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淺談山區高速公路環(huán)境保護與創(chuàng )建
導語(yǔ):汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展和城鎮化的推進(jìn)給高速公路公司帶來(lái)了巨大機遇。鐵路主要干線(xiàn)運輸能力緊張,部分地區進(jìn)出通道不暢,高速公路發(fā)揮著(zhù)重要的運輸作用。因此,中國高速公路行業(yè)正處在產(chǎn)業(yè)擴張期,面臨持續繁榮的契機。
隨著(zhù)我國西部大開(kāi)發(fā)戰略的實(shí)施,公路建設重點(diǎn)已開(kāi)始向西部轉移,在以山地占多數的西部地區將掀起山區高速公路建設的高潮。由于西部山區多數為崇山峻嶺,溝壑縱橫,其地形、地質(zhì)、水文、氣候條件十分復雜,高速公路建設取、棄土石方對環(huán)境的影響較大。此外,由于山區高速公路線(xiàn)型指標偏低、橋隧所占比例大,對營(yíng)運環(huán)境造成不利的影響;谝陨峡紤],本文就高速公路環(huán)境保護與生態(tài)和營(yíng)運環(huán)境的創(chuàng )建提出探討,希望能取到拋磚引玉的作用,以便更好地建設山區高速公路,實(shí)現可持續發(fā)展。
一、山區高速公路建設的特點(diǎn)
1、地質(zhì)、水文、氣候條件復雜:山區是地質(zhì)構造運動(dòng)活動(dòng)區,其地質(zhì)條件一般較為復雜,地質(zhì)病害多,常見(jiàn)的有滑坡、泥石流、崩塌、巖堆、順層、巖溶、巖溶天坑等地質(zhì)病害;水文方面存在著(zhù)地下暗河、承壓水、巖溶水等不良水文地質(zhì);山區氣候復雜、變化大,霧多、濕重,還存在著(zhù)冰凍、大暴雨、連陰雨、冰雹、大風(fēng)等災害性氣候;
2、高填深切路基較普遍:由于山區溝壑縱橫交錯、地勢起伏大、坡面陡峻,不利于路線(xiàn)的布設,不可避免產(chǎn)生高填深切路段;
3、隧道設置多:高速公路技術(shù)指標要求高,要克服地形高差的影響,隧道設置一般較多,且長(cháng)大隧道所占比例較大;
4、公路長(cháng)、大縱坡較多,平面半徑偏小;
5、橋梁所占比例較大,高架橋數量較多;
二、對生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響
山區高速公路建設的上述特點(diǎn),造成了公路建設對周邊環(huán)境的影響較大,其營(yíng)運安全與舒適環(huán)境較差,現分述如下:
(一)對自然環(huán)境的影響
1、路基高填深切與爆破作業(yè)改變了周?chē)鷰r土的應力狀態(tài),影響山體的穩定,特別是路基所經(jīng)過(guò)的順層、滑坡體地段,很有可能出現巖土失去平衡而發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)病害;
2、隧道的棄渣不當有可能引發(fā)泥石流、滑坡等災害:山區高速公路隧道所占比例較大,其棄渣量也很大,每公里隧道開(kāi)挖(雙洞)約有棄渣140000立方米,若對棄渣不加以控制,施工過(guò)程中隨意地將這些廢渣就近棄之于溝谷或荒坡上,將會(huì )造成河谷雍水,加大對荒坡的壓力,若河谷與荒坡有滑坡、順層等地質(zhì)病害,將可能導致大的滑坡發(fā)生。三峽大壩蓄水致使秭歸縣某山體誘發(fā)大的滑坡事件應當引起警示。
3、隧道開(kāi)挖可能改變水資源的狀態(tài):隧道開(kāi)挖可能導致原封閉于山體內的承壓水釋放出來(lái),打破了原地下水的平衡狀態(tài),可能引起地表沉陷,在巖溶地區由于地表水與地下水貫通的可能性大,如隧道將地下水導出后將會(huì )引起地表水的枯竭,影響當地群眾的生產(chǎn)生活;
4、橋梁基礎在不良地質(zhì)區開(kāi)挖可能誘發(fā)地質(zhì)災害,地質(zhì)災害發(fā)生對橋梁的安全也會(huì )造成極大的危害;
