二级公路绿化评价方法的研究_袁黎

　第35卷,第2期

2010年4月公路工程HighwayEngineeringVol.35,No.2

Apr.,2010

二级公路绿化评价方法的研究

袁　黎,温丰涛,陆　键院,江苏南京　210096)

[摘　要]环境绿化目前在公路建设中越来越受到重视,它不仅能够美化环境,而且具有防护、生态保护的能力。为了充分分析、评价已建公路的工程绿化状况,对公路绿化工程进行分析评价,是非常必要和紧迫的。目前,高速、一级公路的绿化已得到普遍重视,而作为二级公路的绿化却研究得甚少。为此,本文通过对绿化功能分析,提出了二级公路绿化评价指标体系框架,该体系评价指标包括:边坡防护能力、路侧生态防护性以及景观效果;并结合我国江苏公路绿化的具体情况,提出了基于回归分析和层次分析法的二级公路绿化的评价方法,该方法运用在实践中能够客观地评价二级公路的绿化效果。

[关键词]二级公路;绿化;回归分析;层次分析法

[中图分类号]U418.9　　[文献标识码]A　　　　[文章编号]1674—0610(2010)02—0118—04123(1.河海大学交通学院,江苏南京　210098;　2.武警郑州指挥学院,河南郑州　451450;　3.东南大学交通学

EvaluationApproachesofSecondGradeHighwayGreenLandscape

123YUANLi,WENFengtaoi,LUJian

(1.TransportationCollege,HohaiUniversity,1Xi-kangRoad,Nanjing,Jiangsu210098,China;　2.ChineseArmedPoliceForceZhengzhouCommandCollege,Zhengzhou,Henan451450,China;　3.TransportationCollege,SoutheastUniversity,2Si-PaiLou,Nanjing,Jiangsu210096,China)

　　[Abstract]Highwaygreenlandscapeisanimportantpartofthehighwaysystemstoprovideland-scapescenicviewandotherfunctionssuchassoilstabilityenhancementcapabilityinslopeembankmentarea,andenvironmentalecologicprotectioncapabilityinroadsidearea.Inordertohavehighwaygreenlandscapeperformgoodquality,adequatemaintenanceshouldberoutinelyperformed.Thus,fieldsurveyactivitiesshouldbecarriedouttoevaluatethequalityofhighwaygreenlandscape.Nowfreewayandfirstgradehighwaygreenlandscapehavebeenconcerned,butsecondgradehighwaygreenlandscapehasnotbeenresearched.Throughanalyzingthefunctionofgreening,thispapersummarizesaresearchprojectthatwastodevelopevaluationproceduresandmodelsforgreenlandscapeevaluation.Themainevalua-tionindicesconsideredintheevaluationproceduresandmodelsaresoilstabilityenhancementcapabilityinslopeembankmentarea,andenvironmentalecologicprotectioncapabilityinroadsidearea.Inaddi-tion,landscapescenicviewqualityisanotherimportantfactorthataffectsgreenlandscapequality.Themainpurposeofthemodelsistoconvertevaluationindicestoanoverallqualitymeasure,representingtheoverallqualityofthesecondgradehighwaygreenlandscape.TheconversionisbasedonlinearregressionmodelsandAHPmethod,basingonhighwayinJiangsu.Thesemodelscanbeusedtomoreobjectivelye-valuatehighwaygreenlandscape.

[Keywords]secondgradehighway;green;regressionmethod;analyticalhierarchyprocess0　引言

随着我国公路建设的发展,高等级公路(高速、

一级、二级公路)的里程不断增加,环境绿化目前在

[收稿日期]2009—11—10公路建设中越来越受到重视。因此如何对高等级公路绿化进行科学化和规范化的评价,以使有关部门及时掌握公路绿化的养护质量和服务水平成为目前公路管理养护工作研究的重要内容。目前,高速、一

[作者简介]袁　黎(1974—),女,河南信阳人,博士,讲师,研究方向:交通规划与管理、交通安全。

第2期

袁　黎,等:二级公路绿化评价方法的研究　

119

级公路绿化已受到普遍重视,但对二级公路绿化的研究却甚少,因此对作为高等级公路中的一个重要组成部分的二级公路绿化的评价已显得尤为重要,可为公路绿化工程建设提供切实可行的经验,也可

充分分析评价已建公路绿化的工程状况,以便及早发现问题、采取措施。

态、形式、内涵上价值的高低以及绿化植物在品种、形态等方面整体形象效果的好坏。

存活率(X:植物栽植后发芽长叶至少在一个4)

