綠色公路在高速公路設(shè)計中的實踐初探

欒媛媛

(山東中咨公路咨詢設(shè)計有限公司，山東 東營 257000)

近年來，我國各地區(qū)積極探索綠色公路建設(shè)，采取了實際行動，逐漸積累建設(shè)經(jīng)驗。從未來持續(xù)化發(fā)展的角度分析，綠色公路倡導(dǎo)的是環(huán)境保護和資源高效利用等理念，符合持續(xù)化發(fā)展理念，成為了建設(shè)的主要方向。隨著高速公路建設(shè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，綠色公路將會快速發(fā)展。

1 課題研究的背景分析

實施綠色公路建設(shè)為交通運輸行業(yè)貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享發(fā)展理念，支撐交通強國建設(shè)，實現(xiàn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要舉措。從當(dāng)前的推進情況分析，已經(jīng)構(gòu)建了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與評估體系，積極推廣綠色公路建設(shè)理念，同時建成了很多典型示范工程，為綠色公路全面建設(shè)提供借鑒與參考。未來，綠色公路將會成為建設(shè)的主要內(nèi)容，深度分析此課題，提出可借鑒參考的經(jīng)驗。

2 綠色公路在高速公路設(shè)計中的實例分析

2.1 案例概述

以某高速公路項目為例，設(shè)計環(huán)節(jié)采用了綠色公路理念。此項目全線橋隧比為為64.3%，總計設(shè)計7處互通，設(shè)置2個服務(wù)區(qū)。公路按照雙向4車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，行車速度控制為80 km/h，道路路基寬度設(shè)計為25.5 m。現(xiàn)結(jié)合工程設(shè)計，分析綠色公路理念的具體應(yīng)用。

2.2 統(tǒng)籌資源利用

(1)集約利用通道資源。貫徹綠色公路理念，提出共用走廊通道的方案。公路沿線溝谷狹長，設(shè)計布設(shè)方案時要有效減少對城鎮(zhèn)與現(xiàn)有道路的干擾。將現(xiàn)有的公路，經(jīng)過拓寬改造后，用作施工便道，達到利用通道資源的目的。

(2)強化土地資源保護。整個路線的布置設(shè)計，全面擬合地形，提出優(yōu)選山坡荒地布線的方案，避免占用基本農(nóng)田，對必須穿越基本農(nóng)田的建設(shè)方案要求經(jīng)過多方論證選擇。其中，K1+410～K13+400段整個段內(nèi)地形起伏不大，且分布了大量的居民與基本農(nóng)田，經(jīng)過全面分析，路線布設(shè)考慮沿河河流和利用左側(cè)山腳坡地進行布線，設(shè)計多種方案進行對比選擇，達到節(jié)約用地的效果。

2.3 加強生態(tài)保護

(1)推行生態(tài)環(huán)保設(shè)計。高速公路設(shè)計實踐中，貫徹綠色公路理念，要結(jié)合各類控制因素，例如地形地質(zhì)等，開展設(shè)計分析，盡量繞開避開重要控制節(jié)點，同時以曲線來適應(yīng)建設(shè)地的地形，保持自然流暢，同時避免造成大挖大填或者植被破壞等問題。此工程項目中推廣應(yīng)用柔性生態(tài)支檔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對公路路堤邊坡的有效防護；通過利用硬質(zhì)巖邊坡平臺，來種植藤蔓植物，達到增強景觀效果的目的。結(jié)合在項目地理位置和氣候條件等多種因素，做好整體的分析，突出沿途的特色文化，并且做好景觀的區(qū)域劃分。整個工程設(shè)計實踐中，全面展現(xiàn)公路段的綠色景觀特色。通過實際測量得知，整個保護區(qū)內(nèi)存在大量的國家級保護植物，要求在高速公路設(shè)計時做好避讓。對無法避讓的小樹苗，提出請專家移栽的處理方式，做好樹種保護，同時貫徹綠色公路理念。

(2)嚴格把控作業(yè)環(huán)境。對于高速公路施工現(xiàn)場臨時便道的設(shè)計，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展需求，充分利用現(xiàn)有的道路進行設(shè)置，或者結(jié)合當(dāng)?shù)亻L期規(guī)劃結(jié)合需求修建。對于棄土場的設(shè)計，則要充分參考當(dāng)?shù)厮帘３值淖龇ǎ龊蒙鷳B(tài)防護以及水土保持的設(shè)計。高速公路建設(shè)完成后，對棄土場必須要做好平整綠化與復(fù)耕，以免造成水土流失，達到恢復(fù)植被的效果。

2.4 著眼于全生命周期

貫徹綠色公路設(shè)計理念，開展高速公路設(shè)計，尤其是樞紐互通方案的設(shè)計，要站在全壽命周期的角度，結(jié)合成本特點，做好全面分析，選擇適宜的方案。保證高速公路建造質(zhì)量的同時，實現(xiàn)對建設(shè)和運行全壽命后期成本的有效控制。對結(jié)構(gòu)物引入新材料和新工藝等，增強結(jié)構(gòu)的耐久性。推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)橋梁，突出全壽命周期的成本優(yōu)勢。

整個橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計，采取標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計方案，最大程度上減少跨徑墩柱的類型。按照標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計方案，做好路基防護排水的設(shè)計與優(yōu)化，推廣應(yīng)用預(yù)制構(gòu)件。除此之外，橋梁上下部結(jié)構(gòu)和路基路面等也要編制通用圖，提出有效的建造方案，指導(dǎo)施工作業(yè)的開展與落實。在“綠色公路”施工作業(yè)期間，嚴格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與方案操作，積極轉(zhuǎn)換設(shè)計成果，實現(xiàn)綠色公路的建設(shè)目標(biāo)。

2.5 設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)

