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摘要：探討創建建設道路橋梁建筑學學科，是完善道路橋梁的學科與建設體系，以建筑學、建筑美學、環境生態學、景觀學、材料力學、結構力學和結構設計原理為基礎，把道路橋梁的建筑結構、建筑功能、建筑材料和建筑形象在設計和建設之中緊密的結合起來，形成道路橋梁建筑學新學科。并依托實際工程，提出橋梁建筑學設計原理和方法，使道路橋梁設計更合理，建設更美麗，結構更安全，環境更和諧自然。本文初學初探，拋磚引玉。

關鍵詞：道路；橋梁；建筑學；初探

1國內外道路橋梁建筑學研究綜述

1.1國外研究現狀

在道路橋梁景觀設計方面，國外對此的研究較早。美國的景觀設計著手重心在于剖析直線路途和安全設想、景觀美學和環境維護的關連，并在設計中開始使用這類削減對原有地貌破損的理論思想。其公路方面的景觀設計主要是基于公路線形和地形，結合風景名勝區的實地調查，使用線性模型對公路方案進行線性空間的美化優化，并且使用了透視圖法來觀察、衡量擬定建設的道路與周圍自然景物的配合程度。為了更好的研究完善公路景觀設計，除了泡沫板模型和專門用于自定義的模型，還加入使用了人工透視光學投影原理。目前，動態連續透視法和全景透視法是目前公路設計方案中線形設計和幾何設計的重要試驗方法。在高速公路環境設計中，德國在生態護衛，養護治理，種植計劃等方面都留下了不少的珍貴體驗，并為大家提供了可借鑒的經驗；美國博士w•杜爾學者的想法是讓高速公路和景觀兩者的整體設計相互配合，并對其周邊生態環境的破損率降到最小值。日本成立了“全國SF綠色法律協會”，在公路設計方面，編制了“景觀設計”系列章節，據了解，日本國家的公路綠化工程經常是配合邊坡綜合整治一起進行的，概括了完整的一系列邊坡綠化的工程方法和技術要領。在名神高速公路的設計中，德國的建議被日本的Toure博士采用，融入景觀設計，獲得了良好的效果，不僅反映了當地的文化景色，而且具有時代感和和諧感，具有與當地環境相適應的自然美。加拿大等國在公路建設中特別重視和生態環境的協調統一，比方說在公路建設中遭遇濕地等環境問題，常會選用根據公路建設中所占濕地面積的數目，必在鄰近地帶抵償同等數目或更多數目的濕地面積的方案，以確保該濕地生態功能不受公路建設的影響，并采取各種措施，來鼓勵公路企業或社會團體作出一些貢獻，把以示表彰并寫有單位名稱的公示牌建立在有貢獻的公路邊。法國也十分重視公路建設和生態維護，并在公路建設過程中，把取土場巧妙的轉變為兩個生物棲息地，使其成為尊敬自然環境的經典之作，并獲得"RUBANVERT”獎。

1.2國內研究現狀

在我國高速公路所關聯的環境設計相當一段時間內停留在對安全、功能以及經濟的考量上，景觀設計只是植樹種草，僅此而已。近年來，隨著國外景觀設計的發展，它已由普通綠化發展到景觀格局，咱們的環境設計也漸漸重視公路綠化的整體性生態學功能、交通附屬設施功能、景觀美化功能等的聯合，與自然熔于一爐。但由于起步階段還存在文化關注和生態滲透不足。從研究內容來看，現有公路景觀或僅限于植樹種草，忽視其文化特征，或注重景觀的視覺效果而忽視了社會效益和經濟效益。華中科技大學的《孝襄高速公路景觀生態工程研究》，其研究內容著重沿線綜合環境的改善及生態環境、人文生活元素的保護，在不影響公路基本運輸職能的情況下，構建具有一定社會、文化、民俗意義的制度體系。特別是高速公路雕塑景觀的研究，解決了現有的高速公路雕塑景觀容易出現的一些問題，同時針對孝襄高速公路的實際情況，提出了不同區位下位置、色彩、內容及形式的設計指引原則。相對于現有設計成果，本課題設計思路具更系統、更具體、更有針對性，其設計過程對于其他高速公路雕塑景觀設計具有很好的參考價值。此外，它的設計理念相當重視景觀生態體系被生態因素所帶來的影響，目前，國內外很多高速公路都是在工程主要體系確定后再進行環境修復和景觀設計，它是一種被動的工程修復措施。而該研究經過對高速公路建造過程當中生態因素的剖析和探究，將生態修復與工程設計與景觀設計相結合，選取生態方法達到環境系統主動修復效果。再次從研究手段上，他們選取的利用視景仿真技術來建立景觀方案評價系統的思路大大提高了景觀方案評價的直觀性和科學性。選取普通的PC機而非采用工作站作為工作平臺，選擇常見的CAD設計圖紙而非衛星航拍圖作為源數據，建模過程簡單方便且不影響建模的精度。由此可見道路橋梁的美學和景觀研究已經歷了一個長的時期，是時候該建立道路橋梁建筑學學科體系了。

