1、一、概述環境保護是當今世界矚目的課題,這就要求我們在公路建設中,樹立公路基礎設施建設與環境保護全面協調發展的全新思維方式,以保護生態環境為前提,合理利用生態環境為指導,將工程建設對自然生態的不利影響減少到最低程度,尋求一條公路建設與生態環境協調發展的道路,實現可持續發展。進入二十一世紀以來,隨著人們生活水平的提高和環境意識的覺醒,在土建工程中的環境保護逐漸得到關注,因此一些重大建設項目將環境保護列為重要內容進行研究。隨著近期公路建設的大發展,在地形高差大、地質復雜和需要重點保護的原始森林、河流、水庫及城市森林公園等情況下修建的公路隧道也越來越多。不可避免地在隧道建設中出現了建設與環境保護的問題

2、。但普遍存在認識不夠的問題,如洞口刷坡過高,施工時出現塌方,地下水流失、地表沉陷等。隧道進出洞施工對地形、地貌、自然植被和景觀的破壞,將會引起水土流失、植被破壞以及生物品種的減少;大挖大填將會增加地質脆弱帶山體邊坡的不穩定性;景觀的破壞還會造成視覺和環境污染。主要由于施工階段環境保護措施力度不夠,原生態環境遭到劇烈惡化,使新建隧道周圍環境的生態保護和恢復難度、投入成本成倍增加,又難取得良好效果。因此如果不重點加強施工階段的保護、治理和恢復管理,提高工程環境效益、經濟效益和社會效益,不僅影響隧道周邊本身的生態和景觀環境,還將直接影響隧道運營安全以及生態環境。張涿高速公路目前的實際情況是:(1)生

3、態環境本身很脆弱,水土流失嚴重,一旦破壞,恢復難度大,甚至由于干旱少雨無法恢復,形成生態災難;(2)對隧道施工階段環境保護認識不高,措施不力,投入不夠;(3)施工現場和取、棄土場環境保護措施不力,生態恢復技術研究不夠。因此高速公路隧道洞口施工階段要特別重視環境保護,自始至終重視最大限度的保護植被,減少水土流失,防止地質等自然災害造成不必要的經濟和財產損失,同時對自然生態也要納入保護范疇,避免未來環境治理中付出更大的代價。評價公路隧道對環境的影響主要考慮以下幾個方面:(1)隧道洞口施工對自然環境的破壞；(2)隧道施工對空氣質量的影響；(3)隧道內汽車廢氣對環境的影響；(4)隧道內廢水對環境的影響

4、；(5)隧道施工棄渣對環境的影響；而在以上五方面中,公路隧道建設對環境的影響均發生在隧道洞口或洞門處理上,隧道洞口設計形式及洞口施工是公路隧道環保型建設的重點。二、隧道洞口段綠化的研究在選擇植物種類時,應考慮隧道邊、仰坡所在地的植物類型、植被環境。目的是使人為種植的植被小環境與當地植被大環境協調一致。在總體上產生一種融合的綠化效果。盡量引用當地植物,外來植物應考慮與當地大環境植物的融合性。否則小環境的植被生長再好,與大環境不協調且不能持久,難以形成整體的植物群落。合理選擇主景。該項選擇很關鍵。應根據隧道洞口邊、仰坡所在地的環境條件來確定。例如,若選擇草本植物作為綠化護坡的目標,則應以草坪為主景

5、,將喬、灌、花按一定比例合理配置在草坪的不同位置,用來加深和襯托草坪主景的氣氛。草坪草應以多種草類混栽,做到四季常青。主景的選擇應考慮隧道所在地的人文環境、洞門結構型式和其它相關情況。工程固坡的結構應盡量隱蔽,突出植被景觀。對于深層不穩定的邊、仰坡,需采取必要的工程措施加以支擋和防護。例如三維土工網墊、土工格柵、鋼筋砼骨架、漿砌片石框架等;但這些工程結構物如果過多暴露于坡面,減少了植被的綠化面積,對于形成優美景觀效果不利。因此,在設計和施工時,應采取措施使這些結構物盡量少暴露甚至不暴露。環境和意境的協調以及人文景觀的設計。設計的隧道洞口綠化應與洞口所在地的自然景色表現出的意境相協調。在進行隧道

