20世纪中叶以来，环境问题已成为全球的一大危机。高速公路建设与自然环境密切相关。高速公路建设促进了地方经济的发展，同时也带来了许多环境问题。在其建设施工过程中，边坡的开挖必然会破坏原有的植被覆盖层，导致出现大量的次生裸地以及严重的水土流失现象，破坏了生态环境，恶化了动、植物的栖息生存条件，加剧了生态系统的退化。由于高速公路具有线长、点多、跨越城市农村，所以对环境的影响范围大，涉及面广，而且贯穿于公路建设和使用的全过程。因此，如何在公路建设的同时，保护我们的生态环境，进而实现交通环境的可持续发展，是一个十分值得关注的问题。

 

 

改革开放以来，我国的公路建设发展迅速，中国目前突破了4万公里高速公路。1988年10月31日，上海至嘉定高速公路建成通车，使中国大陆有了高速公路。此后17年间，我国高速公路建设突飞猛进：1999年突破1万公里，跃居世界第四位；2000年达到1.6万公里，跃居世界第三；2001年达到1.9万公里，跃居世界第二；2004年8月底突破了3万公里，比世界第三的加拿大多出近一倍。截止到2005年底，中国拥有高速公路4.1万公里。中国高速公路起步于1988年，大规模建设自1995年开始。 “十五”期间中国共建成高速公路2.47万公里，是“八五”和“九五”建成高速公路总和的1.5倍，先后跃上了2万公里、3万公里、4万公里三个大台阶，高速公路总里程达到4.1万公里，稳居世界第二。

 

至2010年，中国新建高速公路将达到2.4万公里，总里程将达6.5万公里。近年来我国的高速公路迅速发展，强力地带动了经济得发展。为使我国公路发展与国民经济发展格局相适应，建立起高效的、快速的、安全的国道主干线系统和重点公路系统，我国制定了国道主干线发展规划和国家重点公路规划，即到2020年建成12条长约35万公里、主要由高速公路和一级公路组成的“五纵七横”国道主干线及总规模8.1万公里的国家重点公路。高速公路的快速发展，大大缩短了省际之间、重要城市之间的时空距离，加快了区域间人员、商品、技术、信息的交流速度，有效降低了生产运输成本，在更大空间上实现了资源有效配置，拓展了市场，对提高企业竞争力、促进国民经济发展和社会进步都起到了重要的作用。今天，高速公路的速度和便利也已经走进了平常百姓的生活，正在改变着人们的时空观念和生活方式。

 

20世纪80年代以来，我国进行了世界上规模最大的高速公路交通基础设施建设，实现了高速公路交通的跨越式发展。但与此同时，高速公路建设也占用了大量耕地，穿越了湿地、林地、自然保护区、风景名胜区、饮用水源保护区等环境敏感区，加重了对生态环境和土地资源的压力，高速公路作为人类生存和发展所必须的开发建设活动，对周围环境产生直接或间接的影响。

 

1．对生态环境的影响

 

高速公路的建设是带状工程，涉及面广，对其周围环境的影响很大。如水土流失、生态平衡失调、气候异常、噪声、废气和尘埃等注入环境。建设初期，由于大量边坡的开挖和填方形成了面积巨大的裸露边坡，同时对区域环境内的原有动植物群落破坏非常严重，极易发生水土流失和生物多样性减少。随后与之相伴的坡面土壤侵蚀、水土流失、山体坍塌、滑坡、河流阻塞、水污染等灾害，不仅影响道路的安全和水土资源的保护，而且危及周边地区环境及公共设施的安全。高速公路建设过程中所造成的生态问题，尤其是裸露的边坡，靠自然界自身的力量恢复生态平衡常常需要较长时间，而陡峭的岩石边坡往往留下永久的伤痕，不能自然恢复。公路运营后，路体分割了生物的生存空间，使公路附近的动物容易被汽车撞伤、压死，而且由于汽车废气、噪声、有害物质的产生，会使生物栖息的生态环境(空气、水、土壤)逐渐恶化，引起生物发育不良，繁殖机能减退，疾病增多，抗病能力下降，从而造成种群数量减少，有时可能会影响整个生物群落。

 

2.对土地利用的影响

 