5、廢水、廢氣造成對環(huán)境的污染:由于山區公路隧道多,廢水、廢氣污染較之平原、丘陵地區嚴重,廢水污染除沿線(xiàn)各收費站點(diǎn)、服務(wù)區、停車(chē)區排出的污水外還有來(lái)自隧道內消防等產(chǎn)生的廢水;廢氣污染主要發(fā)生在隧道內,汽車(chē)途經(jīng)隧道時(shí)所排出的一氧化碳、煤煙、鋁、磷化物、硫等有害物質(zhì)因為擴散慢對隧道內維護、救援和司乘人員造成危害,對處于隧道進(jìn)出口附近的居民也可能造成影響;
6、占用土地相對平原、丘陵多:山區高速公路由于邊坡陡峭,挖填土石方斷面較之平原、丘陵地區大。另外,受投資的限制,公路展線(xiàn)總是盡可能利用沿河、沿山谷這些有利的地形,而這些有利地形多半為山區群眾生活的場(chǎng)所、生存寶地,盡管公路橋隧比例較高減少了土地的占用,但相對于山區群眾擁有的生活用地比較,對群眾的生產(chǎn)、生活影響較大。
(二)營(yíng)運環(huán)境存在的主要問(wèn)題
1、山區高速公路隧道所占比例大,特別是長(cháng)大隧道或隧道群,其隧道內噪聲及視野的局限給司乘人員不舒適感,對安全也造成一定的影響。隧道內汽車(chē)排放的尾氣因得不到及時(shí)的擴散,CO等有毒氣體超過(guò)一定的濃度后將損害司乘人員及公路管護人員的身體健康;
2、山區高速公路路線(xiàn)指標較低,長(cháng)、大縱坡與小半徑不可避免,一般重車(chē)、超重車(chē)行駛在長(cháng)、大縱坡下坡路段時(shí),司機一般對剎車(chē)灑水降溫,氣候寒冷時(shí)剎車(chē)水灑落至路面結冰后,對高速行駛的車(chē)輛安全將產(chǎn)生不極大的危害;另外,小半徑彎道也影響著(zhù)高速行駛的車(chē)輛行車(chē)安全,特別是在兩相鄰路段彎道相差較大情況下,更容易出現安全事故;
3、山區氣候多變,雨、雪、霧、冰凍在不同的高程路段或不同的位置,其情況有可能發(fā)生變化,如高架橋與隧道進(jìn)出口處由于處于風(fēng)口,其溫度較之其它路段溫降幅度大,在其它路段尚未冰凍時(shí)此處已出現冰凍,在高程不同位置也會(huì )有此類(lèi)情況的發(fā)生,由于山區氣候情況的差別,導致道路運行狀況不連續,司機因判斷不足可能導致駕駛失控;三、環(huán)境保護與創(chuàng )建的措施與對策
山區自然環(huán)境優(yōu)美,但地形、地質(zhì)、水文、氣候條件復雜,如不尊重自然,造成對環(huán)境的破壞,不僅是影響當地群眾的生產(chǎn)生活,對工程安全、營(yíng)運環(huán)境將帶來(lái)極大隱患。同時(shí)山區高速公路的營(yíng)運環(huán)境是關(guān)系到司乘人員安全與舒適的大事,因此必須高度重視環(huán)境的保護與創(chuàng )建工作。要搞好該項工作,應把好環(huán)保設計關(guān)、工程實(shí)施關(guān)、環(huán)境創(chuàng )建關(guān)與環(huán)境監控關(guān),實(shí)行層層把關(guān),全面監控。
(一)、把好公路環(huán)境設計關(guān)
環(huán)境保護要貫徹以人為本、保護優(yōu)先、治理為輔、再生結合的原則,在公路建設中必須超前考慮,將環(huán)保工作貫徹于設計之中,切實(shí)把好工程設計這一關(guān)鍵環(huán)節。在山區高速公路設計中環(huán)境保護與創(chuàng )建中應重點(diǎn)抓好以下工作:
1、自然環(huán)境的保護
(1)路線(xiàn)的選擇要綜合考慮地形、地質(zhì)與環(huán)保情況,合理利用地形既可減少工程量又減輕對環(huán)境的破壞,窺避不良地質(zhì)可避免地質(zhì)災害的發(fā)生,上述兩個(gè)方面與環(huán)保緊密相關(guān)。湖北在滬蓉西高速公路設計中提出了“地形選線(xiàn)”、“地質(zhì)選線(xiàn)”與“環(huán)保選線(xiàn)”的設計原則,三者互為條件、有機結合,有利于減少路基填挖,窺避地質(zhì)災害,保護自然環(huán)境,創(chuàng )建優(yōu)美的公路營(yíng)運環(huán)境;