6、洞口綠化設計時,不可顧此失彼,導至二者相互脫節。對此,不僅在結構設計上應突出意境,在進行綠化設計時同樣應與意境協調。這就需要在植物種類的選擇、綠化效果的主景確定等方面加以考慮。另外,結合隧道當地的人文景觀進行隧道洞口綠化設計,也是非常重要的一環。工程實例：京珠高速公路的一些隧道結合當地人文條件、隧道結構、植被情況,設計成具有一定藝術色彩的景觀綠化效果。如圖片1-4所示。這是京珠高速公路粵境北段4座隧道洞門的景觀設計。可以看出圖片1的石門坳隧道的洞門兩側的邊坡采有漿砌片石護坡,坡腳植樹形成防護帶。斜切洞門的仰坡也采用漿砌片石護坡。但其表面用綠色涂料防護,并繪出有當地人文色彩的圖畫。圖片2的溫泉隧

7、道也是斜切洞門,與石門坳隧道不同的是洞門仰坡和邊墻形成一體,全部鋪填空心六棱磚護面,空心六棱磚內填土植草。這種洞口防護方法簡單實用,以草本植物為主景,洞門隱匿于植被中。圖片3的梅子坳隧道洞門設計也有其特色,它的主景不是植物,而是繪于洞門邊仰坡上的具有當地瑤族文化色彩的圖案。洞門邊仰坡采用漿砌片石防護,在其表面的綠色圖案也具有瑤族人文色彩。坡腳種植低矮灌木,以便突出主景。圖片4的雞關嶺隧道的上下行隧道根據地形條件設計在不同的高度上,這樣一來在兩洞門前就形成了有一定坡率的緩坡地帶,可種樹植草,待植物茂盛后將形成優美的景觀。同時結合當地人文特點,在洞口門端墻也繪出具有當地瑤族文化特色的圖案。圖1石門

8、坳隧道 圖2溫泉隧道圖3梅子坳隧道 圖4雞關嶺隧三、隧道洞門美化原則隧道洞門位置應該根據地形、地質水文等條件，著重考慮仰坡及邊坡的穩定，同時應該結合洞外有關工程及施工條件、運營要求，同時還要滿足有關規范的要求，不能隨心所欲，但我們可以利用這些因素進行巧妙的結合，使洞門建筑融匯于自然環境當中，達到所需之目的。因此，在洞門設計構思時應考慮若干主要原則。建筑與結構相結合的原則：洞門是隧道工程的門墻，其總體作用分為結構和美化兩個方面。前者具有支持山體，穩定邊坡并承受該處地層上的壓力的作用，后者起到美化隧道的作用。前者是受力所需，后者是審美和藝術的需要。研究隧道洞門設計是研究建筑物的現象學，建筑物的外觀

9、在人們頭腦中產生一種直覺，使他們意識受到影響并轉變為感受理解。公眾通常認為隧道洞門設計是類似于擋土墻，其實隧道洞門外墻的作用要比公眾認為的大一些，其外部形式不僅僅是賞心悅目，從實用角度而言，它有著更深遠的意義，它成為一種環境的隔膜，把外部自然環境與內部人工環境分開，并可將隧道與周圍環境連接起來。建筑設計的藝術和科學就是把各種元素組合成一個建筑物的整體，將建筑與結構設計有機地結合起來，使之既美觀又符合功能要求。（圖6 隧道洞門與周圍結構相結合）環境與意境相結合的原則：隧道洞門位置或在叢林之中，或在巖石之壁，或依山傍水，洞門所處的自然環境是得天獨厚的。通過隧道所處的地理特點進行構思，它可豐富我們在