基于綠色公路設(shè)計理念，此高速公路設(shè)計實踐中采取了以下措施：(1)統(tǒng)籌分析整個線路的挖填方數(shù)量和洞渣數(shù)量，保障作業(yè)進度的同時，實現(xiàn)土石平衡，減少借方或者棄方。例如，K33段采取設(shè)置集中高填方的方案，達到消耗洞渣的目的，減少棄方的數(shù)量。整個線路設(shè)置了8處棄土場，沒有設(shè)置取土場。(2)引入現(xiàn)代化技術(shù)。此工程中使用了三維模型與工程外業(yè)調(diào)查系統(tǒng)，為外業(yè)勘察工作的開展與落實提供了支持，極大程度上提高了勘察的效率，同時保障外業(yè)作業(yè)的質(zhì)量。采用BIM技術(shù)，發(fā)揮其可視化與精確化優(yōu)勢，開展內(nèi)業(yè)設(shè)計時能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)容的復(fù)核檢查和綜合對比分析，有效避免后期的設(shè)計變更。除此之外，工程施工環(huán)節(jié)可采用智慧化管理技術(shù)，例如物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等，搭建全壽命管理平臺，為高速公路工程施工作業(yè)的開展提供強有力的支持與保障，提高管理的水平。(3)積極推進綠色服務(wù)區(qū)的建設(shè)。貫徹綠色公路理念，積極建設(shè)綠色服務(wù)區(qū)。例如，在生活污水系統(tǒng)的構(gòu)建中，推廣應(yīng)用中水回用處理技術(shù)，使得污水經(jīng)過處理之后可以達到安全使用的標(biāo)準(zhǔn)，用于沖廁或者其他方面，達到節(jié)約資源的目的。采用的污水處理工藝，不僅簡單而且運行穩(wěn)定，可獲得不錯的處理效果。

3 綠色公路在高速公路設(shè)計中的應(yīng)用策略

3.1 貫徹綠色公路理念

綠色公路在高速公路設(shè)計中的應(yīng)用，要積極貫徹綠色公路理念，圍繞規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)以及運行等全過程，以保障公路建設(shè)質(zhì)量和安全耐用性為前提，做好統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計，圍繞公路建設(shè)施工和養(yǎng)護管理整個過程，提出資源高效率利用、降低能源消耗以及污染排放控制等的措施。通過綠色設(shè)計和綠色化施工以及綠色化運維管理，逐步實現(xiàn)全壽命周期的綠色發(fā)展。這需要高速公路設(shè)計人員具有較強的意識，樹立綠色公路理念，圍繞設(shè)計工作貫徹新理念，切實提高設(shè)計的質(zhì)量與效率，實現(xiàn)建設(shè)的目標(biāo)。

3.2 加大四新技術(shù)的研究和應(yīng)用

從推廣綠色公路建設(shè)的角度分析，要加大四新技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用，為高速公路設(shè)計提供多樣化選擇，支持設(shè)計方案的實現(xiàn)。科技力量強大，能夠為綠色公路建設(shè)提供驅(qū)動力量和支撐作用。圍繞新能源和新材料以及其他技術(shù)開展深度研究，積極推廣先進的適用技術(shù)以及產(chǎn)品等，提高能源利用率，達到節(jié)能減排和生態(tài)防護等效果。在工程實踐中，推廣利用廢舊材料再生循環(huán)利用技術(shù)，例如隧道洞渣利用技術(shù)等，減少廢棄物，達到環(huán)境保護的效果。推廣應(yīng)用BIM技術(shù)以及隧道節(jié)能照明技術(shù)等，提高水資源和土地資源以及太陽能資源等的利用率，促進綠色公路建設(shè)任務(wù)的實現(xiàn)。例如，某創(chuàng)新團隊針對石料、瀝青材料加熱環(huán)節(jié)能耗問題，進行了技術(shù)的研究，提出溫拌瀝青技術(shù)，通過降低混合料生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需溫度，達到減少能源消耗的目的，并且減少溫室氣體排放超過60%；減少有害物質(zhì)排放超過80%。積極推廣應(yīng)用各類新技術(shù)，最大程度上保障綠色公路要求的實現(xiàn)，即低能源消耗和高效率資源利用等。

3.3 做好設(shè)計的優(yōu)化與實施控制

綠色公路在高速公路設(shè)計中的應(yīng)用，要圍繞設(shè)計環(huán)節(jié)做好嚴格的把控，提出優(yōu)化的設(shè)計方案。對參與設(shè)計的人員，做好業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使其能夠掌握設(shè)計知識與技能，充分利用BIM技術(shù)與其他工具，開展高速公路設(shè)計，提出優(yōu)化的方案，指導(dǎo)施工作業(yè)的開展。將設(shè)計的綠色公路方案，應(yīng)用到高速公路建設(shè)實踐，提升全壽命周期的綠色化水平。從設(shè)計成果轉(zhuǎn)化的環(huán)節(jié)分析，要認真落實綠色公路施工技術(shù)交底制度，將采用的技術(shù)和工藝要點，交代給施工作業(yè)人員，使其能夠嚴格按照設(shè)計方案操作，實現(xiàn)設(shè)計的目標(biāo)。做好施工全過程的質(zhì)量把控，最大程度上保障設(shè)計成果得以高質(zhì)量的轉(zhuǎn)化，切實提高高速公路建設(shè)的質(zhì)量水平。

4 結(jié) 語

綜上所述，綠色公路在高速公路設(shè)計中的應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用，能夠促進高速公路現(xiàn)代化發(fā)展。文中結(jié)合實踐，分析了綠色公路理念的具體應(yīng)用，提出貫徹綠色公路理念；加大四新技術(shù)的研究和應(yīng)用；做好設(shè)計的優(yōu)化與實施控制等建議。