(2)路基設計應視地形、地質(zhì)情況合理選取斷面型式,避免大填大挖。在山坡陡峭的坡面盡可能采用半路半橋或路基分幅型式,減少路基土石方的挖填空;路基的石方開(kāi)炸應進(jìn)行科學(xué)爆破,盡量減少對巖體的擾動(dòng);路基深挖地段應根據路基邊坡的穩定情況采取不同的防護形式,對于順層、滑坡等不良地質(zhì)地段應對邊坡穩定性進(jìn)行定性與定理的分析,確定邊坡的防護形式,應把工程防護和生物防護結合起來(lái),并盡可能減少工程防護;路塹的邊坡建議不拘于相同的坡比,應根據具體的情況作適當的調整,對于開(kāi)挖邊坡地段為荒山荒地時(shí),應盡可能降低邊坡坡度,有利于進(jìn)行生物防護,減少或取消工程防護,既可減少工程造價(jià)又可最大限度的恢復原始地貌;
(3)隧道洞口設置要遵循“早進(jìn)晚出”的原則,盡可能與自然保持一致,減少對山體的切割;隧道選線(xiàn)應充分考慮水文地質(zhì)情況,通過(guò)鉆探、物探等多種形式超前探明地下水聯(lián)通及流通情況,對影響環(huán)保、人畜用水的隧道,宜貫徹“以堵為主、限量排水”的原則對隧道內涌水進(jìn)行治理,確保隧道開(kāi)挖不影響當地群眾生產(chǎn)生活,不影響山體的穩定,不影響工程的安全;
(4)橋梁要視地質(zhì)情況選取合理橋型和基礎以及施工工藝,避免地質(zhì)災害的發(fā)生,當橋基位于山體完整性、穩定性差的斜坡上時(shí),應斜坡的穩定性進(jìn)行分析研究。如橋基位于順層坡面時(shí),應選擇對坡面擾動(dòng)小的橋基型式,橋基的開(kāi)挖或鉆孔應選用對坡面振動(dòng)小的施工工藝;
2、生態(tài)環(huán)境與營(yíng)運環(huán)境的創(chuàng )建
(1)生態(tài)環(huán)境的創(chuàng )建:山區高速公路所能利用的地形往往是當地群從賴(lài)以生存的寶地,在設計中,一是盡可能減少占用耕地,要對修建路基與架設橋梁兩個(gè)方案進(jìn)行比較,如建橋對工程量增加不大時(shí)盡可能采用建設橋方案,少占耕地;二是要充分利用隧道、路基的廢方為群眾造地,要結合當地的規劃,對棄渣場(chǎng)的位置、規模、地形、地質(zhì)、排水、擋護、綠化、及復耕等方面進(jìn)行全面設計,做到變廢為寶,變害為利;
(2)營(yíng)運環(huán)境的創(chuàng )建
2.1、創(chuàng )建安全的運行環(huán)境:由于地形地質(zhì)條件復雜,公路線(xiàn)型難以達到理想的水平,小半徑、長(cháng)大縱坡不可避免。加之高速公路重車(chē)比例大,山區氣候條件復雜,駕駛員操作失誤等多方原因,極容易引發(fā)交通事故。因此,創(chuàng )造山區高速公路良好的運營(yíng)環(huán)境十分必要,對以下幾個(gè)方面應引起足夠的重視:
A、要設計完善的引導標致、警示標致與禁令標致,引起駕駛員的注意;
B、長(cháng)、大縱坡下坡路段應考慮安全避險車(chē)道;
C、公路設計除平、縱、橫立體線(xiàn)形外,尚需引入“時(shí)間”要素,形成順暢、連續和可知性的優(yōu)美三維空間;對連續下坡路段平曲線(xiàn)半徑不宜過(guò)小,應控制在600米以上;
D、應對長(cháng)、大縱坡路段的路面抗滑進(jìn)行研究,確定路面的結構形式;
E、長(cháng)大隧道設計中,應以司乘人員的安全、舒適為目標,其線(xiàn)型不宜設置過(guò)長(cháng)的直線(xiàn)段,以減少司機因注意力降低而漸漸不覺(jué)得加速所帶來(lái)的風(fēng)險。同時(shí)有必要采取變化的燈光或投影景觀(guān)等措施消除司乘人員在隧道內運行時(shí)因視野局限所帶來(lái)的煩躁和單調感。于2000年建成的世界上最長(cháng)的挪威來(lái)爾多公路隧道(長(cháng)達24.5公里),自1990年起就開(kāi)始了對長(cháng)公路隧道內司機行為的研究,他們認為解決隧道內給司乘人員帶來(lái)的“煩躁和單調”的最好辦法是尋找和運用刺激物,在該隧道的設計中設拐點(diǎn)15處,隧道內的任意點(diǎn)安全視距在100米以上,隧道線(xiàn)型以短直線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)相接,另輔之以燈光綜合作用,以此減少在隧道內運行的單調感。
F、有必要對山區高速公路營(yíng)運安全環(huán)境進(jìn)行綜合研究,確定合理的安全技術(shù)指標。
