1、1创新设计建设理念 精心打造示范工程张晓燕四川省交通厅【 摘要 】 四川省九寨 -黄龙机场至九寨沟公路 (简称川九公路 )改建工程于 2002 年 10 月开工建设， 2003 年 9 月与九寨 -黄龙机场同时完工，投入运营。本项目在设计中按照交通部“安全、舒适、环保、示范 ”的总体要求，借鉴国内外山区公路建设经验，通过实践与创新，提出 “顺应地形采用灵活的路线平纵面技术指标、多种措施并举彻底根治路基病害、边坡加固与生态防护相结合，实现道路安全与环保的统一 ”，改变了原路标准低、抗灾能力弱、与九寨沟世界自然文化遗产地位不相称的旧貌，体现了 “以人为本、可持续发展 ”的理念。本文介绍了川九公路的
2、设计理念和设计特色，提出了对山区旅游公路设计的认识，供同行们参考。1 工程概述1.1 建设背景四川省九寨 -黄龙机场至九寨沟公路是四川省规划的重要旅游干线公路之一。川九 公路连接四川省旅游资源最丰富的地区，有被誉为 “童话世界 ”的世界自然遗产九寨沟风景区， “人间瑶池 ”的世界自然遗产黄龙风景区， 是九寨 -黄龙机场通往九寨沟风景区和九寨天堂国际会议中心的唯一通道，是世界看中国、全国看四川的一个重要窗口。1.2 地形地貌与气候气象条件路线走向大致呈南北向，地形南高北低，最高海拔 3500 米，最低海拔 1995 米，相对高差 1505 米。起点川主寺至弓杠岭段属岷江流域，为岭谷缓坡地形，地形
3、平坦开阔。弓杠岭到九寨沟口段属沱江支流白河流域，为高山深切河谷地形，岸坡较陡，多数为直立悬崖陡壁，局部为宽缓河谷阶地。其中甘海子一带属堰塞湖，湖面高程 2640 米，长约 2 公里，2宽近 1 公里。路线经过地区全年降雨量偏少，比较干燥，干湿季分明。境内地形相对高差较大，气候垂直分带明显，高山有冻害。年平均降雨量为634 729 毫米，全年降雨量集中在 5 9 月。积雪及冰冻期为当年 11 月底到次年 3 月初，积雪一般厚 0.2 0.4 米；季节性冻土深度达 60 70厘米。1.3 原有公路技术状况原有公路技术标准偏低，路基病害较突出，路面破坏较为严重，排水没有形成系统，交通工程设施不配套；
4、沿线海拔较高、地形地质条件复杂，路堑边坡、特别是九道拐至沟口段高陡边坡不断发生碎落、坍塌及滑坡，损坏沿线植被，植物难以自然生长，沿线生态环境十分脆弱。这些因素时常造成公路断道、影响行车安全，公路抗灾能力较差，道路通行能力不足，公路与沿线自然风景不协调，公路服务水平与九寨沟被联合国确认为世界自然文化遗产的地位极不相称。现有公路路基宽度小于 8.5 米的路段长度约 47 公里，占全长的55%；弓杠岭 关门子及九道拐等地形困难地段技术指标达不到二级公路，长度约 28 公里，占全长的 33%；全线路堑边坡发生局部坍塌失稳和存在整体失稳隐患的段落共 25 段、长度 2730 米。1.4 采用设计技术标准
5、和主要工程规模川九公路 全长 94.14 公里， 由九寨 -黄龙机场 专用线 (新建 5.54 公里 )和 川主寺至九寨沟公路 (改建 88.6 公里 )组成，按照山岭区二级公路标准建设，计算行车速度 40 公里小时； 路基宽度 8.5 米 (部分路段拓宽为10 12 米 )；桥涵与路基同宽；设置完善的交通安全设施、必要的管理设施和旅游服务设施。2 总体设计2.1 总体设计原则3川九公路 是九寨 -黄龙机场 通往九寨沟的重要旅游公路，服务的主要对象是去九寨沟、黄龙观赏著名自然风光的 旅游者。项目建设应遵循“以人为本 ”的指导思想，使 游客安全舒适 、公路路容景观及大自然风光景致三者有机地结合，