生长季节以上的成活株数占总栽植株数的百分数。

保存率(X:植物栽植后成活两年的株数占总5)栽植株数的百分数。丰富度(X:指植物树种、树型等丰富程度。6)

稳定度(X:指植物适应及抵抗环境变化、病7)虫害能力的高低。协调度(X:指绿化植物在品种、形态方面与8)公路周围环境协调的程度。

防护能力(X:指植物生物防护能力的高低9)(包括挖方及填方边坡)。1.2.2　路侧绿化

路侧绿化(包括土路肩、工区等)以生态防护构成林网骨架为目的,兼顾美化路容、丰富景观的功[3]

能,对路侧的绿化评价,可由如下10个评价指标对其进行评价,其具体含义为:

{X={生长状况、环保能力、观1…X9,X10,X11}赏度、存活率、保存率、丰富度、稳定度、协调度、生态防护性、视线诱导性}

生态防护性(X:指植物生物防护性能的好10)坏。

视线诱导性(X:植物栽植起到示明路界、诱11)导视线能力的高低。

初拟指标时,一般关注指标体系的完备性,因而指标数量较多,比较粗疏,而且指标之间可能存在某种程度的相关性,这不仅增加了评价的工作量,也直接影响了评价的有效性和可靠性。所以,必须对初

1　二级公路绿化评价指标体系的建立

1.1　建立评价指标体系的思路

为使二级公路评价指标体系具有科学性和可操作性,需要对公路绿化功能的进行分析以及在大量文献研究结果的基础上,先提出初步评价指标,并征询有关专家的意见,即采用专家筛选法,对评价指标进行调整,然后通过主成分分析进一步优化指标体系,选择内涵丰富又相对独立的评价指标,最终确定二级公路评价指标体系。1.2　初拟评价指标

二级公路绿化是利用绿色的乔木、灌木及花、草合理覆盖公路两侧边坡及沿线空地等一切可绿化的公路用地,影响二级公路绿化的因素很多。在构建评价指标体系时,通过对绿化功能的分析、分解,主要从边坡绿化和路侧绿化两方面来进行分类,具体选择了11个指标作为二级公路绿化评价的初拟指标,如图1所示

[1]

。

图1　二级公路绿化评价的初拟指标

Figure1　Initialevaluationindexesofsecondgradehighway

greening

拟指标进行归类合并和筛选,以消除指标间相关关系。

1.3　专家筛选法

初拟指标的确立,往往包含了研究者的主观成分,因此必须现对这些评价指标进行专家筛选,以增强其科学性和合理性。这里指的专家主要来自公路管理部门、工程师、研究人员等,都掌握较为宽广的关于公路方面的理论知识或具有相当丰富的实践经验。专家的选择虽然也具有主观性,但他们是专家本人知识、经验的反映,集成多数专家的意见,可化主观为客观,删除一些不能够较好地反映二级公路绿化效果的评价指标。

专家依据自己的知识和经验分别对初拟的评价指标进行选择。对于边坡绿化专家选取了为4个主5个主,6,9[4]

1.2.1　边坡绿化

边坡绿化(含护坡道、挡土墙等)具有很好的护坡功能,对稳定路基、防止冲刷、保持水土具有直接作用,并且具有丰富公路景观的功能。通过对边坡进行绿化功能分析,拟定以下9个指标对其进行评价

[2]

:{X={生长状况、环保能力、观赏度、存1…X9}

活率、保存率、丰富度、稳定度、协调度、防护能力}生长状况(X:指植物生长状况的强弱。1)

环保能力(X:是指植物改善环境能力的高2)低。

、

　120

要的评价指标(X。1,X2,X5,X10,X11)1.4　主成分分析法

公路工程35卷

F=∑WF(i=1,2,j=1,2)iijij

③综合评价值的计算:综合评价值是对大类指标分值的进一步收敛,它的分值反应了整个公路绿化效果的好坏,其计算公式如下:

A=∑WF(i=1,2)ii

式中:A表示高等级公路绿化综合评价指数,为养护管理者提供了可靠的养护决策信息;WF表示某ii评价指标下的评价分指数。2.2　模型参数的标定

为了合理的标定模型参数,采用回归分析与专家调查相结合的方法。一方面根据数据回归分析得到权重组1;另一方面通过向江苏省各养护管理部门的专家们发放专家调查表,通过AHP方法来标定,获得权重组2,然后对两组参数进行加权平均,从而得出模型的最终参数。2.2.1　基于回归分析模型参数的标定