2道路橋梁的建筑學設計實踐

2.1道路橋梁建筑線形學

2.1.1平面線形要素

平面線形由直線和曲線組成。兩點之間直線線段最短，直線的特點是里程短、乘坐平穩舒適、視距較好、營運經濟節能。汽車動力學要求直線不能過短，短線易形成"斷背曲線”，不利于道路行車。作為一個結果，最短的直線長度不小于6倍的距離相同的曲線，曲線是不小于2倍的速度之間的距離，是中國的“公路路線設計規范”的要求。然而，從駕駛員的生理方面和道路的美學方面都要求線不能太長，長線不僅會產生單調的景觀，并且在車高速行駛下，會使司機產生嗜睡，引起“隧洞視”視覺效果，對道路交通安全有不利的影響。因此，我國在設計道路上不采納較長直線也是很有必要。所以道路中最長直線的長度最好不要超過3分鐘或車速距離的20倍。圓曲線是道路中最常用的一種線形，但曲率變化及其與客運專線的結合，與車輛的離心力動力驅動軌跡不完全適應。所以，在直線和圓曲線間添加一條用于緩和的弧線，用于讓汽車能夠平穩過度，更能補充其線形美觀。在我國，選用回旋曲線當作緩和曲線，回旋曲線的最大特點是轉彎半徑在線上任意點是隨曲線長度變化的。

2.1.2縱面線形要素

縱面線形應適應地形條件，設計為連續、平滑的線形，應避免頻繁的起伏出現在短距離內，避免行車全程中看不見中間的直線凹槽，所以應使用大半徑豎曲線，小坡度，避免邊坡組合中的長坡大坡度。設計曲線半徑、坡度和坡長合適合理的縱面線形，以滿足交通安全、舒適和道路美觀的要求。

2.1.3橫斷面線形要素

由馬路邊分隔的路、車道和中心地帶，肩部就叫道路橫斷面。車道是特意為車輛提供行駛道路的部分。根據中國的《公路工程技術標準》可知：就車輛速度來看，當車輛速度為20km/h的車道寬度應設計為3m；當車輛速度為120km/h的車道寬度應設計為3.75m；行車帶兩側還應設置0.5～0.75m的路緣帶；在有設置條件的道路上，例如高速公路和一級公路必須設置中央分隔帶。中央分隔帶的作用一是能分隔對向車輛行駛，防止行車干擾，讓駕駛員很有安全感，二是依據研究得出：當中央分隔帶的寬度達到12.2米時，就能夠減弱車前燈眩目、噪聲和氣浪的干擾，當寬度達到18米時，中央分隔帶就能形成很美的景觀。路肩是道路沿線的道路安全設施的用地，能支撐路面，并能提供位置給臨時停車的車輛，綠化土路肩對景觀環境也是一種錦上添花。

