崇明岛生态道路建设研究

２０１８年７月第７期　城市道桥与防洪　道路交通　５　ＤＯＩ：１０．１６７９９／ｊ．ｅｎｋｉ．ｃｓｄｑｙｉｈ．２０１８．０７．００２　崇明岛生态道路建设研究　钱晨　（上海市政交通设计研究院有限公司，上海市２０００９２）　摘要：对崇明岛内既有道路存在的问题进行分析，从崇明世界级生态岛建设需要角度，提出相适应的道路基础设施配套工　程规划建议。从规划、线形设计、筑路材料、雨水收集、生态景观等方面，分析适合崇明地区推广的生态道路建设理念与方法，　以实现道路建设时降低对周边环境的影响，节约资源与能源，减少环境污染，增强绿化景观生态性等目标。　关键词：生态岛；生态道路；规划；生态设计；崇明岛　中图分类号：Ｕ４１２．３７　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００９—７７１６（２０１８）０７—０００５—０４　Ｏ引言　１．１既有道路问题分析　目前，崇明岛内城镇化水平较低，重要乡镇集　《崇明世界级生态岛发展“十三五”规划》提　中在南部沿江地区，其他大部分区域为农业用地　出“践行创新、协调、绿色、开放、共享的发展理　和林地。崇明岛对外道路仅有沪陕高速公路（Ｇ４０）　念，牢固坚持和落实生态立岛原则”以及一系列　一条，岛内道路网络中，乡镇之间联系以公路为　量化发展指标，对崇明的生态发展提出了更高　主，乡镇内部以城市道路为主。崇明岛既有道路系　的要求。世界级生态岛建设需要相应的道路基　统存在如下问题：　础设施配套工程，但传统意义上的道路建设要　（１）对外单通道，远离市区，使得崇明岛发展　耗用大量的土地资源和建筑材料。道路本身占　趋向边缘化；　用大量农田、苗圃，对周边生态环境造成影响，　（２）公路网络骨架尚未形成，级配不合理，部　道路建设和运营还会产生大量的碳排放。这些　分道路功能混杂；　都与“世界级生态岛”理念存在冲突。本文从规　（３）慢行空间不足，缺乏慢行系统的引导和串　划、线形设计、筑路材料、雨水收集、生态景观等　联。　角度分析适合崇明地区推广的生态道路建设理　１．２崇明岛道路规划建议　念与方法，以期降低道路建设对周边环境的影　（１）整合现有道路系统，统筹规划城镇内部与　响，节约资源与能源，减少环境污染，增强绿化　城镇间的道路网络。　景观生态性。　崇明岛城镇地理位置分布和用地布局决定了　１　崇明生态道路规划　岛内主要以公路体系为主，近年来的城镇发展则　以城市道路体系进行建设，两种体系在路网分级、　科学规划与布局道路网络是进行生态道路建　功能划分、建设标准、投资模式和管理模式上均存　设的基础。在地区规划阶段，应当根据区域交通　在较大差异，难以形成统一规划、建设和管理的发　发展趋势及地方特征，制订合理的交通发展战　展模式。因此，建议整合城市道路网和公路网，建　略，合理布局城市道路系统、公交系统、停车系统　立一体化的道路功能分级体系，根据道路在路网　等各交通系统，统筹安排与协调各类交通设施的　中承担的交通功能，将道路系统分为高速公路、主　用地规模和布局，达到土地的集约化、多用途、高　要干路、次要干路和其他道路。　效率使用【１］。　（２）推进西线通道方案研究，加快形成对外双　通道格局。　收稿日期：２０１８—０３—２０　崇明岛居民改善中西部对外交通的呼声一直　作者简介：钱晨（１９８５一），男，江苏泰州人，硕士　工程师，从事　道路工程设计工作。　非常强烈。上海市和崇明岛的相关规划中也预留　６道路交通　城市道桥与防洪　２０１８年７月第７期　有西线通道的线位。同时，仅依靠Ｇ４０对外沟通　不足以支撑世界级生态岛的建设与发展，因此虽　然西线通道面临着工程建设、生态保护、投资等各　方面困难，但加快推进西线通道的研究可谓众望　所归。　