高速公路景观设计(共12页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 土 木 与 交 通 学 院 结 课 论 文题目 公路美观性设计 专 业 交通工程 姓 名 李 鹏 飞 学 号 2010年 05月 10日摘要随着我国公路建设的快速发展，一方面，公路的建设促进了社会经济的增长；但另一方面也影响甚至破坏了沿线的生态环境和自然景观。近年来，随着人们生态环保意识的增强和审美能力的提高，以及走可持续发展道路的要求，公路美观设计逐渐引起人们的重视。因此，研究公路美观设计具有重要的现实意义和迫切性。在保证公路安全、快速、舒适、经济等使用功能顺利实现的前提下，应该实现公路与美观的协调统一。本文通过对线性的、道路沿线绿化、交通工程设施以及构造物的美观性设计四点出发，参考道路美观性设计的原则及方法，简要论述了如何进行公路的美观性设计，并得出相关结论。关键字：公路；美观性；设计 AbstractAlong with the rapid development of highway construction on the one hand, road-building for the social and economic growth; but on the other hand along the affected or even destroyed the natural landscape and ecology environment. In recent years, of road appearance design and methods, briefly discussed how the aesthetics of road das people's awareness of ecological environmental protection and aesthetic capabilities, and take the road of sustainable development requirements and design of highway gradually attracted people's attention. Therefore, the study and design of highway has important practical significance and urgency. In ensuring road safety, speed, comfort and economy function smoothly using the premise should be to achieve harmonization of road and beautiful. Based on the linear, along the road, traffic engineering facilities and aesthetics of structures designed four-point start, refer to the principlesesign, and draw relevant conclusions . Keywords: Road; aesthetics; design第一章 绪论11 引言公路是社会经济发展的必然产物，它伴随着汽车工业的发展和整个社会的发展而发展。自上世纪八、九十年代以来，随着我国国民经济的发展，我国公路交通事业进入了革命性的发展阶段，公路网总规模和整体技术水平都有较大提高，无论里程还是等级都有了前所未有的突破。截至2007年底我国公路通车总里程达3573万公里，其中高速公路536万公里。在未来20年里，我国规划建成“五纵七横”国道主干线，提高公路交通运输能力是中国交通发展战略的主要内容之一。