2.2、創(chuàng )建優(yōu)美的營(yíng)運環(huán)境:公路運行所需的時(shí)間,一般習慣于以“絕對時(shí)間”來(lái)計,往往忽視“相對時(shí)間”,運行時(shí)間應該是兩者有機的結合。大家在旅途中都有這樣的體會(huì ),如果一路風(fēng)景會(huì )讓人感到時(shí)間的短暫。若在行進(jìn)中環(huán)境單調甚至給人一種嚴重的不舒適感,便感到時(shí)間的慢長(cháng)。建議在公路設計時(shí)有必要引入“相對時(shí)間”的設計理念,不能把絕對運行時(shí)間作為衡量某路段行車(chē)時(shí)間的唯一標準。創(chuàng )建優(yōu)美的營(yíng)運環(huán)境,會(huì )讓司乘人員感到旅途愉快,不知旅途疲倦,覺(jué)得時(shí)間短暫。要創(chuàng )建優(yōu)美的公路環(huán)境,一是要把周邊環(huán)境與公路線(xiàn)型相結合,與動(dòng)中觀(guān)景相協(xié)調。靜止觀(guān)察的美景,在高速的車(chē)上觀(guān)察可能會(huì )讓人眼花繚亂,甚至有頭暈之感,必須通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)設計出動(dòng)態(tài)的景觀(guān)環(huán)境;二是要考慮隧道中噪聲、廢氣及視野的局限給司乘人員不良的影響,特別是長(cháng)大隧道與隧道群帶來(lái)的不舒適感,建議盡可能少設隧道,對隧道中路面應進(jìn)行降噪設計,減少或降低噪聲源的噪聲能量;對長(cháng)隧和隧道群應進(jìn)行隧道內景觀(guān)設計研究,要充分利用現代的光電技術(shù)創(chuàng )建隧道景觀(guān),達到能在洞中見(jiàn)景又能實(shí)現景觀(guān)引導視線(xiàn)的目的;三是路基邊坡的防護、綠化及隧道進(jìn)口的設計應有特色,富于變化;四是路基、橋梁、隧道應與地形相協(xié)調,左、右兩幅路基應有分幅的變化,實(shí)現分與合的巧妙的結合,消除行車(chē)的單調感。
(二)、把好環(huán)境保護與創(chuàng )建實(shí)施關(guān)
搞好環(huán)境保護與創(chuàng )建的關(guān)鍵在于設計,抓實(shí)施是搞好該項工作的重點(diǎn)。在以住的公路建設中,對環(huán)境保護工作強調多,具體抓得不細,責任不明確,約束機制不力,沒(méi)有環(huán)保管理專(zhuān)班,基本上是兼職管理。在以后的公路建設中應完善管理機構和管理措施,重點(diǎn)抓好以下幾方面的工作:
2.1、加強合同管理,強化環(huán)境保護與創(chuàng )建責任:施工單位主要是以創(chuàng )造利潤為目的,環(huán)境保護與創(chuàng )建意識一般較淡薄,業(yè)主必須在承包合同條款中明確環(huán)保的具體內容與有關(guān)的責任,形成約束機制;
2.2、制定環(huán)境保護與創(chuàng )建行動(dòng)計劃:在工程尚未動(dòng)工之前,按照設計要求制定明確的實(shí)施計劃,以此指導工程施工。如在不穩定山體上爆破石方時(shí),應明確爆破方式及相關(guān)的規定要求,實(shí)行科學(xué)爆破,避免擾動(dòng)山體;在路基清除表土時(shí),應要求施工單位對地表沃土集中存放,用于取、棄土場(chǎng)復耕;
2.3、成立環(huán)保管理專(zhuān)班:業(yè)主、承包商及監理單位應安排足夠數量的環(huán)保管理人員,成立環(huán)保專(zhuān)班,建立管理制度及管理措施,明確職責和義務(wù),對環(huán)保工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)的管理;
2.4、加強環(huán)保工作檢查:要適時(shí)的開(kāi)展環(huán)保工作檢查,及時(shí)予以糾正環(huán)保工作中存在的問(wèn)題,不能以環(huán)保驗收代替管理,避免造成難以彌補甚至無(wú)法彌補的缺陷。如:在棄土不及時(shí)處理防排水問(wèn)題,以致無(wú)法恢復水土流失后造成其它土地沙化。有些施工單位在路基及取土場(chǎng)清表時(shí),對表面壤土隨意棄放,以致在取棄土場(chǎng)復耕時(shí)難于找到適合耕種的壤土;