（３）优化骨干路网体系建设，不宜大量新建和　扩展既有路网。　目前，崇明公路网路段平均拥挤度全市最低，　交通运行状况良好，总体能够满足居民出行需求。　交通拥堵易发生的路段主要集中在南部城镇带的　栽树木，避免穿越生态保护区。　（２）对于改建道路，应尽量利用既有道路部分，　减少废弃工程量。可采用增加分隔带宽度、上下行　分幅布设等方式，保留现状行道树和路侧绿带。若　提标改造时部分路段老路线位不满足规范要求，　可通过局部降速解决，避免因改线造成大量树木　移栽。　（３）对于生态敏感区和保护区，避免直接穿越，　宜以绕行为主，无法避让或绕行代价太高时，应进　行多线位和多工程方案比选，合理选用上跨下穿　内部及各大旅游景区附近。崇明生态岛中远期规　划人口基本维持现状水平，产业结构也没有重大　变化，因此不主张大量新建和扩展既有路网，而是　有针对性地从以下方面完善路网建设：　ａ．完善岛内快速集散通道建设，满足全岛快　速通达的要求；　ｂ．适度增强崇明岛南部城镇带之间的路网密　度，满足城镇内部和城镇之间的出行需求，分散陈　海公路的部分功能；　ｃ．针对岛内生态片区和旅游景点的集散道路　进行提标改造，缓解节假日旅游交通疏散压力；　ｄ．对原规划中红线过宽的道路和中北部规划　新增的道路，可采取降低等级、缩窄红线甚至取消　规划线位等方式进行优化调整。　（４）大体延续现状道路宽度，完善干道断面，　完善慢行系统。　保留现有道路的断面特点，充分彰显生态岛　特色，大体保持现状公路宽度，不过分拓宽。对于　干线道路，在现状道路的基础上根据交通需求结　合实际情况进行适当拓宽；对于其他道路，维持现　状７—８　ｍ道路宽度即可。同时，可结合全岛绿廊建　设和景区建设，完善岛内慢通道的布设。　２崇明生态道路线形设计　崇明是典型的乡村型生态岛，岛上地势坦荡　低平，约９０％的土地标高介于３．２１～４．２０　ｍ（吴淞　高程）之间；全岛土地结构以农业用地为主；岛上　水系发达，近２万条河道总体呈井字形网状结构；　森林覆盖率超过２２％。“一林一水八分田”是崇明　自然本地特征，道路设计时应以保持崇明自然本　地特色为首要目标。　２．１道路选线　（１）对于新建道路，应在充分研究水网分布、　农田肌理、林地以及生态保护区位置的基础上进　行道路线位敷设，尽量避免过多地调整现状水系，　避免斜切或小块分割农田，避免大面积砍伐或移　等工程措施。　（４）对于沿线建筑，在满足交通需求前提下合　理选择是否拆迁。崇明郊野自然形成的村落，居民　建筑集中，富有地方特色，宜整片保留发展旅游　业；一些非重点特色村落，房屋破损严重，生活基　础设施配套不完善，这种情况下拆迁会给居民带　来福利，可不必调整线位。　２．２纵断面设计　２－２．１低路堤设计　低路堤设计具有节约土地、降低土方工程量、　减少工后沉降、缩短工期，以及对原有地貌景观破　坏小、易于道路景观融入周边环境等诸多优点【　。　崇明岛地形地貌及环境情况客观上有利于低路堤　的实现。在具体设计时可从以下几个方面人手：　（１）合理设置纵坡　纵断面应注意纵坡的均衡性，注重适应平面　线形的地势变化，短距离内尽量避免频繁起伏等。　在河道等控制性因素路段，可适当增大纵坡来减　少桥头填土量。　（２）低等级公路上跨高等级公路　这种处理方式能够有效降低路基高度，但在　具体设计时应对跨线桥和通道方案进行经济性分　析。　（３）合理布设通道　新建道路时，沿线各村镇往往希望两侧地块　能够得到有效沟通，预留足够多的横向通道，但若　按照现有农村道路逐一设置通道，则会增加道路　整体填土高度，不利于低路堤的实现。在外业勘测　中，应与地方政府和乡镇主管部门协商，采用局部　设置辅道合并通道，重新划分土地使用权，调整行　政分界等措施，减少两侧居民穿越道路的需求，从　而减少通道数量。另外，在桥涵等构筑物附近，可　利用桥涵空间设置通道。　