为了科学合理的获得主客观数据,对在江苏省境内随机选择的35条养护质量状况不同的试验路段,一方面进行了客观数据采集工作,获取绿化养护质量单项指标的分值(防眩能力、防护能力、景观效果等);另一方面为获得主观数据,组织了10名有丰富养护管理经验的工程师,并事先对他们进行了系统的培训,按一定的评价判据进行主观评分。将调查的数据进行多元线性回归分析,用MATLAB计算可得回归方程为:

F0.69F0.31FR=0.95)1=11+12　(F0.64F0.36FR=0.97)2=21+22　(A=0.41F0.59F1+2　

(R=0.95)

(1)(2)(3)

经过专家筛选后的评价指标,为了有效保证其科学性和合理性,降低因评价指标之间的相关性导

致评价对象信息的重复使用,有必要通过主成分分析来进一步优化指标体系

[5]

。

为了得出主成分分析的原始矩阵X,选取了江苏省内10条典型路段,取长度为100m,针对第二轮评价指标体系的评价指标,研究人员按照科学的评分标准进行打分,在评分时,采用了4级差异标度。对于“边坡”的4个评价指标,运用MATLAB软件对这些评价指标进行分析,通过相关系数矩阵R,分析其累计贡献率在85%的特征值λ和对应的特征向量,求出主成分,并进行归类、分析,对于“边坡绿化”4个指标,可得到防护能力(F以及观赏度11)(X和丰富度(X合并量为景观效果(F两个指3)6)12)标;对于“路侧绿化”5个评价指标,使用主成分分析法可得到主成分:生态防护性(F以及观赏度21)(X和丰富度(X的混合量,称为景观效果(F。3)6)22)1.5　评价指标体系的建立

初拟评价指标经过专家筛选、主成分分析后,并考虑各因素的影响,建立以下二级公路绿化评价指标体系,如图2所示

。

式(1)～式(3)中的复相关系数都接近与1,表

图2　二级公路绿化评价指标体系

Figure2　Evaluationindexsystemstructure

现出良好的相关性。同时采用T检验对回归系数

进行显著性检验。对于方程(1):t(F=19.14>11)t2.22,t(F8.14>2.22,所以方程(1)10(0.025)=12)=的回归系数是显著的,同理,对于方程(2)、(3)采用T检验回归系数都是显著的。2.2.2　评价模型的修正

为了保证指标体系权重分配的科学性和合理性,本文运用层次分析法(AHP)来对权重进行修正。邀请了江苏省内在公路养护评价工作方面拥有丰富经验的8位专家对绿化进行比较评分,分别得到判断矩阵,用MATLAB软件进行计算、优化,其平均权值的计算结果如表1所示,由于优化后判断矩阵的可信度I均大于等于0.60,所以计算出的各权2　二级公路绿化评价模型的建立

2.1　评价模型的理论结构

根据二级公路绿化评价指标的功能特点,采用综合评价的方法,其评价过程如下:

①建立评价指标的递阶层次结构:单项指标(如边坡防护能力分值);大类指标(如边坡、路侧的分值)。②各级指标分值的确定方法:单项指标分值可根据指标的类型,按照具体的评价调查表得到;大

第2期

袁　黎,等:二级公路绿化评价方法的研究　

121

表1　AHP计算权重的平均值

Table1　AverageweightwithAHPmethod

权重

类别

边坡(W1防护能力

(W11)0.64

景观效果

(W12)0.43

0.36

0.52

2生态防护性

(W21)

景观效果

(W22)0.48

2.3　模型合理性验证

为了验证模型的合理性,选取了20条试验路段,采用专家主观打分和利用模型计算的方法,再作以比较分析。图3分别是二级公路边坡绿化、路侧

绿化及路段综合绿化模型计算值和主观评分值的关系图。由图可知,边坡绿化、路侧绿化及路段综合绿化的模型计算值与主观评分值的正比例函数系数分别为1.0031、1.0121和1.1271,与y=x的系数1非常接近,绝对误差都在±1.2%的范围内;并且各

(4)

(5)(6)

对象的相关性系数R分别为0.86、0.94和0.93,说明模型计算值与主观评分值具有很好的相关

性

。

2

二级公路0.57

　　本文在评价模型建立的过程中,结合多元回归

和AHP方法计算权值取均值,最终得出二级公路绿化的评价模型:

