【博士】路堑环境协调性设计与评价方法研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：博士　　学位授予单位：同济大学交通运输工程学院　　学位年度： 2008年　　新理念公路设计，力求实现公路与自然环境、人文环境的和谐统一；人们对出行的需求也不再只是简单的空间移动，而是更加注重公路沿线景观美学的欣赏与环境的保护，最终达到人与自然相和谐的境界，而实现路堑与环境的协调是达到以上要求的重点和难点之一。随着山区公路建设比重的增加，解决路堑与环境的协调问题显得更加紧迫。本研究正是在这样的背景下展开的。本文首先对山东省中部的G22、G205、$236、$329等8条国省道的路堑展开了调查，总结了路堑与环境不协调的问题，用了近3年的时问对济南～青岛高速公路南线的路堑设计与建设进行了跟踪调查，参与了设计方案的动态优化设计。在专家咨询和工程实践的基础上，利用了美学、环境工程学、交通工程学、岩土工程学等基本理论，提出了一系列的路堑环境协调性设计方法和综合的评价方法。取得的成果如下：　　(1)通过大量的调查，揭示了路堑“戴帽子”的设计方法与协调性设计不适应、边坡的自然恢复力没得到有效利用、路颦与周围地形不协调、排水设施缺乏隐蔽、路界内外植被缺乏联系、施工痕迹明显等路堑环境协调性突出问题。　　(2)在归纳了路堑协调性设计所涉及的视觉原理、色彩原理、形式美规律、路堑绿化基本理论的基础上，着眼于解决路堑环境不协调的问题，提出了现代公路路堑设计应遵循的新理念，提出了路颦工程设计与景观设计的整合设想，提出了一系列的协调性设计的具体方法和技巧。包括：　　①进行了公路景观等级划分，提出了“555原则”，进行了基于岩性一结构的岩质边坡分类，进行了路堑边坡景观敏感度分级，提出了采用“削弱一凸显”处理路堑段构造物，提出了色彩设计办法，提出了排水设施协调性处理办法等。　　②系统地提出了路堑与地形协调的办法和技巧。如提出了路堑设计成果表达新方法，给出了边坡削平设计方法、沟谷创造方法，提出了平面线形布置与路堑的协调技巧、横断面设计与地形的协调技巧，还探讨了自然式边坡的施工方法等。　　(3)构建了路颦协调性评价指标体系，由视觉环境协调、生态环境协调、交通环境协调构成了准则层，线形等8项内容构成子准则层，公路线形与地形的协调程度等22个指标构成指标层，利用层次分析法给出了各级指标的权重，利用多级模糊综合评价获得了路堑协调性评价的结果，并给出了基于层次分析法的多级模糊综合评价方法算例。　　(4)为服务路堑边坡协调性设计，增强边坡景观评价的客观性和完整性，给边坡设计方案决策提供依据，应用SD法(Semantic DifferentialMethod)定量评价了7种路堑边坡的视觉效果。设计了问卷调查表，选择56名评价者，采用5段评价尺度、20组形容词对，得出评价值。结果表明，路堑景观的视觉效果由和谐因子、变化因子、施工因子三评价轴所构成；坡面植被覆盖率高且草灌结合的景观类型受到很高评价，而人工痕迹明显的边坡得到评价值较低；为增加边坡的视觉美学价值，应重点提高边坡与环境的协调程度，减少人工痕迹，灵活变化坡形，改进绿化模式。　　(5)利用了经济学的基本原理，采用碳税法、生产成本法、替代工程法、市场价值法等多种方法，分析了边坡防护的减少水土流失价值、植物固碳释氧价值、涵养水源价值、滞尘价值、吸收二氧化硫价值、改善景观价值等，提出了具体的定量估算计算式，形成了边坡防护方案比选的量化方法。实例分析表明，量化比选的结论清楚，一定程度上解决了定性比较与定量比较结论不一致时的决策问题，可为环境协调性设计方案比选提供支持。　　最后，给出了工程实例，并对下一步工作的方向进行了简要的讨论。　　

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