２．２．２平坡取用　崇明地势平坦，部分外围区域水系和横向通　道的布设需求较少，存在连续的、长距离的纵断面　２０１　８年７月第７期　设汁，仅受最小　Ｌ高度和排水控制。　城市道桥与防洪　＇嘲蝴｝路　道路交通　７　按照规范建议的最小纵坡０．３％和最小坡长进　干于起伏设计（以最小坡长１５０　１１１，路基宽度２０　ｍ为　例汁算），每公ｌ　上力‘量将增　４　５００　ｍ　以　没　图３横断面设计示意图三　纵坡主要是为＿ｒ道路排水，合成纵坡对道路排　水址仃利的，ｆｆＩ没　０．３％的纵坡　满足最小　Ｉｆｆ１　线长度后，真　１ｉ达剑０．３％纵坡的路段长度不足坡　Ｋ的３０％，大部分路段合成坡度的排水效果与只　３崇明生态道路筑路材料　生念道路建没应选用环保　绿色建筑材料，　依　横坡排水儿　·丰Ｉｊ同？若单纯为了合成坡度　增ＪＪｌｌ道路纵坡，则会使土方　大大增加。　综上，本文建、义上述路段可　接采用平坡进　行没汁　此时，路　排水主要依靠横坡漫流的力‘　式，路侧排水边沟需做好纵坡设汁　２．３横断面设计　２．３．１窄车道、宽绿带设计　崇明现状公路多数为双ｒｎＪ　２｜１　道，路侧行道　树｝∈势良好，已成　崇明一大特色　、崇明十廿＝界级，ｌ　态岛规划的交通　式决定了未来岛内机动乍ｆＩＩ行　量　会叫显增　，【大１此建议多数道路维持２车道　的规模，道路改建确需增加车道的，建议单　Ｊ　道　数小超过２　道　相埘于窄　道，红线内　可能布置较宽的绿　化带，如改建道路没ｉｔ－Ｈ，ｌ－，中央分隔带宽度达到５　Ｉ１１　以【　，可提供２排行道树的种植｜三间。一方面，能　够将现状行道树完整地保留在分隔带内，具有，ｌｉ　态景观功能；乃一力‘面，行道树可代替防眩板．满　足仃乍安全需要，降低投资成本、　２．３．２灵活布置道路横断面　道路设汁时　拘泥　ｊ：标准俄断面，而　根　据／ｆ　同路段的具体情况选择不同的横断面布置　老路拓宽改建时：若老路临河．ｎＩ　据实际情况将　河道保　在蹄侧或路中（　１、　２）；若老路现　状较高，可降低新建半幅路标高，形成高低差（　『皋ｌ　３）　新建道路　现状道路　现状河道　图１横断面设计示意图一　新建道路　图２横断面设计示意图二　减少建没过程中的能耗　选取材料时’Ｊ　１尽毓采川　当地材料，减少对环境的影响，降低运输成本，提　高循环利用和再生材料的利用比例，减少小ｉｌｒ｝Ｊｆ　牛资源的使用，减少环境污染　本章　从低影响Ｊｌ：　发、低碳、适应性等角度讨论适合　ｆｌＪ】地　的道路　建筑材料　３．１填砂路基　崇叫全岛取土　难，目前，丁Ｆ挖规划河道的上　方可以作为路基填料，ｆｆｌ远远无法满　］＿程需求　若从岛Ｊ二其他地方墩土，不仅会Ｉ　Ｊ大量耕地，还　会严最破坏自然景观干¨，　态环境，　ｊ　口ｊｊ打造“１什　界级，１ｉ忿岛”的发展¨标背道而驰；符从岛外训运　路毖填土，则会囚运　过长　大　，ｌ￣　１．Ｊ　Ｈ『ＪＩｌＴ稗建没　成本。对长江口淤积的潮砂进ｉ　疏浚利　Ｌ｝Ｊ作为路　暴填料已在崇肩通道等项日中得到成Ｊ＿ｆ＇ｊ。经实践　证明，｝∈江口细砂的水稳定性和温度稳定性均较　好，强度高，可作为路　填料　填砂路琏设计施Ｔ　时需号虑以下内容：　（１）长汀砂　含水　较低时呈松敞状态，　含　水髓较高时呈流　念，虽然击实试验绘制的Ｉ｛ｔｉ线　具有多峰特性，但过ｒＦ燥和过丁潮湿的状态鄙　不易维持，ｌ大】而最　实含水　ｆ１：选择中间峰值　附近。　（２）存竖向应力作』｛｛下，细砂小易彤成骼体．　易发生较大的侧向位移，因此填砂路　应注币包　边土的设汁与施一ｒ，需分层填筑、分　压实，路堪　成形后　进行刷坡处　同时，Ｋ汀砂使川土ｒ　包裹，每填筑一定厚度内叠一层土＿ｌ　，以防细砂　流，大　．　