6、相互协调配合，营造 “车在路上行、人在画中游 ”的优美道路交通环境。坚持以 “安全、舒适、环保、示范 ” 的总体设计原则，指导本项目的勘测、设计、施工，并通过施工现场信息反馈、不断完善设计。2.1.1 安全 原则将道路安全设计放在首要位置，采取必要和综合处理措施，保证结构物的安全稳定；尽可能提高路线平纵面设计指标，设置必要的交通安全设施，减少道路安全隐患。2.1.2 舒适 原则尽最大可能采用以曲线替代直线，加长缓和曲线长度，加大曲线比例，注重平纵面配合，力求线形的连续性、流畅性及公路景观的协调性；提高路面等级和平整度，减少行车颠簸 , 最大限度地为乘客提供行车的舒适性。2.1.3 环保 原则尽
7、可能减小对自然环境的破坏就是最大的保护。恢复自然植被、掩盖人工和施工的痕迹，将环保理念贯穿于设计、施工、养护全过程，最大限度地保护和恢复生态原貌，使道路交通环境与沿线自然风景相协调。2.1.4 示范 原则按照 “安全、舒适、环保 ”原则，通过 “精心设计、精心施工、科学养护 ”，最终达到公路与自然风景协调，对风景区乃至山岭区公路的建设起示范作用；并通过这项示范工程，积极探索交通与环境保护可持续发展的有效途径。2.2 环保优先的分段建设方案4根据原有公路的特点和路况，可分 5 段分别采取不同的改建方案。2.2.1 九黄机场专用线（ 5.5 公里）该段是由九黄机场至九寨沟方向的专用连接线，为高山灌
8、木生态区域，按二级公路 8.5 米路基宽度新建。2.2.2 川主寺至弓杠岭段（ 33.1 公里）该段为高山河谷生态和高山草甸生态区域。原路地形条件较好，路线平纵面指标较高，基本符合二级公路标准；改建设计时，平面上拟合原路中线，纵面上拟合原路坡度，尽可能利用原路。原路路基宽度约 8.5米，主要是完善路基排水系统和进行坡面绿化。2.2.3 弓杠岭至樟扎段（ 46.3 公里）该段为森林生态、高山湖泊及沼泽生态、森林生态向干旱河谷生态过渡区域。原路路基宽度 7.5 米，地形地质条件较复杂，平纵面指标高低不一，路堑边坡病害较突出，路况相对较差，为改建设计的重点地段。根据原路技术指标现状，在弓杠岭、关门子
9、及九道拐等 3 个平纵面指标较低的路段，达吉寺至永竹工程艰巨段个别技术指标按三级公路线形标准适应地形，避开内侧高陡边坡；采取多种挡防措施综合处治原路边坡病害。2.2.4 樟扎至九寨沟沟口段（ 6.1 公里）属城镇生态区域。原路路线平纵面符合二级公路标准，路基宽度12.0 米，水泥砼路面。该段为利用原路段，设计重点是高陡不稳定边坡病害的综合处治及破损路面的修补。2.2.5 沟口至龙康桥延伸段（ 3.1 公里）属城镇生态区域。原路路基宽度 7.5 米，沥青表处路面。本段路基需拓宽路线为 12 米，路线布设受左侧高陡边坡及右侧宾馆、酒店控制，尽量减少拆迁，平纵面指标满足二级公路标准。3 川九公路的设