2.1.4線形要素

的組合在滿足汽車行駛動力學的前提下，思考如何滿足心理方面和視覺方面的舒適、連續及與周邊環境的和諧統一的方案就稱為線形因素組合設計方案。各線形要素的最好組合：一是平、縱線形組合應該在視覺感官上能很好地引領司機的視野，并維護視線的不間斷性；二是平面、垂直面的對準技術指標應平衡尺寸，使線條在心理上、視覺上平衡；三是平曲線與豎曲線要彼此吻合，且前者應該長于豎后者。一個優秀的線形組合不僅具有優美的美學效果，而且能增加了車輛的安全性。相反，在設計時要避免以下的組合：一是凸豎曲線和底底的豎曲線，不得插入小半徑的曲線，而不能與曲線的拐點相反；二是直線上的縱剖面應避免靠近，遠看中間的直槽，應采用大半徑豎曲線，避免大坡度，直線不能插入短豎曲線；三是緩和曲線不應和小半徑豎曲線彼此堆疊。

2.2道路橋梁環境與景觀學

2.2.1道路橋梁建筑美學

在道路、沿線立交、隧道、橋梁和人工建造物，以及道路規劃設計通過形成區域文化與自然景觀的融合后的綠化、景觀和環境保護是道路環境保護設計中的道路環境和景觀設計；在道路環境設計中運用環境科學技術美學原理，適應自然環境的發展，開創出一個全新的生態系統環境。道路環境與景觀設計的特點應結合自然環境、道路結構、經濟條件、接觸運動特征、視覺思維和心理效果，運用景觀與綠化設計，適應性強，建造一組與自然景觀相容的建筑物。不僅能使機動車自由行駛，還能滿足司乘人員的視覺和生理需要；它不僅有利于沿線自然風光的優美開發和自然景觀的覆蓋，而且更適宜于道路建設環境和周邊自然景觀，使人文景觀良好整合，營造一個安靜、干凈、優美的環境，讓道路變成一種藝術景觀，成為一個華麗、宏偉的沿線公園。

2.2.2道路橋梁環境學

環境設計應立足道路綠化，以達到防治污染，水土保持的目的。根據其功能可分為綠化環保設計和改善綠化設計兩大類。（1）保護環境綠化設計。綠化的環保設計大多是通過綠化種植來減少噪音、減少揚塵、水土保持和穩定邊坡。在刮風下雪的地區公路沿線，種植防護林；在經過有學校、醫院、療養院、居民區的道路沿線，種植綠色植物以防噪、防氣體污染；還要在路基棄土場，絕緣堆坡體等地帶進行綠化，提高水土保持的穩定性。（2）改善環境綠化設計。通過進行綠化種植來改良視覺環境，促進出行安全性是改善環境綠化的重點設計目標。在小半徑的豎曲線的頂部，水平線的曲線向左轉動，將水平曲線中的樹或樹排成一行，作為車輛行駛標志；在隧道洞口的外端，種植大樹作為光影適應種植，使駕駛者駛出隧道后更好適應光線的急劇變化；分離區之間，主線和輔道或平行的路之間，種植灌木用于在夜間的防眩栽植，使駕駛者不受對向車流的燈光影響；在道路或立交出口端的低路堤和無圍欄，種植寬度密集的灌木或小樹作為緩沖種植；當景觀沿線，缺乏變化的地形，這是很難確定位置的網站，它是適當的植物樹木前進的道路上，形成一個明確的植被鑒定，設施的位置，作為標識種植；至于對于任何有礙于視覺景觀的建筑物，最好種植中低樹木來進行遮蔽。（3）道路橋梁景觀學。道路景觀，包括人文景觀和自然景觀。各種建筑、公園、寶塔、寺廟屬于文化景觀；江河、草原、湖海、大川、高山、森林等屬自然景觀。道路景觀設計的界說是指道路線形和道路構造物有雅觀的造型并且能與周圍環境相和諧統一，形成美觀的畫面，進而創造一個景觀優美，出行安全、舒適，便捷、經濟，并且能保護道路沿線動植物生態系統穩定的道路環境。道路景觀設計的原則，是確保司機的可視性要求，建立一個區域性的視覺系統，讓司機可以預測接下來的道路方向和道路情況；道路設計要與自然景物相互配合，把設計的道路及其設施都納入到景觀范圍內，顯示出區域美感，打消自然景觀中的各類阻礙，讓道路景觀的全部組成部分，形成即統一而又有特色的建筑群體；保障使用者的道路功能、美觀及便捷經濟與心理視覺的統一性。道路景觀設計的方法是將景觀設計部分按照道路工程劃分，結合區域環境或行政區劃，實現點、線、面、整體的協調；應使道路路線平、縱、橫截面合理組合，確保道路的線條流暢、視野開闊；還應考慮充分利用栽植綠色植被和人工建筑來補償，改善景觀沿路段的區域環境，使其形成自己獨特的風格。道路及道路上的互通式立交、橋梁、隧道、管理設施和服務區等作為不同景點，策畫時應把握線路的線形條件與架構物線條的相互配合，把握比例，形成韻律，注意對稱，運用色彩。道路路線線形應以曲線為基礎，保持連續性均衡性；在道路的起點上，大的建筑結構，建筑的末端，應注意形狀和色彩，防止視覺障礙；道路側有對視覺產生沖擊的場所時，應該采取工程措施或進行綠化對其加以遮蔽或改良。