（３）填砂路基　ｊ既　道路搭接时，Ｊ、　将既仃路　堤坡面歼挖台阶，并，、　做好新老路垠之　的排水　设计，必要时，可ｉ殳置排水渗沟，排除路基内部　水；新老路基分离设置ｔｌ寸，可采用设　隔离措施或　对新建路基地基予以处理，减小新建路基对既／ｆｒ　路基的沉降影响。　３．２建筑废弃物　崇叫生态岛建没过程中不可避免会有房　拆　８道路交通　城市道桥与防洪　２０１８年７月第７期　迁和既有结构物拆除，产生建筑垃圾。如何避免建　筑垃圾侵占土地，污染水体、大气和土壤，影响市　水体的水质和生态环境造成破坏。由雨水形成的　道路路面径流污染正是一种非常普遍的非点源污　染，其污染负荷高且难以控制，因此应对道路雨水　容和环境卫生，使其变废为宝，是低碳、生态建设　需要面对的课题。崇明地区产生的建筑垃圾主要　以砖块、瓦砾和废旧混凝土块为主，可以考虑从以　下几个方面进行利用：　（１）制作ＨＥＣ固结混合料。建筑垃圾中的废混　凝土块、废砖块、砂浆、渣土经过破碎筛分和粉磨　等一定工序后，添加ＨＥＣ固结剂，可制成ＨＥＣ固　结混合料，可用于施工便道、低等级道路的底基层　和基层Ｉ　。　（２）制作防滑透水砖。用废旧混凝土作为主要　原料制作防滑性透水砖的技术已相对成熟，用于　乡镇人行道和绿廊内慢行道路的铺设，不仅能防　止积水，保证行人安全，保持交通畅通，还具有一　定的吸尘、吸声作用，起到美化环境的功效。　（３）浜塘回填处理。崇明地区浜塘分布较广，　利用建筑物拆迁产生的碎砖烂瓦、废钢渣、矿渣、　碎石、石子等废弃物材料加工而成具有一定粒径　的填料，可作为浜塘回填的防排水功能层。　收集处理后再排人自然水体。　从生态、景观、降低运营维护成本的角度出　发，结合崇明水系发达、小水体分布广泛的特点，　推荐崇明道路采用生态植草沟＋雨水湿地的组合　排水方式。道路边坡与生态浅草边沟构成初期净　排系统。一方面使雨水下渗路面涵养地下水源，消　减高峰雨水径流；另一方面可以截流初期雨水中　的污染物质，通过其中的植物系统和种植土壤填　料予以去除。人工湿地系统基本的组成要素主要　包括功能（景观）植物、级配基质（如砾石，砂石及　土壤等）以及基质内的微生物群落。选择路侧小水　体改造雨水湿地，汇集植草沟内的雨水，利用物　理、水生植物及微生物等作用净化雨水，是一种自　然高效的径流污染控制设施Ｉ　。同时，雨水湿地中　采用色彩交错、水陆两生的植被进行布置，旱季形　成草境石滩、雨季形成湿地浅滩的风貌，在对区域　雨水调蓄的同时，提高场地观赏性（见图４）。　４其他生态设计　４．１缓边坡设计　缓边坡设计理念不但有利于提升路基稳定　性，而且有利于植被恢复，易于自然协调。公路边　坡坡面尽量粗糙化，种植多种地方自然植被，堆积　路域表土、森林乱木、小树枝、树桩、枯树叶等营造　自然环境，提高生物多样性，便于生态恢复。一般　缓边坡与低路堤设计配合使用。　工程中缓边坡设计较难实现的一个主要原因　是用地受限，而崇明多数道路两侧规划有宽绿带，　图４生态排水设计示薏图　４．３绿化景观设计　道路绿化景观设计具有安全、舒适、景观、环　保的综合功能，对公路交通运行作用巨大。安全，　是指视线诱导、防止发生事故等功能；舒适，是指　为人提供绿荫、提供休息的功能；景观，是指景观　这就给缓边坡设计提供了必要条件。借绿带用地　进行缓边坡设计不会对植物生长产生大的影响，　且可结合慢行通道一并设计，打造成为崇明特色　的生态廊道，理论上是可行的。但是，由于红线与　绿线的建设主体和后期管养单位不同，实际操作　时往往无法对红线和绿线统一考虑，因此建议崇　明可借世界级生态岛发展机遇进行建设管理体制　改革，促进缓边坡理念的实现。　４．２生态排水设计　机动车辆运行过程中，化石燃料的燃烧排放　大量的废气和碳氢化合物，车辆的轮胎磨损以及　频繁的刹车制动形成大量的橡胶微颗粒物和重金　属颗粒物，这是路面污染的主要来源。