国省干线绿色公路实施方案研究<br/>——以S503(联十五线)东山生态环岛公路为例

国省干线绿色公路实施方案研究
——以S503(联十五线)东山生态环岛公路为例

2017-11-01夏晨野

福建交通科技 2017年5期

关键词：东山岛公路理念

■夏晨野

(福建省交通规划设计院，福州 350004)

国省干线绿色公路实施方案研究
——以S503(联十五线)东山生态环岛公路为例

■夏晨野

(福建省交通规划设计院，福州 350004)

S503(联十五线)东山生态环岛公路是福建省内较为典型的生态景观公路，设计过程中十分注重生态、低碳、环保等理念；适逢2016年交通部下发了《关于实施绿色公路建设的指导意见》，本项目也被福建省交通厅列为省内绿色公路的典型示范工程，对项目的设计提出了更高的要求。本文从绿色公路五大建设任务、五个专项行动的角度出发，研究如何将绿色公路的设计理念融入到项目具体的设计工作中，为国省干线绿色公路建设提供参考。

国省干线绿色公路实施方案

1 绿色公路概述

绿色公路的建设是公路行业充分落实“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，全力推进“四个交通”发展的有力抓手和生动实践，是公路建设新理念的全面升级，可实现公路建设可持续的科学发展。2016年7月，交通部印发《关于实施绿色公路建设的指导意见》，对绿色公路的发展思路和建设目标予以明确，并提出了五大建设任务，决定开展五个专项行动。

公路行业的理念不断提升发展，绿色公路建设是促进理念发展的具体行动，是公路建设理念在“十三五”新时期的拓展，是绿色、环保、生态、低碳公路的继承，是新能源技术在新时期的延续，也是完成“2020年基本建成绿色循环低碳交通运输体系”战略目标的重要举措。

绿色公路理念的提出是按照周期成本思想和系统论，坚持“两个统筹”，以公路工程的质量、安全、耐久、服务为根本，以提升理念、引领创新、带动示范、完善制度为途径，充分把握“四大要素”，有效推动公路建设发展的转型升级。

2 东山环岛路概况

S503(联十五线)东山生态环岛公路(以下简称“本项目”)位于福建漳州市东山县境内，是一条临海布设、首尾相接的环形公路。基于东山县在海峡西岸经济区中明显的区位优势，东山国际生态旅游海岛建设已经被省政府纳入福建省国民经济发展规划，并把建设生态环岛公路做为推进东山国际生态旅游海岛建设的首要重点项目，同时，本项目也被纳入福建国省干线路网规划中，属S503。本项目为一级公路，由1条主线和6条支线组成，全长约73km。本项目的建设对于促进东山县城区发展、提高旅游集散条件、完善区域路网布局、加强区域经济合作、带动项目沿线土地开发和增强国防交通应急保障能力等具有积极意义。本项目自设计开始就十分注重生态、低碳、环保等理念，目前已完成部分路段的施工图设计。

3 绿色公路实施方案

3.1 总体设计原则

因本项目的定位与绿色公路十分契合，2016年底，本项目被福建省交通厅列为省内绿色公路的典型示范工程之一，对项目的设计提出了更高的要求。本项目的绿色公路设计理念是，深入贯彻党的十八大精神，牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，落实“四个交通”的发展要求，促进公路发展的转型升级，建设以优秀质量为前提，以节约资源、生态环保、高效节能、提升服务为主要特征的绿色公路品质工程。将落实绿色公路“五大建设任务”作为执行方向，将开展绿色公路建设“五个专项行动”作为具体内容，将本项目打造成为绿色公路品质工程的示范项目作为最终目标。

3.2 落实五大建设任务

3.2.1 统筹资源利用，实现集约节约

(1)集约通道资源、统筹资源利用

东山岛内近期将新建两座跨海大桥项目，分别是西埔湾特大桥(属于本项目)和诏安湾特大桥，两座跨海大桥总长约12km，投资总额(含接线)约47亿元，项目建成后，将为东山岛新增两条重要的交通主干道。由于两座跨海大桥规模大，造价高，为集约利用通道资源，减少不必要的工程浪费，经多方沟通，经省交通厅批复，将原规划位于东山岛外的G228(纵一线)引入岛内(图1)，与本项目共用部分走廊带，充分利用两座跨海大桥的通道资源，实现集约节约。