与此同时，公路建设对环境和景观的影响问题也日益突出，随着经济的发展、社会的进步、生活水平的提高，人们的生态环保意识不断加强，审美能力不断提高，人们对公路的美观性设计有了新的认识和要求，因此，公路沿线环境的绿化、美化、景观设计工作日渐重要。相对于发达国家而言，我国的公路的美观性设计与国外先进水平还存在较大差距，国外公路美观设计已经经历了三个阶段，而我国的公路美观设计和生态环境保护研究才刚刚起步，在有些地方还未能引起足够的重视。公路美观性设计的目的就是力争使自然景观与道路工程结构物达到完美和谐的统一，建立起新的、完整的道路景观系统，并从使用者的视觉、心理出发，研究道路的功能、美观、及经济的一致性，使道路线形及沿线设施与沿途空间景观环境相协调。一条精心设计的公路，应该与周围的自然景观和谐一致，充分利用地形和自然景观，包括一些当地最好的代表植物，使其融入自然，并且在可能的情况下，凭借独到的设计和上乘的品质，使其成为一个旅游观赏景区。12 美观性设计的原理121 视觉理论道路景观环境的美学是视觉的艺术，眼睛是人类的视觉器官，人们用眼睛观察世界，接受外界事物，在眼内形成物象，通过大脑皮质而产生视觉。视觉，不仅能使我认识外界事物的大小，而且可以判断物体的起伏、颜色、位置和运动情况，在道路上的活动，视觉可以使我们获得大约80以上的周围环境信息，现代道路景观是一种动态的系统，动是它的特点，传统的对道路景观或城市道路景观的论述，从静态的视觉概念讨论很多，而在现实中道路上的车辆时运动的，应更加看重观察者以不同的运动速度，通过在道路上有方向性和连续性的活动，观察到的道路环境印象。因此，需要对乘坐不同交通工具，以不同速度运动的人的视觉特性加以分析和研究，并从中找出规律性的东西，以此作为对道路景观与环境设计的一种依据。122 色彩理论色彩可为景观环境增添无穷的魅力与光彩，同样的，色彩在道路路体景观中也发挥着重要的作用。道路路体景观若仅有单调、乏味的水泥灰，只能给人一种毫无生气之感。而沿途色彩丰富的景象，可使人感到舒适、愉悦。色彩是道路路体景观中的重要影响因素，在道路路体景观中合理的使用、搭配色彩，可以增加道路的美观性，有效的防止和减少交通事故的发生。在道路路体景观设计时，应利用色彩明暗、冷暖、胀缩、进退感等特点来改善局部的不良状况。色彩对人们的心理活动和精神状态影响很大，而人们的心理活动和精神状态又与人们随之而采取的行动息息相关。为实现道路交通的安全和舒适，在道路、交通标志、植被等道路景观的设计中应重视色觉心理的影响，趋利避害，为社会营造一个安全、舒适、美观的道路交通环境。123美学理论道路路体景观的创造，在具备功能性、实用性的同时，也应具有观赏性、艺术性。因此道路景观所表现的线条、形体、色彩、材质等，在时间空间上的排列组合，应该给人以美的感觉。道路路体景观的观赏者多处于高速行驶状态，在这一状态下景观主体(人)对景观客体（道路与沿线景物景色)的认识只能是整体概貌与轮廓特征。因此，就高速道路路体植物景观本身而言，应力求做到边坡、分车带等绿化景观具有连续性、平滑性、自然且通视效果好，与环境景观要素兼容、协调。沿途景观给旅行者的印象应力求轮廓清晰、醒目、色彩协调、风格统一。第二章 线形美观性设计21 公路线形与自身的协调道路线形评价的主要指标为：安全性、舒适性、迅速性、经济性。道路在满足规定的技术指标与经济要求下，路线的布设不应单纯满足于几何位置的布局，还需要研究司机的视觉分析及景观地形的规律，特别是司机的心理及司机对前面路线的正确预估，使路线具有令人心情舒畅的感觉。线形组合设计，应在平面和纵面线形及横断面初步确定的基础上，研究如何满足视觉和心理方面的连续、舒适，使道路线性与周围环境协调等，再对平、纵面线形进行修改，使平、纵面线形合理地组合起来，使之成为连续、圆滑、顺适美观的空间曲线，从而达到行车安全、舒适、快捷、经济、美观的要求。