目前，公路　排水以边沟直排入河为主，降水发生时，路面大部　分污染物将随着降水迁移至自然水体中，对受纳　调整与景观再造等功能；环保，是指生物防护和环　境协调功能。通过对崇明地区生态资源的分析，本　次研究在总结崇明岛生态本地特色的基础上提出　崇明地区道路景观设计中的植物群落配置原则：　（１）强调植物选择适地性，以乡土树种为主，　在体现地方特色的同时，避免物种入侵对本地自　然生态植物群落的破坏。　（２）植物布局注重区域性，城镇段区域强调景　观的观赏性，郊野段区域综合考虑安全、环保、观　赏性。　（３）注重植物的生态效应，针对不同区域的生　态需求，对具降噪、防尘等功能的植物群落分类选　用。　（４）考虑植物养护的经济性，运用大量地被结合　（下转第１７页）　２０１８年７月第７期　城市道桥与防洪　道路交通１７　表３昆明市Ｃ类轨道交通换乘枢纽布局规划　表４　Ｃ类“Ｐ＋Ｒ”停车换乘枢纽布局规划　【４】上海民航新时代机场设计研究院有限公司．昆明机场总体规划　修编（２０１７年版，送审稿）【ｚ】．上海：上海民航新时代机场设计　研究院有限公司，２０１７．　［５】昆明市规划局，昆明市规划设计研究院，昆明市城市交通研究　所．昆明火车站枢纽规划——昆明南火车站［ｚ】．昆明：昆明市规　划局，２０１０．　程设计研究总院（集团）有限公司，上海市城市综合交通规划　［６】云南省人民政府．昆明城市总体规划（２０１１－２０２０）［Ｚ］．昆明：云南　研究所．大型综合交通枢纽规划设计关键技术研究【ｚ】．上海：上　省人民政府，２０１０．　海现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司，２０１０．　［７冲国城市规划设计研究院，滇中产业集聚区规划局．滇中新区嵩　【３】中国民用航空局，云南省人民政府．昆明国际航空枢纽战略规　明一空港片区综合交通规划（２０１５—２０３０）［Ｚ］．北京：中国城市规　划【ｚ】．北京：中国民用航空局，２０１７．　划设计研究院，２０１５．　●●●七●●●●●●●＋●●中●千●●●●●●●　●●●●●●●●●●●●中●●●●●●●●●＿●●●●●●●●●●　●●●●●●●ｔ●●●●●●●●●●　●＋　●●＋●●ｔ●●●●●●●●●●　（上接第８页）　混种花草，降低养护成本。　侧水体共同设计，设置缓边坡、生态植草沟、雨水　５结论　湿地等，借助自然力量净化道路雨水。绿化景观设　计应注重植物的适地性、区域性、生态效应和经济　本文主要探讨了适合崇明地区推广的生态道　性。　路建设理念与方法，得出以下结论：　（１）崇明路网不宜大量新建和扩展，应有的放　矢加强对外通道和南部区域路网建设，大体延续　参考文献：　现状道路宽度，完善慢行系统。　【１】徐健．低碳生态型道路建设技术［Ｍ】．北京：人民交通出版社，　（２）道路设计应充分尊重自然底色，选线时综　２０１２．　［２】陈焕新，王玉平，张冠涛．低路堤——一种路堤设计新理念［Ｊ］．特　合考虑农田、水系、林地、苗圃，合理拆迁；设计时　种结构，２０１１（增刊）：３６６—３６８．　提倡低路堤，适当取用平坡，窄车道、宽绿带，灵活　［３】过震文．近自然陆域环境下公路生态研究与技术实现——以　布置横断面。　Ｇ４０崇启高速崇明段建设为例［Ｊ］．公路交通科技，２０１３，３０（２）：　（３）筑路材料提倡就地取材和废旧材料利用，　１２７—１３２．　可选用长江砂进行路基填筑，注重对建筑废弃物　［４孔庆伟，４］廖彩凤．生态道路设计若干问题探讨［Ｊ］．城市道桥与防　的分解利用等。　洪，２０１２（７）：５２—２４．　【５】张家利．高速公路水环境敏感路段路面初期雨水的处理方法【ｃ】　（４）突破红线范围限制，宜结合道路绿线和路　，／南京：江苏省公路学会学术年会，２０１５．