公路建设与可持续发展
自上世纪80年代中期以来，为解决长期困扰国民经济发展的交通瓶颈问题，国家和地方政府多方筹集资金加快高速公路网特别是国道主干线系统的建设。1998年，为拉动国民经济增长，国家加大了对公路建设的投资力度。
公路建设是一项综合性的社会系统工程，与引导和促进物流转换、使用和消耗土地、影响或改变自然风貌等紧密相联；同时路网结构配置与城镇规划的协调、土地资源保护、环境保护等方面亦对可持续发展产生重大影响。现结合连云港～徐州高速公路设计对公路网规划、保护和合理利用土地、废物利用与环境保护等问题的考虑，探讨公路建设应认真研究和解决好影响可持续发展的几个环节。
1 可持续发展对干线公路网的需求在改革开放初期，我国交通运输业的基础十分薄弱、装备落后，运输路线总量不足，运输结构不合理。作为主要运输方式之一的公路运输，1980年通车里程只有850000km，全国民用汽车拥有量约200万辆，且公路通达路径大部分集中在东南沿海和中部平原地区。公路建设缺少整体规划和优化，大多以省市行政区划为中心，信笺于自成体系，在约110000km的国道中，有近2000km的断头路。
高速公路在我国的出现，较之欧美发达国家晚了装修多世纪。国家提出的“五纵七横”350000km国道主干线路网规划构成了我国干线公路系统。国民经济的发展和改革开放的深入，促使各级政府形成要做到经济的可持续发展必须优先解决交通问题的共识，国家把交通运输放在优先发展的地位，公路建设投资大幅度增加，特别是1998年全国公路建设投资达1800亿人民币。
由于公路发展相对滞后，改革开放20年来，我国公路建设的成就主要体现在公路总量的增加和等级的提高。由于国道主干线的建设资金来源系以地方政府为主多渠道筹集，国家给予补助，所以目前我国公路建设的主体为地方政府或其所属的项目法人机构。这就导致我国国道主干线的建设虽在宏观上受规划的控制，但更多的是地方政府从考虑本地区交通需要出发分段建设，并没有从路网上真正形成国道主干线网络系统。也就是说，尽管公路总里程特别是高速公路和一、二级干线公路有了较大的发展，但交通“瓶颈”问题仍就没有根本解决，而且部分已建成的高速公路无大的交通流，影响经济的可持续发展。与发达国家相比，现实的差距是20世纪90年代发达国家在公路交通上主要是如何完善路网配置，加强交通管理，公路智能化，引导和促进物流转换，以较高的科技含量和较少的资金投入来促使公路满足经济持续发展的需求；而我国现阶段仍以大规模公路基本建设为主，以期实现干线公路网络化，从路网结构上保证公路满足经济持续发展的需求。
我国的国道主干线系统中，分段建设的宁合、沪宁以及西宝、西临等高速公路通车后，已暴露出路网结构不完整的缺陷。宁合、沪宁高速公路分别为国道主干线上海至成都公路中的安徽省段、江苏省段。宁合高速公路1991年建成通车，沪宁高速公路1996年建成通车，两段在建设中对南京枢纽结点从路网结构的完整性上考虑同步实施。宁合线通过建于上世纪60年代的南京长江大桥将交通流引入南京市区；沪宁线通过南京市区时以城市干道集散交通并提供过境，两条路不能直接沟通，造成南京长江大桥交通时常堵塞，城内交通严重拥挤。同样，西宝、西临高速公路为国道主干线连云港至霍尔果斯公路中陕西省境内路段，分段建成通车。西宝高速公路起于西安市城西，西临高速公路起于西安市城东，两条路以现有市政道路联结，造成西安枢纽结点交通进不来出不去。根据我国公路建设目标，在“五纵七横”主干线系统中先建成14500km的“二纵二横”国道主骨架，由于各省分段实施，在省际不少路段由一般省道联结，无法形成高速公路网，严重限制路网通达深度，造成路网的结构性矛盾。