图1 纵一线走廊调整示意图

(2)岛外取土，保护岛内土地资源

东山岛土石资源较为缺乏，土地资源十分宝贵，在项目建设中，应尽量减少取土。但由于本项目地形平坦，基本位于低洼水田地段，受设计水位、涵洞通道等净空限制，路基需保证一定高度，不可避免产生较多的填方，需要取土。本着保护土地资源的原则，本项目已先期实施的段落放弃在东山岛内取土的方案，改为在岛外较近的云霄县陈岱镇布设取土场(图2)。虽然岛外取土增加了运距成本，但保护了东山岛内宝贵的土地资源，保证原生态的自然景观不被破坏，充分体现了本项目绿色生态的设计理念。

图2 先导段取土场示意图

(3)积极应用节能技术和清洁能源

东山岛日照和风力资源丰富，也为使用风能和太阳能发电的道路照明设施提供了得天独厚的条件，本项目在西埔湾特大桥段试点采用新能源路灯，利用日光照明和风能进行现场发电，为道路两侧的路灯照明及部分景观照明提供清洁能源。

(4)积极推行废弃物的再生循环利用

本项目积极推行废旧沥青路面、钢材、水泥等材料再生和循环利用。本项目与横十一线的共线改造段，原路面需要铣刨重铺，后期将对接横十一线公路管养部门，考虑本项目旧路铣刨重建路段铣刨量最大限度的利用，通过科技手段、先进再生设备应用，利用于旧路路面的大修、养护等。

3.2.2 加强生态保护，注重自然和谐

(1)推行生态环保选线

加强生态选线，避绕沿线生态环境敏感区，临海路段通过平、纵指标的合理选用，避开养殖区(图3)，做到“亲海而不侵海”，有效利用海滨的自然景观，同时保护海洋生态环境，创建自然和谐的生态走廊。

图3 临海路段平面示意图

(2)积极推行生态修复

本项目途径乌礁湾，乌礁湾是东山岛最长的海湾，海岸线长达10多公里，于1992年7月被国家林业部批准为国家级海滨森林公园。但是由于近年来无序的开发，乌礁湾已经被大量的鲍鱼养殖场所占据，导致此处的生态环境濒临崩溃。因此，以本项目的建设为契机，充分落实乌礁湾沿线生态修复，是贯彻绿色公路设计理念的重要一环。

经研究，乌礁湾段生态修复的具体措施是将现有鲍鱼养殖场进行整体搬迁，利用原有鲍鱼养殖场的诸多混凝土水池营造人工湿地，涵养净化沙滩周围的雨水资源，有效去除雨水内的氮氧化物，改善滨海地区水体富营养化的局面，并逐渐开发成沿海人工湿地展示公园(图4)。

3.2.3 着眼周期成本，强化建养并重

(1)突出全寿命周期成本理念

①路基设计：填方路基优先选用级配较好的砂类土、砾类土等粗粒土作为填料，路床填料的最大粒径小于10cm，设计考虑路堤上路床30cm填筑级配碎石层，以达到路床稳定、基础牢固的目的。

图4 乌礁湾生态修复效果图

②路面设计：总结以往的路面科研成果和试验成果，综合当地的气象、水文等条件，采用基于使用性能和技术经济分析的全寿命路面结构厚度优化设计新方法，以使用性能指标为控制性指标，将寿命周期费用分析引入沥青路面结构的设计。

③桥梁设计：贯彻全寿命周期成本的理念，主抓桥梁结构的耐久性设计，以西埔湾特大桥为例，全桥均采用海工混凝土，根据结构和环境的具体情况采取外加涂层、阻锈剂、环氧钢筋等补充措施，主梁采用重防蚀涂装防护方法，采用性能优越的氟碳面漆表面涂层方案，通过对中间漆、面漆等的维护，确保设计年限的要求。

(2)全面实施标准化施工

本项目全面推行集约化管理、工厂化生产，借鉴国内外项目先进的理念，在西埔湾特大桥的南岸、北岸各设置一处预制场(图5)，集中预制混凝土预制构件，能够有效地控制预制构件的质量，提高管理效率，同时也减小了临时用地，保护了环境。

图5 预制场平面布置图

(3)提高养护便利化水平，强化建养并重

本项目在桥梁和挡土墙的两端均设置有检修踏步(兼流水槽)，通道、涵洞位置在其一侧设置检修踏步，以便于施工和道路通行后对高路堤边坡、深挖边坡、桥梁桥台等路段进行检修和养护。同时，设计对较高的路堑边坡进行“一坡一设计”，为后期建立“一坡一档案”管理提供数据库。“一坡一档案”内容包括边坡基础数据、日常检查情况、维修历史记录、边坡病害、相关工程照片等，所有边坡均进行统一编号。

