绿色公路在高速公路设计中的实践初探

2021-01-07栾媛媛

黑龙江交通科技 2021年7期

栾媛媛

(山东中咨公路咨询设计有限公司，山东东营 257000)

近年来，我国各地区积极探索绿色公路建设，采取了实际行动，逐渐积累建设经验。从未来持续化发展的角度分析，绿色公路倡导的是环境保护和资源高效利用等理念，符合持续化发展理念，成为了建设的主要方向。随着高速公路建设技术的不断创新和发展，绿色公路将会快速发展。

1 课题研究的背景分析

实施绿色公路建设为交通运输行业贯彻创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，支撑交通强国建设，实现行业转型升级的重要举措。从当前的推进情况分析，已经构建了建设标准与评估体系，积极推广绿色公路建设理念，同时建成了很多典型示范工程，为绿色公路全面建设提供借鉴与参考。未来，绿色公路将会成为建设的主要内容，深度分析此课题，提出可借鉴参考的经验。

2 绿色公路在高速公路设计中的实例分析

2.1 案例概述

以某高速公路项目为例，设计环节采用了绿色公路理念。此项目全线桥隧比为为64.3%，总计设计7处互通，设置2个服务区。公路按照双向4车道高速公路标准，行车速度控制为80 km/h，道路路基宽度设计为25.5 m。现结合工程设计，分析绿色公路理念的具体应用。

2.2 统筹资源利用

(1)集约利用通道资源。贯彻绿色公路理念，提出共用走廊通道的方案。公路沿线沟谷狭长，设计布设方案时要有效减少对城镇与现有道路的干扰。将现有的公路，经过拓宽改造后，用作施工便道，达到利用通道资源的目的。

(2)强化土地资源保护。整个路线的布置设计，全面拟合地形，提出优选山坡荒地布线的方案，避免占用基本农田，对必须穿越基本农田的建设方案要求经过多方论证选择。其中，K1+410～K13+400段整个段内地形起伏不大，且分布了大量的居民与基本农田，经过全面分析，路线布设考虑沿河河流和利用左侧山脚坡地进行布线，设计多种方案进行对比选择，达到节约用地的效果。

2.3 加强生态保护

(1)推行生态环保设计。高速公路设计实践中，贯彻绿色公路理念，要结合各类控制因素，例如地形地质等，开展设计分析，尽量绕开避开重要控制节点，同时以曲线来适应建设地的地形，保持自然流畅，同时避免造成大挖大填或者植被破坏等问题。此工程项目中推广应用柔性生态支档结构，实现对公路路堤边坡的有效防护；通过利用硬质岩边坡平台，来种植藤蔓植物，达到增强景观效果的目的。结合在项目地理位置和气候条件等多种因素，做好整体的分析，突出沿途的特色文化，并且做好景观的区域划分。整个工程设计实践中，全面展现公路段的绿色景观特色。通过实际测量得知，整个保护区内存在大量的国家级保护植物，要求在高速公路设计时做好避让。对无法避让的小树苗，提出请专家移栽的处理方式，做好树种保护，同时贯彻绿色公路理念。

(2)严格把控作业环境。对于高速公路施工现场临时便道的设计，要结合当地的经济发展需求，充分利用现有的道路进行设置，或者结合当地长期规划结合需求修建。对于弃土场的设计，则要充分参考当地水土保持的做法，做好生态防护以及水土保持的设计。高速公路建设完成后，对弃土场必须要做好平整绿化与复耕，以免造成水土流失，达到恢复植被的效果。

2.4 着眼于全生命周期

贯彻绿色公路设计理念，开展高速公路设计，尤其是枢纽互通方案的设计，要站在全寿命周期的角度，结合成本特点，做好全面分析，选择适宜的方案。保证高速公路建造质量的同时，实现对建设和运行全寿命后期成本的有效控制。对结构物引入新材料和新工艺等，增强结构的耐久性。推广应用钢结构桥梁，突出全寿命周期的成本优势。