鉴于我国公路建设中对路网要求考虑不足的经验教训，连徐高速公路设计时通过对干线路网结点、城市枢纽结点的分析研究，提出可行的设计对策。
连徐高速公路是国道主干线连云港至霍尔果斯主干线中的江苏省境内路段。起于连云港港口路，止于徐州市境内苏皖交界处，全长近240.00km，设计时速120km/h，路基宽28.0m，双向4车道，全立交全封闭。自东向西穿越我国东部沿海经济圈中心的连云港至徐州经济带，联结我国沿海中部的重要港口城市连云港，华东地区重要交通枢纽城市新沂，以及东海、邳州共5个市（县）。与同三，京沪、京福三条南北向国道主干线相交于连云港、新沂和徐州。在路网结构上既有同三、京沪、京福等规划干线公路与连徐高速公路相交叉的交通结点枢纽，又有规划的徐州、连云港规划公路主枢纽这样的城市结点枢纽。这两类结点枢纽交织在一起，形成复杂的复合型枢纽，不仅要具有干线公路网交通流快速转换功能，还要具有过境交通量快速通过和城市出行交通量快速集散的功能。本项目设计，对结点枢纽进行一次设计，同步实施；同时对省际接线统一标准，保证路网结构的协调与完整。
2 经济发展与公路本身的可持续发展问题连徐高速公路所经5个市（县），人口近1300万，拥有丰富优越的农业、矿产、海洋和旅游资源，预测2020年国内生产总值可达5500亿人民币。
国民经济的可持续发展需要公路交通等基础设施的支持，同时公路本身亦存在可持续发展问题，反映在规划和设计上，即表现为公路的设计服务水平、通行能力和如何满足设计使用末年交通持续增长的需要。根据沿线社会经济、交通现状与发展预测，连徐高速公路2023年远景交通量将达到49000辆/日，由于区域转换交通的增长以及自北向南经徐州市东部的京福高速公路交通在徐州市南部汇入连徐高速公路的原因，靠近徐州市的部分路段将达66000辆/日。按我国现行标准规范，连徐高速公路大部分段采用4车道，基本可以满足使用要求，但徐州市境内部分路段4车道高速公路将大大降低道路的服务水平，产生交通拥挤现象。
交通量的增长随着经济发展而持续增长。根据社会经济与交通研究分析，连徐高速公路2002年建成时，徐州市境内交通量最大路段不过2000辆/日，而66000辆/日交通量是经20年持续发展变化的预测结果。公路规划、设计如何采用合理有效的对策以保证公路自身对交通持续发展的适应性，连徐高速公路有两种选择方案：
一是根据交通量大小增加车道数，如采用6车道断面，增加通行能力，提高服务水平；二是进行区域路网规划，另建分流道路，减轻连徐高速公路交通压力。具体到我国国情，考虑到一次建成6车道高速公路前期投资大，加上徐州地区路网结构欠合理而需进行路网改置，故连徐高速公路采用先建成4车道高速公路，待交通量增长后再根据实际情况另建分流道路的对策。这种方案有其一定的经济性，但连徐高速公路本身已不再具备可持续发展的空间，将来其在高速公路网中的作用无疑会受到很大制约。
由于没有从长远的观点来考虑公路本身的可持续发展，我国较早建设的某些公路如济青、广佛、沪宁高速公路等，开通不久部分路段交通量即超过或将很快超过4车道通行能力，为此不得不考虑重新建设第二通道以缓解日趋紧张的交通压力，既造成投资重复增加，又浪费宝贵的土地资源。因此，从可持续发展的角度探讨公路规划设计中标准的合理选用，是公路建设决策中不可忽视的问题。
3 公路选线与城镇发展规划问题在我国的工业化进程中，农村人口向中小城镇集结，以及城镇工业发展都将导致城镇规模的扩大。公路选线能否与城镇规划相协调，往往是城镇能否可持续发展的重要外部条件。公路路线距城镇过近，线位侵入城镇发展规划区域；或公路路线距城镇过远，不便于城镇交通出入，均直接或间接地影响到城镇的经济发展。