10、计理念与设计特色53.1 本着 “顺应地形、确保安全、保护环境 ”的原则，灵活采用路线平纵面技术指标3.1.1 配合自然地理条件，灵活地应用技术指标，最大限度地保护环境（ 1）地形较好地段提高设计指标川主寺至弓杠岭段，地形条件较好，原有公路平纵面指标较高，分段采用提高的设计行车速度进行设计。（ 2）地形困难地段适当降低路线技术指标弓杠岭下山段、关门子及九道拐等地形特别困难的地段，平纵面指标按运行车速进行控制。（ 3）外移线位避开高陡病害边坡根据原路既有线形、地形、地质、边坡病害及植被覆盖情况，因地制宜地确定路基加宽方向，有条件的地段外移线位，最大限度保持原有边坡的稳定。3.1.2 调整 交通事
11、故多发地段 路线平纵面线形组合方式及横断面宽度，提高行车安全性（ 1）改移路线原路技术指标低、平面线形较差、地形条件较好的交通事故多发地段，通过改移路线提高设计指标。（ 2）消除纵面 “暗凹 ”原路纵面起伏大形成 “暗凹 ”不良线形的地段，通过调整和优化纵面，消除 “暗凹 ”和行车安全隐患。（ 3）积雪结冰地段的路基加宽及调匀纵坡路面积雪结冰较严重、平纵指标较差的地段，路基适当加宽并减小纵坡，改善行车安全性。3.1.3 结合原路线形与地形条件，优化线形设计，改善线形与环境的协调性和舒适性6（ 1）圆顺的多圆卵形线形配合地形，较多地采用圆顺的卵型或多圆卵型曲线，消除同向平曲线之间的夹直线，线形连
12、续流畅。（ 2）顺应地形的连续 S 形线形顺应地形，大量地采用连续的 S 形线形，消除反向平曲线之间的短夹直线，提高线形的流畅性及与环境的协调性。（ 3）合理的超高加宽渐变方式采用合理的平曲线超高、加宽及其渐变方式，使视觉连续和路容增辉，提升线形的行车质量和舒适性。3.2 多种措施并举，彻底根治路基病害，实现安全与环保的统一（ 1）削坡绿化处治边坡坍塌碎落植被较差、地形平缓的地段采取削坡绿化处治坍塌碎落病害，尽量放缓边坡而较经济地利用植物进行生态防护。（ 2）矮墙加削坡绿化处治边坡坍塌碎落植被较好、地形较陡的地段采取矮墙加削坡绿化处治坍塌碎落病害，尽可能减少和避免边坡开挖及对植被的破坏。（ 3
13、）拦渣墙及落石槽被动拦挡边坡碎落坡顶植被较好不容许削坡 、 坡脚宽度有富余宽度的地段 采用拦渣墙及落石槽处治碎 落病害 。（ 4）铁丝网防护处治坡面病害对陡崖下范围较大的崩坡积松散碎块石土质坡面病害，当坡度较缓时采用铁丝网防护与绿化 处治。（ 5）主动防护网处治坡面溜坍对陡崖下范围较大的崩坡积松散碎块石土质坡面病害，当坡度较陡时采用 主动网防护与绿化处治 。（ 6）竖梁锚杆加固处治不稳定高陡边坡7对沟口段不稳定高陡边坡，通过框架锚杆、框架锚索、矮墙加削坡及棚洞等多方案比较优选，采用竖梁锚杆加固处治。（ 7）矩形边沟加设多孔盖板矩形边沟加设盖板防止车轮卡陷，并达到平面宽度增宽的感觉；盖板上预留孔
14、洞排泄雨水。（ 8）清理整治白河河道对河道狭窄、堵塞严重、危及路基 及其挡防工程的 安全的个别河段，进行河道清理和整治。3.3 借鉴与创新并重，探索边坡防护的新型式（ 1）仿木排桩防护绿化坡面借鉴梯田在水土保持方面的原理，应用仿木排桩新型防护绿化形式，防护稳固边坡，减少地表水冲刷。（ 2）阶梯栏栅防护绿化坡面引进国外先进环保技术， 应用阶梯 栏栅 新型防护绿化形式，使坡面防护、绿化及环境美化有机地结合 。（ 3）花池墙防护绿化边坡创造性地采用花池墙防护边坡，波形挡土板沿坡面阶梯设置，在内波谷内填土绿化，防止坡面水土流失及碎落病害，美化公路路容。3.4 减少人工构造痕迹，使公路融入大自然（ 1）