3.2.4 实施创新驱动，实现科学高效

本项目采用先进的高清无人机航测技术，沿线收集项目区域内地形数据与三维影像，通过配套软件对数据的解析，直观地展现路线走廊带的地形地貌，为路线的分阶段设计提供重要的地理数据，充分展现出高新技术在公路设计方面的创新运用；同时无人机航测技术兼具易用高效的特点，可以大幅降低人力和时间成本，体现集约节约的设计理念。

3.2.5 完善标准规范，推动示范引领

希望通过本项目绿色公路方案的实施，充分发挥示范作用，以点带面，积极探索并形成总结经验，推动绿色公路的快速发展，为福建地区绿色公路的建设提供参考，为完善绿色公路相应的评价标准提供依据。

3.3 开展五个专项行动

3.3.1 实现“零弃方、少借方”

绿色公路要求减少资源浪费，实行“零弃方”的要求，其核心思想是将传统做法中的弃土加以保存和利用。本项目路线走廊基本位于低洼水田地段，挖方本就不多，大部分挖方土均能直接利用，因此本项目弃方数量较少。全线土方结合观景台、服务区等场站建设及地方利用需求基本实现“零弃方”，变废为宝，既整合了土地资源，保护了沿线植被与自然环境，也解决了项目及地方的实际需求。

3.3.2 实施绿色升级

作为通往东山岛核心景区的主要绿色公路，绿化种植具有非常重要的地位。景观设计采用多种形式，规则与自然组团相结合，形成简洁、新颖、畅通的景观风格。绿地中绿化地形与乔木组团相结合，高大开花、落叶色叶乔木形成多彩景观效果。交叉口与点景雕塑相结合成为视觉焦点，形成开阔清爽、简洁大气的迎宾景观道绿化效果。在统一基调树种的基础上，结合不同路段，对每段种植效果加以丰富，形成绿化色彩区域，突出景观设计主题，进而提高公路沿线的生态环境质量，最终通过植物群落的自然演绎，建设绿色公路。

经考察沿线植被品种单一，主要为柏木、青冈和桤木，缺少彩色叶树点缀。这一现状决定了本项目绿化工程补植苗木应在重要路段增加彩色叶树种如火焰木、红叶乌桕、美丽异木棉等。彩色叶树种在春季、秋季可提供更强烈美感冲击，规模化连续性种植，将公路两侧修复成自然景观美观、生态植被良好的连续性景观通道(图6)。

3.3.3 积极应用建筑信息模型(BIM)新技术

图6 道路绿化效果图

BIM作为新一代的设计技术，近年来已经广泛地应用于建筑设计、铁路设计、结构设计等领域。BIM技术是应用于工程设计、建造、管理的三维数据化技术，本项目拟将BIM信息技术等先进的设计工具应用到西埔湾特大桥主桥的设计中，为实现项目在设计、建设、运营、维护全寿命周期过程中的信息共享和传递打下良好的基础。

3.3.4 推进绿色服务区建设

服务区是公路的重要组成部分，是落实公路建设生态、低碳、环保理念的重要场所，加强绿色服务区建设对于树立公路行业社会形象有着至关重要的作用。绿色服务区的建设，要求在普通公路服务区的基础上，积极探索设置多元化服务设施，结合社会发展和消费升级，科学设置服务区、停车场，因地制宜增设观景台、服务站等特色建筑和新能源设施，并做好设备安装的配合工作，为节能减排创造条件，为个性化出行提供便利。

图7 苏峰山服务区总平面图

本项目的苏峰山支线段是全线最重要的景观道路之一，因此将本段作为生态服务区的试点，利用支线与主线交叉口的三角地带布设服务区(图7)，总用地面积30亩，配有加油、充电等服务设施，入口和出口采用和主干道分流，互不干扰。服务区建筑风格以闽南建筑风格为主，建筑形态追求简洁大方，色彩构成质朴鲜明；生态停车场采用植草格的形式，雨水渗透相对比较好，适合植物的生长。

3.3.5 着力拓展公路旅游功能

东山岛旅游资源十分丰富，滨海风光令人向往，岛上不但自然风光秀丽，还具有深厚的历史文化底蕴，是一座适合旅游渡假休闲的海岛，有发展成为国际化旅游海岛的潜力。本项目与东山岛的旅游发展规划十分契合，东山岛能够通过本项目的建设拓展旅游功能。

考虑到东山岛旅游资源密集的主要路段，主线等级较高无法进入，因此本项目通过主线和支线相结合的方式来拓展旅游功能，主线从旅游区外围通过，实现过境交通的便捷性，同时新建低等级的旅游支线深入旅游区，满足旅游功能。通过主次结合，配合横断面布置(图8)，再通过便捷的衔接，形成和谐的人文旅游线路，促进地区旅游产业发展。