我们在平、纵线形组合时应注意以下几点：1、汽车高速行驶要求路线具有动态平衡性，因此设计的路线应能使司机的视图不会产生波浪式起伏和急剧的转折。路线的平顺性要求直线与曲线彼此协调而有比例地交替，一般情况下，应避免长的平面直线与纵面直线的组合，过长的直线会使司机感到疲倦，容易造成交通事故，只有在道路所指方向明显无障碍，地形适宜而又符合经济原则时，才允许采用长直线段。在路线的长直线路段，为调节单调的视觉，增进视线诱导，设计应通过划行车道线、标志、绿化，与路旁建筑设施配合等方法来弥补。2、尽量做到平曲线与竖曲线对应，平曲线包竖曲线能获得行驶安全及平顺优美的线形。3、平、竖曲线线形几何要素要大体平衡、匀称、协调。不要将过缓与过急、过长与过短的平竖曲线组合在一起，否则容易使司机失去顺适感。组合时，平竖曲线半径之比以 1：201：10为宜，这样可以在视觉上获得良好的效果。4、平、竖曲线组合时，凸型竖曲线的顶部与凹型竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合；直线上的纵面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视觉中断的线形；直线段内，不宜插入短的竖曲线；小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠；避免平面转角小于 的平曲线与坡度角较大的凹型竖曲线的组合（这种平纵组合外观差，平面线形有折点现象）。22公路线形与地形的协调公路要与地形配合，不应支配环境，而是要适应环境变化，与环境融为一体。道路不能在所经区域的大环境中刺目地凸现出来，要有合适的视觉比例。如果视野中道路所占比例过大，必然会显得生硬单调。与地形不协调的道路极难形成优美的景观，因此道路与环境协调第一位的工作是抓住地形特征，充分利用地形，避免对地形的任意切割，使道路与地形有机结合起来。沿河线、傍山线、越岭线均是很有特点的路线，只要处理得好，就能产生令人难忘的印象。当然道路与环境协调还包括充分利用当地的风景资源，使其成为路边富有吸引力的景观，以丰富旅行生活，有利于克服行车的单调感。道路定线时，要充分利用地形，尽量使路线沿着等高线。当路线沿坡地上升或下降时，应在道路路线与等高线之间选择一个合适的角度，定出合适的坡度，避免形成明显的断崖；当路线沿与等高线直角的方向行进时，其位置应选在填、挖方量最小处，避免路线有“逆纹理”穿越的生硬感。对于填、挖方路段，要尽量避免水平方向直线进入挖方，只要有可能，挖方应采用水平方向弯道进入。路堑和路堤都要避免出现陡的边坡和方正的坡顶和坡脚，边坡的坡顶和坡脚应加以修饰。为避免路堤在天空衬托下形成黑影轮廓，应以一较高土地作为路堤一侧背景，而在没有高地一侧植树来充当路堤背景。第三章 公路沿线绿化 对于公路的美观性设计，沿线道路的绿化是必不可少的。通过绿化可以有效缓解因道路施工、营运给沿线的地区带来的各种影响，保护自然环境，改善生活环境，并通过绿化提高道路交通安全、舒适、美观性。31道路绿化设计的原则道路绿化应保证交通安全，增进道路景观，减少环境破坏，遵循经济合理的原则。栽植布置时应遵循以下几点：1、有利于汽车安全行驶。通过绿化设计，起到汽车安全运输的作用。如在中央分隔带种植的灌木高度应控制在1.61.7m，使之既达到防眩效果又不影响行车的通视范围；视距曲线与行车轨迹线之间的空间，禁止高于0.9m的灌木；交叉口转弯处留出安全视距等等。2、必须充分研究道路所在地的地域特征、自然环境，合理确定绿化树种，尽量就地取材，合理种树。在道路的绿化过程中，应结合当地的区域特征，分段种植不同的树种，但应避免不同树种、不同高度、不同冠形与色彩频繁替换而产生的视觉景观混乱。3、道路绿化应先保护后绿化。在道路施工前应对道路所经地区的树木留植、移栽砍伐均应有妥善的计划。