15、配合地形的缓边坡植被较差、地形平坦地段的路基填挖边坡尽可能放缓，既与周围环境配合协调，又便于直接采用植物生态防护。（ 2）贴切自然的圆滑坡面为保证公路融合到自然环境中去，对路堑挖方边坡采用圆滑的曲线顺适连接上下坡面及原地面进行坡面修整。（ 3）尽量减少人工挡防工程8植被生长较差地段一般采取削坡绿化处理，既避免人工痕迹突出的路堑挡防结构，又节省工程造价。（ 4）减少生硬高大的挡防结构植被生长较好的地段必须设置路堑墙时，尽量采用矮路堑墙，减小生硬高大的挡土墙与路容景观的不协调性。（ 5）与路容配合协调的土质碟形边沟配合宽敞的填挖方边坡，较多地采用工程数量节省的土质碟形边沟，通过绿化植草与边坡和自然
16、环境融为一体。3.5 因地制宜采用多种种植措施，全面恢复植被（ 1）直接种植对于坡度缓于 11.5 的填方和挖方边坡，采用直接种植灌木和植草进行生态防护绿化。（ 2）三维植被网种植对于坡度缓于 11 的土质挖方边坡，采取铺挂三维植被网的措施种植灌木和植草，进行生态防护绿化。（ 3）铁丝网加固三维植被网种植坡度陡于 11 的高陡土质挖方边坡，采取铺挂铁丝网加固三维植被网的措施种植绿化，进行生态防护绿化，并对边坡平台灵活点种灌木。（ 4）主动防护网加三维植被网种植坡度陡于 11 、存在浅层溜坍病害的坡面，采用主动防护网加三维植被网的措施种植绿化，进行生态防护绿化。（ 5）拱形骨架护坡种植坡度陡于
17、12 采用拱形骨架防护的较高填方边坡，在骨架间的空格内液压喷播植草及在边坡平台上种草籽绿化。3.6 强化个性化设计，形成舒适的路容景观（ 1）回头曲线及上下线间的坡面修饰9发掘设计的亮点工程，对回头曲线内侧及其上下线之间的坡面，结合行车视距的切除进行置石造景，零星堆码较大的片块石，遂成雅趣，同时又避免车辆驶入。（ 2）人工构造物的植物掩饰设置有路堑墙和圬工边沟的地段，在与路肩之间有条件时，尽量预留一定宽度，通过种植灌木绿化掩饰人工构造物。（ 3）路堑挡防结构立面线形的改善路堑挡防结构高度变化时，采用曲线形或阶梯形顺适自然地渐变过渡，避免出现突变和较大错台 。（ 4）路堑挡防结构的端部细节处理路
18、堑挡防结构采用折向坡内的曲线形端头与低矮的挖方或填方边坡衔接，并通过种植灌木加以掩饰，避免突变厚大的端头暴露在视线内。（ 5）取土坑的回填种植绿化紧邻路侧及在公路行车视线之内的原有取土坑，利用路基废弃土回填成缓坡，采用植草和移植灌木绿化。（ 6） 坡面点缀自然的孤石在清理和削除的路基边坡上，配合全坡面的绿化，有意保留稳定可靠的孤石，自然协调、别具一格。3.7 适应景观的差异性，向游客展现自然景观（ 1）近景好的 “露 ”对公路附近较好的草原近景和水景观，使其显露，仅在路基范围内种植花草，不植灌木避免遮挡。（ 2）远景好的 “透 ”佳则收之，对远处优美的雪山、丛林风景，让其通透，不种植高大的乔木
19、避免阻隔，必要时对阻挡的障碍物进行清除。（ 3）景色不好的 “封 ”10俗则屏之，对不好的景色进行封蔽，通过种植乔木和灌木予以掩蔽，遮挡不良视觉的物体。（ 4）景色不好又无法 “封 ”的则 “诱 ”开视线。合理应用借景和障景关系，对不好而又无法屏封的景色进行诱导，利用茂密显露的植物诱开视线。3.8 以风格各异的家装工艺装饰路堑挡土墙，丰富路容景观（ 1）配合环境色彩的饰面对原有挡土墙面，配合环境色彩，采用仿文化石、漂流石、细卵石、锈板石、片岩等多种材料饰面，形成天然的岩石外表，变化贴近地方藏羌文化特色。（ 2）丁顺多变的镶面新建挡土墙面，利用砌块的丁顺相间关系，采用全丁、全顺、一丁一顺、两丁两