2.5、盡快實(shí)施環(huán)保監理:要切實(shí)搞好環(huán)保工作,必須進(jìn)行嚴格的環(huán)保監理。但目前公路環(huán)境保護監理工作剛剛起步,管理體制、辦法不健全,希望能盡快形成環(huán)保監理機制,形成完整的環(huán)保監理規范,對工程環(huán)保工作實(shí)施規范性管理。
(三)把好生態(tài)環(huán)境創(chuàng )建關(guān)
在保護自然生態(tài)環(huán)境的同時(shí),要以人為本創(chuàng )建設環(huán)境,優(yōu)美與安全營(yíng)運環(huán)境可由公路建設單位要求設計部門(mén)完成,而生態(tài)環(huán)境的創(chuàng )建則需要地方政府、設計單位與施工單位及相關(guān)部門(mén)的密切配合,存在著(zhù)較多的組織、協(xié)調、管理工作,建議重點(diǎn)抓好以下方面的工作:
(1)要樹(shù)立把握公路建設契機創(chuàng )建生態(tài)環(huán)境的意識。在以往的公路建設中,建設單位只是從環(huán)保出發(fā)對公路取、棄土石方案提出原則性的要求,基本上由施工單位從有利于自身利益出發(fā)確定取棄土石方案,對利用廢棄的土石方創(chuàng )建新的生態(tài)環(huán)境考慮較少。而地方政府對此基本上不予關(guān)心。但實(shí)際上公路建設大量土石方的取、棄在對自然環(huán)境造成影響時(shí)也對創(chuàng )建環(huán)境帶來(lái)了很好的機會(huì ),可取土蓄水、棄土造地,是變廢為寶、變害為利、造福子孫后代的大事,應當引起有關(guān)方面的高度重視;
(2)科學(xué)規劃,共商創(chuàng )建。公路建設單位應與當地政府及相關(guān)部門(mén)溝通有關(guān)創(chuàng )建情況,地方政府應組織有關(guān)部門(mén)積極與公路建設單位配合,共同商定取、棄土石的方案。對在創(chuàng )建設生態(tài)環(huán)境時(shí)可能增加的工程費用,地方政策應從長(cháng)計議,組織必要的人力、財力抓住公路建設的契機創(chuàng )建生態(tài)環(huán)境;
(3)精心設計,嚴格實(shí)施。設計部門(mén)在結合地方規劃設計取棄土石方案時(shí),應綜合考慮地質(zhì)、水文、擋護等情況,做到不造成水土流失,不誘發(fā)地質(zhì)災害。在實(shí)施過(guò)程中,建設單位應責成施工單位嚴格按照設計方案的要求取、棄土石。
(四)把好環(huán)保監控關(guān)
山區較之平原、丘陵地區的高速公路存在著(zhù)前述許多不同的特點(diǎn),公路建成后,工程安全與運營(yíng)安全及環(huán)境污染上可能存在著(zhù)某些不安定的因素,因此必須通過(guò)現代信息技術(shù)加強監控,完善監控系統設計,及時(shí)掌握有關(guān)的情況,以便對不利情況進(jìn)行處理:
4.1環(huán)境污染監控:除對沿線(xiàn)收費站、停車(chē)區、服務(wù)區及隧道內污水和噪聲污染進(jìn)行監控外,更重要的是要對隧道內受污染的空氣進(jìn)行監控,汽車(chē)排放的co是一種無(wú)色、無(wú)味而人體感覺(jué)器官又不能分辨的毒性較強的氣體,對隧道內該氣體超過(guò)人體的承受能力時(shí)應實(shí)行自動(dòng)報警控制;
4.2營(yíng)運安全監控:山區高速公路營(yíng)運安全受多方面的影響,必須對有關(guān)方面監控,應對霧區的分布、路段的冰凍情況、隧道內火災等情況及時(shí)提供信息,讓駕駛員預知前進(jìn)方向的道路狀況,以便提前采取相應的處理措施;
4.3工程安全監控:山區高速公路高、陡邊坡較為多,順層、泥石流、滑坡等地質(zhì)病害較普遍,應對影響路基穩定和危及橋梁、隧道安全的隱患建立信息化管理,掌握工程安全動(dòng)態(tài),以便及時(shí)采取有關(guān)保護措施,避免重大事故的發(fā)生。
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