10、洞門設計中意境構思的素材，將環境和意境結合起來就會構思出優美的洞門形式。洞門形式與洞口地形相協調的原則：一座隧道采用什么形式的洞門，應結合隧道所處的地理位置、地形地貌情況、洞口場地的寬闊程度來確定，使之協調統一。（圖7 隧道洞門與洞口地形相結合）外墻裝飾與相鄰建筑物相協調的原則：洞門外墻裝飾對隧道建筑的美觀效果和功能發揮起著很大的作用。一幢建筑物的設計效果除了它的立面造型、比例尺寸和功能分區等設計手法和風格有關外，還與其飾面材質的選用有關。外墻的裝飾效果是通過對材料的色調、質感和線條三方面來體現。隧道洞口又稱之為“洞臉”，臉是要裝飾和打扮的，否則會失去應有的美麗。以人文與景致為中心,實現“情景

11、”交融人文景觀涉及范圍廣泛,具有多學科性和應用性的特點,其內容和形式反映出人類文明進步的足跡,體現出人類的創造力,涵蓋著人的意志、智慧和力量,具有文化審美內涵和全新形態面貌。人文、景觀多種特質的有機結合,使設計既具有生態景觀特色性,又延續歷史文脈風貌,同時充分發揮和利用區位與資源優勢。在高速公路景觀設計中融入這些要素有利于引導人的視覺感受和文化取向,創造高品質的物質和精神環境。例如黃塔(桃)高速公路竹下隧道小賀端洞口景觀設計中以突顯的白墻灰瓦碼頭墻展現在青山綠水之中。馬金嶺隧道左線桃林端洞口景觀設計在設計時根據地勢和周邊環境的特點引用了牌坊設計的風格。桃林黃山端洞口景觀設計則以徽派園林建筑為主

12、要特點,它在總體布局上,精巧別致,自然得體;空間布局上靈活多變;在空間結構和利用上,造型豐富,講究韻律美,以馬頭墻、小青瓦、白墻最有特色。把馬頭墻和牌坊引入到洞口景觀設中,既起到了保護洞口安全的作用,又可以反映當地文化特色。這些都有較強的歷史韻味和美的視覺感受。其文化內涵及其旅游價值在推動徽州文化和經濟中發揮著巨大的作用。竹下隧道小賀端洞口 馬金嶺隧道左線桃林端洞口桃林黃山端洞口以生態和諧為原則,實現環境的可持續發展從廣義上說,生態設計屬于大的范疇,它包括了自然環境設計與文化意境設計,而文化屬于地區性范疇,因地制宜,與自然的和諧相融是高速公路隧道洞門景觀設計的精髓所在。由于隧道在開挖過程中對山

13、體和周邊環境造成較大的環境影響和破壞,因此在對隧道洞口進行景觀設計時應以破壞自然最小為原則,通過植被恢復和人造景觀的手法將洞口的人為要素融入周圍環境的自然要素中,體現工程與自然生態的融合。中村南隧道小賀端洞口（下圖）景觀設計在設計時以黃山石為主要設計元素,氣勢磅礴,使人豁然開朗。該設計考慮了借黃山景致中黃山石的色彩與形態特點在此讓人有種先睹為快、身臨其境的感覺。與此同時,山石相間的設計也有助于景觀與自然生態的和諧相融。中村南隧道小賀端洞口四、隧道洞門形式選擇的研究隧道工程與景觀有機地結合是當前工程設計的重要發展趨勢。近幾年來，隨著社會對環境景觀的日益重視，各類人工構筑物的景觀設計己成為構筑物設

14、計的重要內容之一。道路、橋梁、城市、河川等在設計中都引進了景觀設計的新概念。隧道洞口作為在公路和鐵路中頻繁出現的構筑物，與周邊的自然環境和社會環境緊密相連，除功能作用外，對周邊的總體環境有一種符號和象征的意義。景觀設計應成為洞口設計的重要內容之一，遺憾地是目前在洞口設計中對景觀因素的考慮還是很少。最近頒布的公路環境保護設計規范(JTJ/T006一98)中，對道路中隧道洞門進行景觀設計有了明確的規定.在新建高速公路、一級公路和有特殊要求的公路工程，根據工程及沿線區域環境特征或行政區劃等，宜將公路劃分為若干景觀設計路段。在各景觀設計路段中宜選擇大型構筑物和沿線有特色的景物作為設計景點。公路景觀設計