3道路橋梁建筑學案例分析

京珠高速公路在全國率先實現了大型公路工程的美學整體設計，并且，長江公路大橋在設計中占主導地位，影響了京珠高速公路沿線的美學景觀，而它也將繼續發揮積極作用，在未來的武漢市形成一個新的文化景觀。這就是一個道路橋梁建筑學的典型案例。

3.1從整體考慮美學設計

北京—珠海高速公路的重點工程是武漢軍山長江公路大橋。為了保證美觀設計的效果，有必要從整體感出發，合理設計和布置，使其方案清晰化。在北京-珠海高速公路美學設計的總體定位上，軍山公路橋梁是美學設計的重點。

3.2橋梁工程與美學設計相結合

美學設計是一個領先的設計，在項目實施前，橋梁就應該設計出一定的形象效果，并在建設的同時實施設計，以確保最終的審美效果。

3.3突出美學特色，美化大橋設計

根據橋梁美學設計的特點，重點突出了斜拉橋的特色，展現出武漢軍山長江公路大橋雄健剛勁的風貌，顯現出大橋高聳優美的形象，體現湖北中部崛起，奮發圖強的精神。

3.4美學設計使景觀與環境互相協調

在武漢軍山長江公路大橋的美學設計中，不僅處理好建筑設計與環境的關系，讓大橋的整體形象和周邊自然環境相配合，更構成了長江上又一個嶄新的人文景觀。

3.5美學設計標準適中，功能齊全，經濟適用

道路橋梁的美學設計應該結合其功能性和適用性，根據當地的實際情況，設計適中的景觀工程標準，并應在設計時充分考慮實施其美學的可行性，在提高路橋造價的基礎上，實現最佳景觀。

4結論

在現代道路建設與橋梁建設中，道路和橋梁的設計僅滿足交通功能是遠遠不夠的，還要兼顧人們的視覺需求，展現城市的風采特色，傳播人類的文化積淀，也充分體現了對現代美學設計、自然生態環境和諧統一的訴求表達。建設道路橋梁建筑學學科，就是完善道路橋梁的學科與建設體系，以建筑學、建筑美學、環境生態學、景觀學、材料力學、結構力學和結構設計原理為基礎，把道路橋梁的建筑結構、建筑功能、建筑材料和建筑形象在設計和建設之中緊密的結合起來，很好解決了這個問題。所以，二十一世紀，通過研究道路橋梁建筑學，在道路、橋梁結構中勢必會格外注意建筑藝術的造型，看重景觀的設計和道路橋梁的美學理念，側重生態環境的維護，要達到環境景觀和人文景觀的完美融合。在二十世紀橋梁建設的發展基礎上，描繪出二十一世紀宏大壯麗的新藍圖，道路橋梁建設技術必將會取得更新、更大、更長遠的發展。

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作者：耿于凌 何曉鳴 單位：武漢輕工大學