20、顺等多种镶面工艺，上下对齐，形态各异。（ 3）凸凹相间的镶面图案新建挡土墙面，通过对部分砌块的凸凹镶面工艺，组成菱形、方形、曲线形、卵形、 V 字形、牛头形等各种图案，在均匀一致中呈现多变。（ 4）砌块表面图案新建挡土墙面，通过对部分砌块的表面镶入卵石、片石等不同材质，组成各种优美图案。（ 5）台阶形镶面对部分新建挡土墙，按照面坡坡度砌成台阶形镶面，构成线条均匀整齐、线形连续流畅的墙面外观。3.9 设置与旅游功能相匹配的交通工程设施，体现旅游公路特色 方便休憩和赏景的观景台及停车港湾在村落集中和景观优美的路段设置 4 处观景台及其停车港湾设施，方便旅客休息和观赏景色。11 引导旅游兴致的景观区
21、域标志配合沿线分区明确、丰富多彩的自然景色，设置带有典型风光彩色照片的景观区域指示标志，激发旅游观景兴致，引导旅客进入九寨沟风景区的情趣。 便于旅游识别的指示标志结合旅游道路的特点，设置观景台预告、观景台指示及旅游指路等具有旅游特色的标志类型。 方便观景的形式多样的防护栏对于高山灌木生态区的九黄机场专用线及高山森林生态区，地形陡峻，仅有眺望远景，采用 传统的 波形梁护拦，并于波形梁下侧加设方管横梁。对于高山草甸及河谷生态区，地势平缓，视野开阔，采用通透性较好的梁柱式护拦，远观雪山和森林，近赏草原和水景。对于高山森林及河谷生态区的风景优美地段，为与周围环境配合自然，采用钢背仿木护拦。4 对山区旅
22、游公路设计理念的探讨4.1 用 “以人为本和可持续发展 ”的观念，更新公路设计理念随着社会经济的发展，交通条件的改善，人民生活水平的不断提高，在满足公路基本使用功能的前提下，需要丰富和延伸公路的文化、社会功能，展现公路与自然环境的和谐统一，体现公路与当地风土人情、地域文化的融合。因此公路设计应当摒弃 “先破坏、后治理 ”的陋习，树立 “以人为本、尊重自然、保护自然 ”的新理念，使公路建设水平有“质 ”的提高。4.2 科学地理解技术标准和规范，灵活运用技术指标现行的公路工程技术标准和各专业的设计规范是在总结过去几十年公路建设成功的经验和失败的教训基础上，经过多次修订形成的一套较12为完整的标准、
23、规范体系，是公路设计应当遵循的指南。但是在对标准和规范的理解与认识、技术指标的运用与把握上，受设计人员理论知识、技术水平、实践经验、工作习惯的影响，差异性十分明显。必须在全面、科学地理解技术标准、设计规范的前提下，针对公路所处的自然、地理、地质条件的特殊性和差异性，以满足安全性、功能性为主，顺应地形灵活采用适应路段特点的技术指标；引入车辆运行速度的概念，完成与自然环境、景观相协调的线形设计。4.3 以系统化的设计思想进行公路总体设计传统的公路设计就是路线、路基、路面、桥涵、隧道、绿化、交通工程设计等的集合，而以系统化的设计思想来看，公路总体设计应包含公路工程设计、自然生态环境的保护和与社会人文景观的协调，并提出公路施工、养护过程中对生态环境的保护和恢复措施。4.4 将传统的公路设计工作转变为设计创作，创造精品设计、精品工程摒弃传统的设计模式，以设计创作的思维，抓住设计重点与难点、突出亮点，确保总体设计思路的一致性；大胆创新，精雕细琢，追求设计的“精、细、美 ”，体现设计的差异性。按开放式、信息化设计流程，将设计理念融入建设过程中，将设计作品塑造为精品工程。