高速公路建设对土地利用产生巨大的影响,它会加速农牧产品、矿产、林业产品的输送,推动商品交换、信息交流、劳动力流动及农牧业的综合开发。随着国民经济的发展,高速公路建设步伐越来越大。公路建成后，使沿线各地区的土地功能发生变化，将单一的农业用地、开发用地或商业用地转变为多行业提供服务的特殊用地，同时也促进了沿线土地资源的开发。公路建设不仅使这些农田永久性地失去了农业生产能力，而且“黄泥水”在一定程度上影响了沿线农田作物生长。再者，公路建设会造成一定数量居民住房的拆迁，使沿线居民人口结构及需求发生变化，改变了原有居民的联系及交往方式，影响区域经济布局和产业结构。因而这些土地再利用价值高于农业用地，特别是互通口附近的土地价值，增值很快。

 

3．对地质、水文方面的影响

 

高速公路施工时，由于填方和挖方对地表扰动较大，改变了原有的地貌。尤其是隧道的进出口及仰面坡的开挖，对局部山体稳定不利，可能会引发塌方、滑坡、软土层滑移等不良地质灾害。又因土表裸露、土质松软，增加了水土流失量，造成河流、沟渠淤积、积水淹漫农田。临时施工用地在机械碾压、人员踩踏下，土壤结构发生了变化，一定时期内土壤的肥沃度难以恢复。高速公路沿线穿越不少的平原和低洼地，这些路段均配置较为完善的排灌渠道，达到旱可灌、涝可排。高速公路经过这些地段大多以填方筑堤的方式来建路基的，因而造成许多排灌渠道体系被截断。特别是改变了原来多渠道分散排涝为集中到桥涵口排出，从而影响了排灌系统的正常运行，雨季有些地段因排水不畅而产生内涝现象。

 

4．对水土资源方面的影响

 

山区地形、地貌复杂，生态环境脆弱，高速公路建设由于其线形技术标准高，建设中开挖填筑、架桥挖隧、取土弃土等不可避免地会对周围生态环境造成影响，并由此带来水土流失问题。如：廊道分割效应、水文影响、植被影响、野生动物影响、水土保持影响、土地资源影响，自然保护区影响等。绥芬河至满洲里高速公路拟（扩）建公路全线占用土地432.25公顷，拟建项目将拆迁房屋总计780公顷，拟（扩）建公路全线填方总计148.63万立方米，拟建项目借方148.63万立方米（折合成自然方）。拟建公路全线共设置取土场16处。取土场的设置将对沿线自然植被、基本农田保护以及农业生产产生一定影响。在高速公路建设过程中，项目区内的水土环境必然受到影响。在项目施工期，由于大量采用机械施工，路堤填筑、路堑开挖、爆破、取土采石、架桥砌池、机械碾压等，破坏了公路沿线原有地貌和植被，扰动了表土结构，致使土体抗蚀能力降低，土壤侵蚀加剧，加上开挖隧洞和岩土表层剥离，排放大量的弃土弃渣，必然导致水土流失量增加，还有施工临时设施占地以及移民安置等，都不可避免地扰动原地貌和地表土层，破坏地面植被，使原有的保水保土功能降低，造成新的水土流失。

 

5.对沿线居民生产、生活与人际关系的影响

 

人与人之间的关系说到底是物质利益关系。高速公路建设中的许多矛盾纠纷都是利益关系的表现形式。高速公路沿线不少居民属于搬迁对象，此外，高速公路是全封闭的。附近居民不能像穿越普通公路一样随意横穿。因而本来近在咫尺的邻居变得“疏远”，本来离住宅很近的农田。因公路相隔要绕较远的路才能到达等等。良好的人际关系是人生的一大财富,也是成就一番事业的基本条件。公路建设在某种程度上打破了居民原有的生产体系和生活方式。在与公路施工相配套的一些服务设施如机车维修点等排出的废水含有污染物，如果这些污水就近排放进入鱼塘可能造成水质变劣，出现鱼苗死亡现象。桥梁的施工将产生一定量的生产废水（主要污染因子为SS和石油类），钻孔灌注桩产生的废弃泥浆，路基工程填筑将破坏地表原有植被，形成的裸露地表和边坡在雨水的作用下，将产生水土流失，影响生态环境，在河道附近还可能造成河道淤积，影响泄洪能力；在天气干旱时，又容易引起扬尘，对附近环境空气质量产生影响。路面工程底基层施工过程中，石灰稳定土拌合与摊铺容易产生粉尘污染。施工机械的运转将产生噪声和废气污染，从而对周围环境敏感保护目标的声环境质量和环境空气质量产生影响。施工营地、拌和场站以及预制场等临时用地设施将占用部分农田和林地，对自然植被和农林业生产产生影响，同时产生污水、噪声污染。将在一定程度和时间内对拆迁居民的正常生活和质量产生影响。

 

6．对沿线声音环境的影响

 