F0.67F0.33F1=11+12

F0.58F0.42F2=21+22A=0.41F0.59F1+2

图3　模型计算值与专家主观评价的关系

Figure3　ComparisonbetweenSubjectiveRatingandEvaluationRating

2.4　二级公路绿化评价分值等级的划分

根据现场实地勘察调查的资料,并通过主观综合打分给出的处治措施进行分析汇总,可得出二级公路绿化分级的标准如表2所示。

表2　二级公路绿化分数等级的划分及处治对策

Table2　Levelsofclassificationandcountermeasure

等级优良中差

二级公路绿化综合分值

80～10070～8060～70<60

处治措施日常养护或小修

中修

大修

合评价分值如表4所示,从表中可看出,第一试验路段总体分值处于“中”等级,需要分别对边坡、路侧绿化进行中修;第二试验路段总体分值处于“优”等级,对边坡、路侧绿化需要进行日常养护。这两条路段总体评价分值与实际绿化效果非常吻合,并给出养护决策者明确的养护决策信息。

表4　试验路段评价分值表Table4　Evaluationresultsoftwosecondgradehighwaysections

试验路段k20-k21(S122)k43-k44(S001)

边坡64.3

75.6

路侧66.1

85.6

总体分值65.3

81.5

2.5　实例分析

为了在实际路段中验证以上模型的合理性,我们抽样选取了江苏省境内一些路段,S122、S001二级公路中是其中的两条路段,根据评价调查得出如下数据,如表3所示。

表3　试验路段调查数据得分值

Table3　Surveyresultsoftwosecondgradehighwaysections

得分值

试验路段k20-k21(S122)k43-k44(S001)

边坡

防护能力景观效果6475.8

65

75.4

路侧

生态防护性景观效果

67.690.4

64

79.2

3　结论

对二级公路绿化评价的目的是为了更好地明确

绿化的现状,更好地制定保护利用改造措施,因此制建立二级公路绿化评价方法具有重要的现实意义。由于本文所建立的评价模型仅限于目前二级公路绿化的评价,随着二级公路技术等级的提高,模型还需要不断地加以修正和完善。

[参考文献]

[1]　袁　黎,陆　键,项乔君,等.高速公路绿化评价指标体系的研

)

第2期

段献礼:基坑变形影响因素研究　

137

1.4.3　超载作用范围对基坑变形影响

①超载作用范围对基坑变形有显著影响。但当超载作用范围超过基坑最终开挖深度后,其进一步的影响减弱。

②面超载使地表最大沉降点移向坑边,随超载作用范围增加,地表最大沉降点又逐渐外移。③超载引起的坑周地表附加沉降量在挡墙附近一定距离范围内最大,向坑外逐渐减小,在二倍基坑开挖深度外地表甚至有少量隆起。1.5　超载作用深度对基坑变形影响

1.5.1　超载作用深度设计

2

超载值80kN/m考虑,超载作用范围自连续墙边缘起取12m,设计了4种不同作用深度(见表6)。

表6　超载作用深度设计

情况10.0

情况23.0

情况36.0

情况49.0

m

表7　超载距坑边距离设计

Table7　Distancedesignofoverloadfromfoundationm

情况10.0

情况25.0

情况310.0

情况415.0

情况520.0

1.6.2　超载距坑边距离对基坑变形影响小结

①超载距坑边作用距离对基坑变形影响显著。随着超载作用距离增加,基坑变形(支护结构侧移、地表沉降量)显著减小。

②超载作用距离超过基坑最终开挖深度后,超载对基坑变形的影响将不再明显。

③随着超载作用位置逐渐外移,地表沉降槽最大沉降点位置也逐渐外移。

2　结语

基坑变形影响因素是变形控制的重要内容之一,在各基坑变形影响因素研究分析的基础上,重点对影响基坑变形的各因素进行了设计和影响分析,为我们在基坑开挖的设计和施工中提出了经济有效的变形控制对策,防止发生过大基坑变形及地表沉降,保证施工安全。

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1.5.2　超载作用深度对基坑变形影响

①随着超载作用深度的增加,地表沉降量及开

挖面以上支护结构水平侧移减小。当超载作用深度超过基坑最终开挖深度后,超载对基坑变形的影响将不再明显。

②超载作用深度的增加,侧移曲线包络面积和沉降曲线包络面积近似按双曲线形下降。1.6　超载距坑边距离对基坑变形影响

1.6.1　超载距坑边距离设计

2

超载值80kN/m考虑,超载作用范围自连续墙边缘起取12m,设计了5种不同距坑边作用距离(见表7)。(上接第121页)

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(上接第126页)

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