在我国已建成的高速公路中，像沪杭高速公路上海段，京津塘高速公路天津段距城市过近的例子已不鲜见。
由于我国现阶段城镇规划尚处于起步阶段，城镇规划多为5～10年中短期规划，既缺乏长期规划目标，又导致中短期规划因深度和广度不够而频繁调整，就自然影响到依据规划而选定的公路线位。公路建设周期从规划设计到开工建设一般需经过3～5年左右的周期，到竣工通车需要5～8年或更长周期，因此公路线位的确定就存在着随时间推移规划调整而调整的问题。连徐高速公路通过连徐经济带腹地，沿线城镇发展较快，公路设计在线位选择上无疑要充分考虑城镇的发展规划。特别是路线与连云港、新沂、徐州三个主要城市间应留有可持续发展的余地。连徐高速公路自1993年6月份开始可行性研究到1998年完成初步设计，其间反复征求沿线各市、县规划意见。连徐高速公路设计在连云港市南、新沂市南的线位就因规划的改变而在1997年对1993年的线位进行了较大范围的移动，调整路线长度近30km。为充分与项目设计阶段城镇发展现状及规划相协调，连徐高速公路设计阶段，专门对徐州市规划及路网终点进行研究，综合评价路线线位与城市可持续发展空间的关系。
连云港作为对外开放较早的沿海14个港口城市之一，像国内许多城市一样设立了经济技术开发区，规划了仓储保税区规划用地间存在着明显的位置冲突。高速公路设计为避免分割开发区、占用仓储保税区，以利所在城市的可持续发展，路线线位自1993年以来曾一度选择傍山绕行穿越近海滩涂的方案。这种方案以增加路线长约3.00km、降低线形指标为代价，牺牲工程建设与运营利益换取地方经济可持续发展的宏观环境，从某种意义上讲不失为可取之策。但是随着时间的推移，往往在可持续发展的主观愿望与现实间存在着一定的距离，公路设计应根据变化的条件及时对路线线位选择作再调查、再研究。1998年根据调查到的实际情况对连徐高速公路起点段12.0km线位重新进行公路建设与可持续发展间相应关系的评价，结果发现原制约线路布设的规划仓储保税区几年来没有取得任何裨性进展，客观上也不存在再发展的可能。因此，路线线位选择经原仓储保税区通过，既可以缩短公路建设里程约2.0km，亦不会对业已具备一定规模的经济技术开发区的可持续发展造成影响。
4 公路建设与土地资源的保护土地是农业赖以持续发展的基本资源，保护土地资源是我国的一项基本国策。连徐高速公路路基绝大部分为填方路堤，为解决路基所需填料，往往不得不采取集中征用土地设置取土场的方式。因此公路设计应从线位选择、路基高度的设计、取土方案3个方面考虑土地资源的保护问题。连徐高速公路所经之处绝大部分为农业耕作区，公路选线应该首先避让县级以上政府批准设立的基本农用保护区。
如东海县在连徐高速公路K70+000～K80+000间设有东海农场，为不使线位分割农场、占用高产农田，设计中进行多线位方案设计，并充分征求了有关部门的意见。另一方面平原农业区，田间耕作道路、排灌水系比较完善，公路线位宜尽可能不与路、渠网络经、纬斜交，以免破坏原有体系。
由于我国人口众多，土地资源紧张，农村人口密度较大，村落星罗棋布，为满足持续发展的出行效需要，平原地区高速公路设置大量的通道、立交桥，导致路基填土高度有越来越高之势。连徐高速公路设计为控制路基高度、减少占地，进行大量的地方道路上跨与下穿高速公路的方案比选，以选择合理的交叉方式。路基高低不仅仅是公路本身的占地问题，对于东部沿海地区的高速公路而言，由于路基靠借方填筑，在沿线均为平原无高岗或低丘借土又缺乏其它可用料源的情况下，高路堤则意味着需征用更多的土地取土。连徐高速公路路基平均每公里亦需征用数量相当的土地作取土场用，总占地达4万亩以上，可见土地资源消耗之大。
