面进行穿越,不仅对动物本身产生安全影响,对行车安全也会形成很大的隐患。此外,由于道路建设对水资源和土地资源的影响,进而对当地的生态系统产生影响,严重的直接造成整个生态系统破坏。

我把习惯上课回头的学生请到身边,告诉他我的所见:“我总是看到你上课扭过头来,后面的人并不理你啊,怎么回事呢?”我以为他会说课听不进去,想跟后面的人讲话。结果他说:“啊?我不知道,可能是习惯了。”扭头只是他的惯性动作,他潜意识里压根儿不知道自己扭头了。

1.4 对社会环境的影响

生态防护通过植被涵水原理进行固定土壤从而稳定边坡,其护破的基本原理是利用植物深根进行岩土锚固,利用浅根进行加筋作用,降低坡体的孔隙水压力,同时具有控制土粒流失、降雨截流、削弱雨水溅蚀的目的。从环境效应来看可以恢复因为道路建设而引起的生态环境破坏,可以降低道路上车辆噪声、光等污染,确保行车的安全性,同时可以促进有机污染物的降解并净化空气。生态防护可以通过人工种草护坡、平铺草皮护坡、直接喷草护坡、蜂窝网格植草护坡等手段开展[4]

2 考虑环保的道路工程设计方法与要点

根据道路建设对环境的上述影响,需要总结应该采用何种道路设计方法才能更好地考虑环保需求。总体来说,需要从路线选型、路线设计、边坡设计、排水设计等方面考虑环保需求,明确其设计方法和要点。

过长或过短的直线路段均会导致交通事故率偏高,直线路段过短可引起驾驶员的频繁转向操作,易诱发事故。需要选择合理的直线段并辅以竖曲线和平曲线的过渡,使得路线设计人性化同时减少对环境的干扰与影响,一般直线段最大长度不超过设计车速20倍,最小不低于设计车速3倍或6倍。

2.1 路线选型设计

路线选型是道路设计的基础,考虑到环境保护的需要,应该从以下方面确定最合理的路线。

首先,需要考虑道路路线与城镇的相互关系和位置,若路线进入城镇或者与城镇太近,会影响道路本身通行效率和服务水平,也会使道路建设对城镇环境产生噪声和废气污染,增加沿线拆迁压力;若公路与城镇距离太远,则难以发挥其带动区域经济发展的优势。

随着社会的发展,儿童的教育越来越受到重视,儿童面临的心理压力也在日益加重,各种行为问题日益突出,现已成为社会各界关注的焦点之一。为了了解佛山地区儿童行为问题的发生率和影响因素,以便采取针对性措施降低儿童行为问题的发生率,笔者对佛山禅城区、南海区、顺德区1 800名4~16岁儿童的行为及相关因素进行了调查分析。现报告如下。

夏津县北城水系生态水土保持工程的实施,使项目区的林木覆盖率提高到15%,沙化和荒漠化情况得到了显著改善,田园小气候得到较大改善,农副产品商品率提高,经济效益和生态效益、社会效益收益显著,为沙化、荒漠化防治提供了成功经验。

其次,道路路线需要避免对沿线名胜古迹、文化遗产、生物习性的影响,必须不能破坏原有的状态,如果为了旅游需求,这应该与相应的文化保护部分和政府进行充分的沟通,确定合理有效的通行路线方案。

道路施工中往往需要挖填产生不稳定的边坡,边坡不仅破坏原有的自然环境,还会在运营中产生安全威胁。为了确保道路边坡安全,同时提高其环境保护特性,可以采用生态边坡防护方法提高其环境友好性。

2.信息共享是系统发展的趋势。通过信息共享打破资源孤岛僵局,同时通过跨管辖区域、跨交通模式的部署和管理达到信息资源的无缝衔接,这是智能交通管理系统发展的必然趋势。

2.2 路线线形设计

为适应环境保护,需要改进现有的道路线形设计方法,包含直线段、平曲线、竖曲线、线形组合等方面。

(1)边坡排水需要在边坡顶部、底部设置截水沟将雨水顺畅排除,避免雨水渗入到路面中引起路面材料的退化,需要在边坡表面排水避免雨水浸泡边坡从而降低岩土力学特性造成边坡不稳定.