15、盡可能做到點、線、面兼顧，整體統一，使公路與沿線景觀相協調。公路上的各種人工構筑物的造型與色彩應考慮景觀效果和駕駛者的視覺效果，盡可能減少或消除各種構筑物對自然景觀的不利影響。有條件時，應充分利用各種人工構筑物和綠化來補償、改善公路沿線景觀，并結合不同路段的區域環境特征形成其特有的風格。公路上的橋梁、互通式立交、隧道和服務區、管理設施等作為一個景點，設計時應使構造物本身各部位比例協調。目前，對公路隧道的景觀設計已經明確的提到規范上，在高速公路的設計投標工作中，景觀設計也已成為必不可少的組成部分。盡管目前進行的理論研究還比較少，但實踐中己有很多嘗試。景觀概念已逐漸被有意識地導入到設計中來，這是洞

16、口設計技術的重要發展。隧道洞口景觀問題本身首先是一個工程問題，隨著社會的發展和人們意識形態中對環境的逐步重視，景觀問題變成了人們日益關注的重要問題。隧道洞口的景觀是高速公路景觀大系統中的一個子系統。高速公路景觀系統對我們生活的地球來說，是對地球面貌改變不可忽視的重要系統，是一個大環境、大尺度的工程問題，其景觀研究的重要性和必要性是不言而喻的。從大的環境講，國家倡導的“國土綠化工程”和“建設綠色走廊”都充分反映了國家對工程建設環境方面的重視和要求，具體到隧道本身，要求作到“內實外美”，洞口是隧道唯一的外露部分，也是體現“外美”的主要部分，因此在隧道方案的招投標工作中，都對構筑物的美觀有所要求，要

17、求提供洞口景觀效果圖，重視工程美學已成為方案中標的必要條件。同時，從理論研究的角度來講，重視工程建設的景觀問題還是人性化設計的具體體現，把構筑物純功能的需求升華到在考慮功能的前提下注重人類深層的審美本能和心理需求，是與時代發展的步伐一致的。高速公路景觀大系統分為內部景觀和外部景觀兩類。行駛在高速公路上的司乘人員見到路上的景觀及在停車場、服務區等休息設施內所看到的景觀稱為內部景觀，而從沿線居住地及其他道路上看到的高速公路景觀稱為外部景觀.內部景觀涉及到的構筑物有橋梁、隧道、服務設施等，它們同時也是高速公路的外部景觀。其中，隧道洞口的景觀是一個小尺度的景觀問題，但因其不斷的出現，成為不容忽視的景觀

18、問題。遺憾地是，我國在這方面的理論研究幾乎是一片空白。目前，在工程實踐中人們己經意識到隧道洞口的景觀美學問題，開始進行了一些有益的嘗試。本文就是在這種條件下對隧道洞口的景觀問題從理論研究入手，力圖總結出一套可用于工程實踐的設計方法，讓理論為具體的工程實踐服務。國內隧道洞口景觀研究現狀目前我國的公路隧道、鐵路隧道總座數達8600多座，總長度約4370多km，居世界第一位。我國已成為世界上隧道工程最多、最復雜、發展最快的國家。按照交通部規劃，我國10年內將新建成40萬km新路，“五縱七橫”國道主干線將貫通。10年內，我國將再建設總長155km以上的公路隧道。正建設的終南山隧道全長18.4km，湖南

19、雪峰山隧道長7km多;西安漢中高速公路上穿越秦嶺的三座特長隧道群總長34km，全線隧道總長10Okm。正在建設的烏鞘嶺鐵路隧道長達20.skm。隧道工程建設正處于迅猛發展，與此同時，景觀意識不斷強化。把隧道洞口景觀設計納入到工程設計中來，是近幾年的事。而如 何把景觀設計納入到工程設計中的研究則是剛剛開始。對隧道洞口景觀的設計，在鐵路隧道和公路隧道方面都進行了一定的有益的嘗試。但公路隧道遠遠的走在了鐵路隧道的前面。當然，這首先是由公路和鐵路所處的環境條件決定的。公路隧道，尤其是高速公路或高等級公路上的隧道，一般斷面較大，線路選擇的時候，多與城鄉環境較近，同時，車輛行駛密度大，司機與前座的乘客對隧