整个桥梁结构的设计，采取标准化设计方案，最大程度上减少跨径墩柱的类型。按照标准化设计方案，做好路基防护排水的设计与优化，推广应用预制构件。除此之外，桥梁上下部结构和路基路面等也要编制通用图，提出有效的建造方案，指导施工作业的开展与落实。在“绿色公路”施工作业期间，严格按照设计标准与方案操作，积极转换设计成果，实现绿色公路的建设目标。

2.5 设计经验总结

基于绿色公路设计理念，此高速公路设计实践中采取了以下措施：(1)统筹分析整个线路的挖填方数量和洞渣数量，保障作业进度的同时，实现土石平衡，减少借方或者弃方。例如，K33段采取设置集中高填方的方案，达到消耗洞渣的目的，减少弃方的数量。整个线路设置了8处弃土场，没有设置取土场。(2)引入现代化技术。此工程中使用了三维模型与工程外业调查系统，为外业勘察工作的开展与落实提供了支持，极大程度上提高了勘察的效率，同时保障外业作业的质量。采用BIM技术，发挥其可视化与精确化优势，开展内业设计时能够实现对内容的复核检查和综合对比分析，有效避免后期的设计变更。除此之外，工程施工环节可采用智慧化管理技术，例如物联网和大数据技术等，搭建全寿命管理平台，为高速公路工程施工作业的开展提供强有力的支持与保障，提高管理的水平。(3)积极推进绿色服务区的建设。贯彻绿色公路理念，积极建设绿色服务区。例如，在生活污水系统的构建中，推广应用中水回用处理技术，使得污水经过处理之后可以达到安全使用的标准，用于冲厕或者其他方面，达到节约资源的目的。采用的污水处理工艺，不仅简单而且运行稳定，可获得不错的处理效果。

3 绿色公路在高速公路设计中的应用策略

3.1 贯彻绿色公路理念

绿色公路在高速公路设计中的应用，要积极贯彻绿色公路理念，围绕规划设计和建设以及运行等全过程，以保障公路建设质量和安全耐用性为前提，做好统筹规划设计，围绕公路建设施工和养护管理整个过程，提出资源高效率利用、降低能源消耗以及污染排放控制等的措施。通过绿色设计和绿色化施工以及绿色化运维管理，逐步实现全寿命周期的绿色发展。这需要高速公路设计人员具有较强的意识，树立绿色公路理念，围绕设计工作贯彻新理念，切实提高设计的质量与效率，实现建设的目标。

3.2 加大四新技术的研究和应用

从推广绿色公路建设的角度分析，要加大四新技术的研究和推广应用，为高速公路设计提供多样化选择，支持设计方案的实现。科技力量强大，能够为绿色公路建设提供驱动力量和支撑作用。围绕新能源和新材料以及其他技术开展深度研究，积极推广先进的适用技术以及产品等，提高能源利用率，达到节能减排和生态防护等效果。在工程实践中，推广利用废旧材料再生循环利用技术，例如隧道洞渣利用技术等，减少废弃物，达到环境保护的效果。推广应用BIM技术以及隧道节能照明技术等，提高水资源和土地资源以及太阳能资源等的利用率，促进绿色公路建设任务的实现。例如，某创新团队针对石料、沥青材料加热环节能耗问题，进行了技术的研究，提出温拌沥青技术，通过降低混合料生产环节所需温度，达到减少能源消耗的目的，并且减少温室气体排放超过60%；减少有害物质排放超过80%。积极推广应用各类新技术，最大程度上保障绿色公路要求的实现，即低能源消耗和高效率资源利用等。

3.3 做好设计的优化与实施控制

绿色公路在高速公路设计中的应用，要围绕设计环节做好严格的把控，提出优化的设计方案。对参与设计的人员，做好业务培训，使其能够掌握设计知识与技能，充分利用BIM技术与其他工具，开展高速公路设计，提出优化的方案，指导施工作业的开展。将设计的绿色公路方案，应用到高速公路建设实践，提升全寿命周期的绿色化水平。从设计成果转化的环节分析，要认真落实绿色公路施工技术交底制度，将采用的技术和工艺要点，交代给施工作业人员，使其能够严格按照设计方案操作，实现设计的目标。做好施工全过程的质量把控，最大程度上保障设计成果得以高质量的转化，切实提高高速公路建设的质量水平。