公路建设对声音环境的影响主要是公路产生的噪音影响。噪音是一种公害，影响着人们的生活环境，使人们受到伤害。施工期间各种机械产生的噪音和运营车辆在公路上运行，产生噪音。施工过程中，由于挖掘机、推土机、平地机、拌和机以及各种运输车辆的使用，产生噪声污染。这些噪声较强，对施工人员影响严重。公路噪音除发动机和车体所产生的噪音以外，特别严重的是高速行车时车轮与路面强烈摩擦时产生的噪音，再加上路堤提高，噪音能波及很远的地区。在公路运营过程中，汽车车体的振动、发动机运转、轮胎与路面磨擦、鸣喇叭以及公路沿线提供的各种服务的设施、设备均会产生噪声，在公路沿线形成一条噪声带。这些噪声对 附近的人群产生心理(失眠等)和生理(血管收缩、听力受损等)上的影响，降低了人们的工作效率，尤其对公路两侧人口密度较大的敏感区域(学校、住宅区、商业区、医院等)干扰较为突出，另外，交通噪音的大小还与道路纵坡和交通量的大小及车速快慢有直接关系。

 

 

随着《国家高速公路网规划》和各省公路网规划的全面实施，公路建设将进入新一轮发展周期，公路建设对土地资源的依赖越来越大，生态保护的要求越来越高，环境与资源两大制约性矛盾会更加突出。高速公路的环境保护工作是一个系统工程，贯穿于整个项目的规划、设计、施工和营运等各个阶段。因此，要实施全过程的环境保护，实现高速公路建设的可持续发展，山区边坡防护类型选择的目的是综合考虑地形、土质、材料来源等情况，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的防护加固措施，确保山区高速公路的稳定和行车安全，同时达到与周围环境的协调，保持生态环境的相对平衡，美化高速公路的效果。

 

1．优化选址方案

 

在进行公路选线、边坡设计、滑坡治理中充分结合植被防护、美化环境、保护和恢复自然，促进人类文明的可持续发展正越来越受到全世界的重视。按主体施工区、土石料场区、弃渣场区、施工营地区、生活区等进行预测，优化选址方案，如晋城—焦作高速公路山西段在初步设计时，同深度比较线5段的长度为30.59km，达到路线总长的96.7%，结合横断面对平面指标进行了高、中、低的尝试，为路线线位控制提供了有益的参考。

 

2．提出生态防护工程的设计要求

 

结合地形地貌特点，作好取土场、拌和场、弃渣场综合利用工作，对各类防治工程进行典型设计，计算工程量，供计算投资用；提出下阶段生态防护工程的设计要求，以指导工程设计。边坡防护方案应与自然环境相协调，避免不合理的边坡防护方案造成边坡变形、失稳等环境地质问题，从而减小山区生态环境的破坏。

 

3．解决防护关键技术

 

在总结现有高速公路建设经验的基础上，进一步研究解决公路长大隧道、高弯坡斜桥、深挖、高填边坡稳定及生物防护等关键技术。开展特殊地区高速公路建设技术的研究，同一路段，同一边坡内，其土质、填高、冲刷、涌水状态也不完全相同。因此，选出的防护方案应适合各自条件，为方便施工，防护类型不宜太零碎。选择防护类型时，设计人员根据沿线各段的地质、地貌、土壤、水土流失现状等情况，多次对高速公路线路进行优化调整，要充分了解地形、地质、气候条件和防护效果，应选择经济性好及施工方便的最佳防护类型。

 

4．进行环保的专题研究

 

尽快进行环境保护、水土保持、景观设计的专题研究。在山西省的运城—三门峡、祁县—灵石高速公路项目中，路堑边坡采用喷播植草、路基边坡采用三维植草试验成功，说明北方地区需要、也能够做好生物绿化防护。加强设计人员特别是项目负责人、专业组长的培训，除施工技术、地质灾害、关键技术、创新技术等专业技能的培训外，强化环保意识、环保技术等综合技能的培养，真正使“环保优先”观念变为现实。

 

5．注重景观与绿化设计

 

山区高填深挖对生态环境的影响是直接性的，边坡防护方案选择要帮助恢复自然生态，尽量减少对山体的破坏，以减少水土流失，使得公路建设对生态环境的影响降到最低；所选边坡防护方案应注重景观与绿化设计。边坡防护方案应在稳定的基础上美化道路景观，改善沿路的实际景观，保证行车视野开阔，为驾驶员和乘客提供一个良好的行车环境。

 

（作者单位：西北农林科技大学，中国科学院水利部水土保持研究所）

 

《科学新闻》 (2008年 9月 第1期 观察思考)