20、道的印象較深，隧道洞口景觀對周圍環境和司機乘客的心理影響都是比較大的。因此，在公路景觀設計中，隧道景觀設計是一個重要的景觀設計“點”。目前，在工程實踐中，除傳統的直線端墻式洞口設計，也日益呈現了多樣化的趨勢。而鐵路隧道多在群山峻嶺中，列車編組長，可正視隧道洞口的主要是司乘人員，大多數乘客只在偶爾的時候，從車輛的側面看到隧道的洞口。因此，從環境和使用者的角度看，多數隧道的洞口結構采用標準設計是合適的。但在靠近城市的地帶，或風景區、與公路較近的地帶，隧道洞口對周圍環境的景觀效果有影響，對洞口的設計還是應該強調景觀的設計。總的說來，鐵路隧道主要還是以直線端墻式為主，在洞口的景觀設計中較公路隧道有很大

21、的差距。近年來，也有一些學者在呼吁加強洞口景觀設計的研究，鐵道部在接龍鐵路的隧道工程中也開始立項對新型鐵路隧道新型洞口進行研究，并取得了一定的成果。西南交通大學也開始對新型洞口段結構進行實驗研究。國內一些設計院也愈來愈對洞口的景觀設給予了極大關注。“談公路隧道的洞口景觀設計”“論隧道洞口設計的構思和表現形式”121、“一種特殊型式公路隧道洞門的設計”等文獻都對洞口的景觀設計提出了建議。從收集到的大量的國內、外隧道洞口實例看，國內公路隧道中景觀設計的意識已經樹立，出現一些不錯的作品，但缺乏系統的研究，急需一套完整的設計方法。以鐵路隧道為例，目前，鐵路隧道洞口的設計大多只考慮了保持洞口附近山體穩定

22、以及洞口結構與洞口附近山體進行有機結合的需要，即大多只考慮了安全、力學上的因素，而很少考慮景觀、美學上的因素。與之相應的，在鐵路隧道洞口結構標準設計中，洞口結構的形式比較單一，主要只有端墻式、翼墻式、柱式、臺階式等幾種端墻式洞門。其設計理念還停留在擋土墻的階段，對環境的保護和美化很少涉及。舊有的鐵路隧道洞口結構雖然結構的受力形式比較合理，現場施工和就地取材比較方便，但也存在著比較明顯的缺陷，主要在于:（1）洞口結構的形式比較呆板，形式單一，始終停留在墻式洞口結構的設計上，即使有所變化，也僅僅是對擋土墻的坡度、高度等方面進行細節上的修改，而且這種修改也大多是為了滿足結構受力的要求。因而表現出設計

23、的思想老化、意境單調、缺乏美感，特別是缺乏結構形式上的創新，也不能滿足當前建筑設計中越來越考慮建筑與自然協調的人文景觀的要求。（2）洞口結構的材料大多采用了和圖L2.4公路隧道洞口新穎的設計隧道內襯砌材料相同的混凝土材料或砌石材料。雖然就地取材比較方便，經濟性比較好，但洞口結構外觀看起來缺乏色彩的變化，造成了乏味的感覺，對原本協調的周圍自然環境造成破壞。（3）舊有的墻式洞口結構在施工開挖進洞過程中對隧道洞口附近的邊坡和仰坡進行不同程度地刷坡處理，破壞了邊坡和仰坡原有的植被及洞口附近山體的穩定，對施工和運營期間的生態保護、原有的地形地貌和自然景觀有較大的影響，無法滿足當前生態和環境保護等方面的需