连徐高速公路设计，为求尽可能少占用农田取土，在公路沿线曾进行较大范围的取土场调查，结合地方政府水利及基本农田改造规划，拟在水库库区、废黄河高漫滩阶地、低产旱地处设置集中取土场10余处，供全线路基用土，并综合利用工业废渣，促进可持续发展。
但从工程建设本身而言，10余公里运距的取土无疑增加了工程的直接投资；同时远距离取土场取土势必与河道、水利部分间有大量的协调工作需要落实。为此，本项目建设最终采取沿线路侧3km以内一般不超过15km运距取土的方案，取土场集中征用耕地数百亩不等。这表明，在近期利益与可持续发展的天平上，向工程建设现实目标倾斜仍是我国现阶段的一大特点，尽管人们并非不清楚其深远影响。
5 废物利用促进可持续发展利用工业废渣作为筑路材料，对环境保护和可持续发展具有很大的促进作用。自我国20世纪80年代末大规模高速公路建设以来，公路设计一直在探索如何利用工业废渣来填筑路基。京津塘高速公路设计采用钢渣填筑路基；石家庄至安阳高速公路设计数十公路路段采用粉煤灰填筑路基；沪宁高速公路采用粉煤灰填筑路基以及大量采用粉煤灰作为路面基层混合料等等均在技术上取得重大突破并获得成功。既为企业持续生产提供了储渣、储灰场地，避免渣（灰）高弃置征用土地、污染环境，同时又解决了路基填料问题，节约了数千亩土地资源。在促进环境保护及企业的可持续发展两方面，取得的社会和经济效益均十分可观。连徐高速公路沿线，分布有连云港、邳州、徐州发电厂以及碱石、磷矿等工业企业，储存有1000万m3，工业废渣，如粉煤灰、尾矿砂等。连徐高速公路设计考虑到沿线取土将占用大片农田，故悉数取用电场粉煤灰作为筑路材料。同时，对连云港锦屏磷矿尾矿砂能否用用路基填料进行试验研究以求解决连云港海相冲积平原软基上覆硬壳层较薄而无法取土的困难。
磷矿废弃尾矿砂多年存储总量已超过1000万m3，距公路设计线位最近处2km左右，连徐高速公路可用其作为路基填料的经济路段近15km，可消耗尾矿砂近200万m3，减少路侧取土用地千余亩。由于尾矿砂填筑路基国内尚属先例，设计前进行了磷矿尾矿砂环境影响评价，并对尾矿砂的物理、力学性能进行大量的取样分析试验，针对公路工程特性进行击实实验、CBR试验等，以确保满足工程使用要求。室内试验表明，采取一定的工程技术措施后，尾矿砂用作路基填料理论上是可行的，通过试验工程的检验后可能会在利用工业废渣修筑高速公路方面取得新的突破。
在我国现阶段，决策往往受到社会现状、政府行为的影响，对减少废物污染环境、节约用地、促进社会可持续发展的认识还没有达到应有的水平。连徐高速公路实施过程中最终没有使用尾矿砂填筑路基，而是采用路侧大面积集中征地浅挖取土的方式解决路基填料的缺乏问题，从长远的观点看，在公路建设与可持续发展的关系处理上可能会留下某种遗憾。
6 结语
环境保护与可持续发展是当今社会的两大主题。连徐高速公路设计，在公路建设与可持续发展的关系协调统一方面进行了在些技术尝试，但受现阶段决策水平、投资能力的限制，本项目依然更多地从工程本身的得失出发，来判断设计方案。
连徐高速公路近240km建设里程，除设计中从路线选择方面充分考虑沿线规划发展的需要外，若能从取土方案、废物利用上综合权衡工程效益与社会可持续发展的整体效益，将对公路沿线的经济发展产生更加显著的促进作用。