(1)直线段设计

一个男人举起匕首向我冲过来,而我举起早已抓在手里的椅子,狠狠地砸在他头上,木片散落一地,我捡起了匕首,挡在白衣女孩身前,准确无误地将匕首插在扑过来的男人胸口,他捂住心脏,不可思议地瞪大了眼睛,倒在地上。

平曲线具有调整路线方向、得以适应地形与地物变化的作用,从而保障道路的连续顺畅性。通过平曲线设计可以实现城镇、名胜古迹、风景文化区的绕行,但是需要确保最小平曲线半径可是保证驾驶员在平面内转弯安全。

(2)平曲线设计

(3)竖曲线设计

竖曲线半径越大所就能提供更良好的行车视距条件,当竖曲线半径较小则易造成由不合理的平纵线形组合引起的视线不连续现象。竖曲线不仅仅需要足够大的半径来保障交通安全,也需要有足够的长度作为保证。

(4)线形组合设计

其中:x(t)=(x1(t),x2(t),…,xN(t))T为N 维状态向量;u(t)=(u1(t),u2(t),…,um(t))T为控制向量;mN;f(x(t),u(t),t)=(f1(x(t),u(t),t),f2(x(t),u(t),t),…,fN(x(t),u(t),t))T为N维实值函数向量.为了研究问题的方便,引入广义状态空间的概念.

线形组合是平曲线、竖曲线和直线等的连接组合,组合过程中应该保证过渡与连接的平缓性,目的是使得驾驶员视线平缓过渡且行车状态合理变化。线形组合好坏体现到人性化设计,以及是否能够与周边环境完美融合。

2.3 道路边坡设计

第三,需要合理利用土地资源并避免对水资源的破坏,对于农田保护区和重大水利工程应该采取绕行措施。对于特殊的地质环境地带,例如滑坡、泥石流和地震多法地带,应该对地质病害进行详细的调研,减少穿越的范围并有效治理,。

道路建设需要带动区域经济发展,因此会途径很多典型城市及城镇,在建设中需要考虑这种社会影响,不能成为城镇的负担或者破坏原有的社会和经济状态。首先,道路路线规划中应该考虑如何带动该区域内的经济发展,尽量能够直接与城镇中心建立连接,但是又不影响城镇本身的环境,因为公路运营中行车噪声较大,可能影响居民生产和生活等。其次,还需要考虑道路建设途径名胜古迹、旅游景点和军事基地等,权衡各方需求和利于进行路线设计规划。

2.4 道路排水设计

道路建设完成后边坡和路面需要设计排水系统,使得雨水能够顺畅地排除从而减少水损害的影响,提高路面的使用寿命并增强其环境友好。道路排水设计需要从边坡和路面两个方面考虑:

  

图1 生态边坡防护方式Fig.1 Ecological slope protection

古村古镇群的差异化旅游发展路径的选择,是为了能彰显具体古村古镇的个性化特色,赢得旅游者的认可,保持稳定的市场份额,共同构建古村古镇群整体形象。本文依据态度理论,基于旅游者认知的古村古镇个性特征,进一步叠加情感评价确定个性标签的层级,以此确定客源市场偏好行为类型,这便是特定古村古镇发挥优势的差异化道路的表现。因此,结合个性特征分析与其情感分析结果,可确定怀化中部古村古镇发展路径为:文化建设型、生活体验型及田园娱乐型。

(2)路面排水除了设置排水横坡外,还可以采用透水性路面层,如图2所示,雨水通过透水性水泥路面将雨水顺畅排除。

  

图2 道路透水性路面设计结构图Fig.2 Permeable road pavement design structure chart

3 结论

道路工程的设计建造需要越来越多地考虑环境保护的要求,因为道路建设本身不仅对土地资源、水资源和生态资源产生显著影响,对社会环境也有不可忽视的作用,环境保护理念的落实有助于保证道路工程与周边环境的和谐统一。

本文以环境保护为出发点,阐述了道路工程建设对周边环境的影响,分别从土地资源、水资源、生态资源、社会环境等方面分析这种影响关系,并提出了基于环境保护的道路工程设计方法与要点,分别从道路路线选型、路线线形设计、道路边坡生态防护、道路排水设计等层面阐述了相关设计措施并进行了分析,归纳了相关设计措施和方法,以提高道路建设与周边环境的友好性。

参考文献:

[1]张薇,王榕菁.道路设计中的环保要素探究[J].公路交通科技(应用技术版),2015,4:096.

[2]章毅.城市道路设计中的生态理念与技术[J].湖南交通科技,2012,38(4):37-40.

[3]葛忠清,沈丽鹃.试论基于环保设计的山区道路选线新思路[J].城市道桥与防洪,2014(6):21-23.

杜克大学医学院的多萝西·斯普金斯(Dorothy Sipkins)和哈佛医学院的范妮·赫利森(FannyHerisson )在职业生涯早期的临床医学工作中就开始独立地提出类似的问题。斯普金斯博士一直在研究转移到中枢神经系统的那些癌症,她想知道癌细胞如何进入大脑。赫利森不知道头骨的骨髓是否与脑炎有关。两名研究人员都研究了以前未被人关注过的血管——微小的血管穿过颅骨的骨髓,到达大脑的外层,即脑膜。

[4]闫杰栋,于坤.生态护坡在城市道路边坡设计中应用[J].城市道桥与防洪,2012(3):28-29.

 
马力雄
《交通节能与环保》 2018年第02期
《交通节能与环保》2018年第02期文献

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