既有树木不应该为了施工方便而随意砍伐，应尽量予以保存；对于珍贵树木，可在施工前予以移值；对于施工范围内的树木，应进行选择性砍伐，以形成自然的景观4、道路绿化应与道路功能、环境、景观等综合起来统一考虑。道路绿化应同时具有安全运输，改善景观和环境保护得作用，当别的构造物（如遮光板、防眩板、防音壁灯）更能发挥作用时，应与绿化进行综合比较。5、道路绿化应乔、灌、草结合，注意植物的合理搭配，力求所有道路用地以绿色植物覆盖。32道路绿化的功能性1、视线诱导种植 通过绿化种植来预示或预告线形的变化，以引导驾驶人员安全操作，提高高速行驶下的安全系数。这种诱导表现为平面上的曲线转变方向和纵断面上的线形变化等，因此视线诱导种植要有连续性才能反映线形变化，同时树木也应有适宜的高度和位置等才能起到提示作用。高速公路中央隔离带每l 0公里左右应有栽植模式和品种变化；互通区要有不同的绿化风格；互通区道外侧种植适宜高度的乔木也可起到诱导交通的作用。2、防眩种植 夜间相向行驶的车辆因灯光对射产生眩光威胁行车安全，中央隔离带种植适当高度的灌木，可起到防眩光作用。防眩植物的间距及高度与车辆类型、行车速度有关，根据计算和经验，高速公路中央隔离植物高度宜控制在1520米的范围内，株距可在4060米之间，既可单株栽植也可多株组。3、缓冲栽植 种植一定宽度的低树丛或灌木林带，可避免受冲击时车体和乘客受到损伤。4、防护性栽植 沿路栽植乔、灌木形成防护林带可减轻噪音、废气、光线等污染，防止水土流失，防止人畜进入高速路引发事故。33 道路绿化总体布局道路绿化设计是建立在一种动态的基础上，以道路交通为主体的设计。设计是不但应注意总体效果，充分考虑动态条件下司乘人员的视觉效果，心理反应，而且要保证不同路段的行车视距要求，保证行车安全。在绿化设计的总体布局上，应乔、灌、草结合，注意植物的合理配置，做到不见裸土，大面积以绿色植物覆盖。植物种植上采取多种形式，以大量色木构成大色块，或以树包树的手法，使景色与植物有机结合，达到物景交融。绿色植物应根据路段的气候、土壤、防污染要求等要求进行选择：满足绿化设计功能的要求；具有较强的防污染和净化空气的功能；具有苗期生长快、根系发枝性好，能迅速稳定边坡的能力；易繁殖、移栽和管理，抗病害能力强；具有良好的景观效果，能与附近的植被和景观协调。34 道路各单元的绿化设计1、中央分隔带的绿化中央分隔带的绿化是道路绿化的重点，按其宽度可分为宽分隔带和窄分隔带两种类型。宽的中央分隔带本身就有防眩效果，可在其中设置花坛，种植各种矮生花木，造成园林式景观效果；窄的中央分隔带的绿化应考虑防眩和驾驶员的视线要求，采用高度为1.61.7m的灌木，连续在职。为了富于变化，不形成单调，可以每隔一段距离点缀一段花木。2、防护带绿化在道路两侧往往有防护带，主要作用是防风隔音、固土护坡、引导视线、协调美观。防护带树种应选用抗风性强的树种和乡土树种，采用外高内底，即远乔木、中灌木、近草坪的三层绿化体系，形成连续密集的林带。3、边坡绿化边坡绿化的目的是保持水土、稳固边坡、改善道路景观，补偿施工时对环境的破坏。挖方边坡可根据土质情况进行绿化设计，填方区的绿化可采用种草坪和花灌木等护土固坡。4、互通式立体交叉的绿化互通式立体景观的设计的目的是使立交造型美观、视认性好，起到引导驾驶员视线、保证行车安全以及可观赏性作用。景观设计主要包括坡面修饰和绿化栽植两部分。坡面修饰是将匝道包围区域的边坡修饰成规则、圆滑和接近与自然地形的形状。绿化栽植除了美化环境、点缀城市外，还有诱导交通、提高交通安全的作用。第四章 交通工程设施美观交通工程设施主要由交通安全设施、道路照明设施及监控系统、通信系统、收费系统、供配电系统和服务设施等组成，其综合作用是向公路使用者提供有关路况的各种信息，传送交通管理者对驾乘人员提出的各种警告、指令、指导及采取的安全设施，诱导车辆安全、高效行驶。