24、要。盡管近年來在鐵路新線的建設中也陸續出現了一些新型洞口結構，如南昆線上的樂善村隧道洞口結構、西合線上的橋耳溝隧道洞口結構等，但是缺乏系統的研究。沒有納入設計標準之中，這不能不說是個遺憾。國內的公路系統中，特別是在高速公路的建設中，設計和建成了不少結構新穎、形式美觀、有利于環境和生態保護的新型洞門結構及洞口景觀設計，如臺灣北宜高速公路隧道、珠海板障山隧道、遼寧丹本線高速公路等隧道的洞口結構等就是非常好的例子。總之，國內的現狀可以概括為:開始有實踐，缺乏系統的理論研究指導實踐，景觀設計具有一定的盲目性。現階段的洞口景觀設計水平參次不齊。公路隧道洞門形式與結構設計現狀洞門是隧道兩端的外露部分,是聯

25、系洞內襯砌與洞外路塹的結構,也是隧道的標志。洞門的形式很多,從構造形式、建筑材料以及相對位置等均可以劃分成許多類型。根據洞門縱斷面形狀,洞門形式有:端墻式、翼墻式、臺階式、柱式、削竹式和喇叭口式。目前,公路隧道洞門設計總的原則是自然、簡潔,與環境協調,不刻意渲染,保護隧道的自然景觀。洞口位置應根據隧道洞口地形、地質條件,同時結合環境保護、洞外有關工程及施工條件、運營要求,通過技術、經濟比較確定。同時隧道應遵循“早進洞、晚出洞”的原則,不宜大挖大刷。公路隧道洞門形式在高速公路建設初期,一般套用鐵路隧道洞口形式,常采用柱式、端墻式,具有構造簡單,施工方便,受力條件明確,宏偉壯觀,施工時要求洞口有穩

26、定的邊仰坡,為了保證隧道洞口段的穩定,同時節省工程投資,往往隧道邊、仰坡刷坡較高。隨著國民經濟的發展,對隧道洞口有了景觀設計要求,出現了削竹式、喇叭式等多種形式,同時對原端墻式洞門進行了發展,出現了多種造型。洞口完成后進行景觀綠化,使其與自然環境協調。根據隧道洞口所處的地形、地質條件，洞門形式也有所不同，主要有如下幾種：端墻式（一字式）洞門端墻式（一字式）洞門是最常見的洞門。它適用于地形開闊、石質較為穩定（ = 2 * ROMAN II- = 3 * ROMAN III級圍巖）的地區，由端墻和洞門頂排水溝組成。端墻的作用是抵抗山體縱向推力及支持洞口正面上的仰坡，保持其穩定。洞門頂排水溝用來將仰

27、坡流下來的地表水匯集后排走。（圖10 端墻式洞門）翼墻式（八字式）洞門當洞口地質較差（ = 4 * ROMAN IV級及以上圍巖），山體縱向推力較大時，可以在端墻式洞門的單側或雙側設置翼墻。翼墻在正面起到抵抗山體縱向推力，增加洞門的抗滑及抗傾覆能力的作用。兩側面保護路塹邊坡，起擋土墻作用。翼墻頂面與仰坡的延長面相一致，其上設置水溝，將洞門頂水溝匯集的地表水引至路塹側溝內排走。（圖11、12、13 翼墻式洞門）柱式洞門當地形較陡（ = 4 * ROMAN IV級圍巖），仰坡有下滑的可能性，又受地形或地質條件限制，不能設置翼墻時，可在端墻中部設置2個（或4個）斷面較大的柱墩，以增加端墻的穩定性。柱式洞門比較美觀，適用于城市附近、風景區或長大隧道的洞口。（圖14、15 柱式洞門）臺階式洞門當洞門位于傍山側坡地區，洞門一側邊坡較高時，為了提高靠山側仰坡起坡點，減少仰坡高度，將端墻頂部改為逐級升高的臺階形式，以適應地形的特點，減少洞門圬工及仰坡開挖數量，也能起到一定的美化作用。（圖16 臺階式洞口）斜交式洞門當隧道洞口線路與地面等高線斜交時，為了縮短隧道長度，減少挖方數量，可采用平行于等高線與線路呈斜交的洞口（洞門與線路中線的交角不應小于45）。一般斜交式洞門與襯砌斜口段應整體灌注。由于斜交式洞口及襯砌斜口段的受力復雜，施工也不方便，所以只有在