同时，通过监控、通信系统的设置，交通管理者能及时了解道路的使用状况，快速处理交通问题。41 交通工程设施的美观性要求交通工程设施，特别是交通安全设施、服务设施以及机电设施的信息采集、信息提供和土建工程部分，是公路景观形象构成的重要因素。标志、标线、护栏、隔离栅、防眩设施、视线诱导设施、服务设施、采集及提供设施等的合理布设、各种设施的造型、色彩等对车辆安全行驶及人们的视觉影响是非常大的。因此交通工程设施设计、施工应从以上几方面多考虑视觉的美学效果，充分考虑环境配合、人类视觉生理和心理的特点，对其进行美的塑造。对于公路而言，交通标志的审美主体为驾驶员和乘客，驾驶员处于工作状态，在高速行车条件下，交通标志对于驾驶员来说，其意义主要在于提供实用的交通信息，以指导他的驾驶行为，所以针对驾驶员而言，交通标志的使用意义大于审美意义，也可以说，在此情况下，交通标志能够完整的完成其自身功能，不使驾驶员感到迷惘困惑就是一种美感。公路交通工程设施的美学特征是其形状、材质和颜色在动态视觉下表现出来的形象，其美的关键是功能的完整性带给驾驶员的舒适性，以及自然和谐地融入周围环境不产生视觉污染。42 交通工程设施各单元的美观性设计421 公路标线的美观性设计公路标线的审美特征在于其在审美主体动视觉中表现出的韵律。连续的道路标线，一般均和路中心线(路缘石)平行，对路线线形是一种协调，并使人产生对线形美的感受。间断的道路标线(虚实线)，在动视野中形成规律的闪现，适宜的闪现率可以给审美者一种欢快的情绪，这要求根据道路不同的行车速度来确定虚线的长度和间隔。对交叉口处的标线的观察是在相对低速下进行的，司机、乘客和交叉口行人对其视觉印象各不相同，因此要在复杂中寻求简洁给司机以明确的信息口们。422 公路防护设施的美观性设计防护设施的美学特征主要表现在其布置序列在动视野中形成的韵律，可根据行车速度及道路尺寸来布置防护栏立柱这一空间垂直要素和连接结构这一水平要素。但是，防护栏由于其作用特殊，在材料、尺寸及布设方式上都有标准规范，需严格执行以确保交通安全。在考虑防护栏的美学设计时，除了色彩选择比较自由外，留给设计者选择的空间比较小，只能在经济技术分析的基础上，结合周围环境，达到尽量好的美学效果。423 公路防眩设施的美观性设计防眩设施处在中央分隔带，成为道路使用者视野中明显的垂直要素，是道路平、纵线形的拟合，具有很好的视线诱导效果。采用植树防眩时，通过对树木的修剪和树种的搭配形成不断变化的景观，对于缓解司机的视觉疲劳具有重要意义。采用百叶板式防眩时，百叶板形成优美的序列，在动视野中成为水平摇摆：纵向起伏的效果，在司乘人员心理中产生内摹仿，缓解了旅途枯燥。424 公路诱导设施的美观性设计视线诱导设施的设置对诱导驾驶员视线及车辆行车的安全保障方面起着重要作用。因此，视线诱导设施景观应重在布设位置、间距上多考虑，既要满足有效诱导驾驶员视线作用，又要满足行车安全作用。第五章 构造物美观公路的构造物是指一些交通通行设施，包括：桥梁、隧道、跨线桥、立交桥等人工构造物，它们是公路的一部分，也是公路景观的重要组成部分。其主要功能是帮助车辆跨越各种障碍(如河流、峡谷、山脉、交通线路等)。51 桥梁美观性桥梁是道路通过江河湖泊、山谷深沟以及其它线路(如公路、铁路、管线)等障碍时，为了保证道路的连续性，充分发挥其正常的运输、通行能力而修建的人工构造物。公路桥梁应根据所在公路的使用任务、功能和未来发展的需要，按照安全、适用、经济和美观的原则进行设计。安全是设计每座桥梁所必须考虑的前提条件，在桥梁美观性设计时，应使桥梁的功能与形式和周围的地物、地貌有机地结合，共同构成一个新的景观，不至于因为修建了桥梁而破坏了整个原有自然地理环境的和谐统一。1、桥梁形式美 桥梁作为一个建筑物，应自身具有美的属性， 2、桥梁与公路协调 桥梁线形是公路线形的一部分，从功能上讲，桥梁与公路协调也要表现桥梁结构和公路功能的一致，在建筑尺度上也应力求体现这一点。3、与周围环境协调 桥梁是风景的一部分，要和自然环境融为一体，有些情况下不应突出，有些情况下也可能成为环境的主导因素，只有和环境融为一体的设计在美学上才是好的。 52 立交美观性立体交叉是公路上主要的构造物，立交桥处在公路相交点，驾驶员在此要做出方向的选择，同时立交也是驾驶员在行驶过程中看到的道路上主要的垂直景观。公路景观美学呈线形带状特点，是流动的带状景观；桥梁美学突出雄伟、壮观，呈静态特征；而立交景观具有多方位多层次观赏的特点，这是由于立交具有多条路相交的特点，既有直高的行车道，又有转弯匝道，是两者的集合体，同时层次较多，驾驶员可以从不同的层次、方位观赏立交。另外，驾驶员在欣赏立交时，往往呈现动态景观，无论下穿或上跨立交，人们总是由远及近，从远视观赏立交的整体形象，到中视观赏立交局部形象，并随着方向转换，从近视观赏细部构造装饰的情况。由此可见，立交美学应满足多方位性特点。这一特点对立交总体造型、局部美化及细部装饰都提出了更要求。53 隧道美观性公路隧道与桥梁一样是公路工程的一个重要组成部分，其主要功能是使车辆在山区通过时，缩短行驶里程，提高行驶速度，改善行驶环境。由于隧道内外是风格迥异的两种空间，明与暗、开阔与狭小，存在着强烈的反差。因此在两者之间有必要建立空间过渡带，形成最集中的视觉趣味点，缓和人的精神状态转换过程。隧道洞门正充当了这一角色，它应是富有创造力的空间和独具风格的过渡区，能使从离速运动状态中骤然减速的人们在心理上得到适当的放松。隧道洞门设计主要从周边环境、创意构思、材料选择三个方面考虑。造型别致大方的洞门会引人入胜。汽车驾驶员在进入隧道时，会出现特殊的视觉问题，为了把隧道内必要的视觉信息传递给驾驶员，防止因视觉信息不足而出现的交通事故，隧道需要照明设施，这也是隧道景观一个重要的方面。另一方面，为了确保隧道内的行车安全，在道路隧道中必须采取措施使隧道墙面亮度在长期的运营中保持在必要的水平以上，墙面须用适当的材料加以内装处理。内装可以改善隧道内的景观和环境。结论公路美观不同于单纯的造型艺术和观赏性景观，为满足交通运输的功能，有其自身的形态功能和组成结构，同时公路美观还包含一定的社会、文化、地域等涵义。因此，公路景观既具有其功能性、实用性，又要具有观赏艺术性，同时还对沿线生态环境和自然景观产生影响。1、在进行公路美观性设计时，要构建系统、完整的公路景观设计体系，需要一个多层次的体系框架来引导公路景观设计，还要兼顾以人为本和尊重自然两个方面，并在此理念的引领下确定设计方案阶段的具体设计原则和方法。2、公路线形设计要注意公路线形自身的协调，公路线形平、纵、横各指标之间必须有良好的配合，以使它具有优美的三维空间外观，做到线形平顺、流畅。行车舒适感好并且具有连续性、良好的视线诱导与可预知性。另外公路线形要与其沿线环境和自然景观相协调。要抓住地形特征，充分利用地形，避免对地形的任意切割，使路线与地形有机结合起来。3、公路景观绿化设计要统一布局，合理搭配，利用绿化美化功能，改善路容路貌，优化行车环境，提高公路服务功能，发挥其综合效益。不同区域的绿化设计，其设计的要求、内容以及植物品种的选择也应有所区别。4、公路构造物以及交通工程设施的美观性设计应在充分考虑安全性的前提下，采用公路景观设计原理和方法，使其与周围环境有良好的协调性，使人赏心悦目。参考文献：【1】张廷楷， 张金水，道路勘测设计，上海： 同济大学出版社，1996【2】王炜、过秀成，交通工程学，东南大学出版社，20008【3】张阳高速公路景观研究的若干问题，西安公路交通大学学报1999，7【4】李峻利、过秀成，交通工程设施设计，人民交通出版社，200110【5】熊广忠，论公路美学的研究与应用，中国公路学报，1994140-46【6】张钱松、王璜，公路景观设计，广东公路交通，199923942专心-专注-专业