生态环保理念的绿色公路设计思路

2021-10-16鲁彪王晓星

工程建设与设计 2021年15期

鲁彪，王晓星

（1.浙江省交通规划设计研究院有限公司，杭州310030；2.衢州市公路港航与运输管理中心，浙江衢州324000）

1 生态环保理念概述

在现代化公路建设中，生态环保理念起到重要的引导作用，不仅有助于提高公路的生态环境效益，而且还能推动公路工程与沿线生态环境的协同发展。生态环保理念是指对环境进行生态保护，为保障社会生产建设活动的可持续发展而采取的一系列环保措施，从而让人类与自然友好共存，实现和谐统一的目标。

以往的公路修建模式不仅造成了环境破坏，在且施工过程中也产生了大量未处理的污染物和建筑垃圾，给整个社会生态造成一定程度的破坏。随着全社会生态环境建设理念的不断加强，生态环保理念也已贯彻到公路建设的各个环节。在确保公路能够充分发挥自身作用的前提下，能够更好地保护公路周边环境，做到在确保公路工程实施的同时，使周围的生态平衡得到有效的保护及修复[1]。基于生态环保理念，还可以利用公路周边的环境，让行驶在公路上的乘客感受到自然环境的魅力，拥有舒适的驾车和乘车环境。

2 绿色公路设计概述

绿色公路设计倡导公路与自然环境的协调性，在现阶段的发展中具有举足轻重的地位，也是推动可持续发展的关键途径。绿色公路设计工作主要包括2 个方面的具体内容。

1）在公路设计中，将生态环保理念融入其中，以绿色公路设计为出发点，在保证公路运输功能前提下，通过合理绕线、提高土方利用价值、减少农田和森林侵占等途径，切实提高公路沿线的环境生态效益，最大限度降低公路建设及运营给周边环境带来的不良影响。

2）绿色公路设计具有系统性，设计中应兼顾公路运输、环境保护、地质结构、气候特征等多方面的内容，从而提高公路的综合运营水平。

3 在生态环保理念指导下的绿色公路设计

当生态环保理念贯穿至公路设计工作中后，可以打破以往公路设计过于独立的局面，将其与生态环境效益融于一体，实现协同发展。为进一步探讨绿色公路设计的本质内容，本文结合工程实例做进一步分析。

项目G351 公路为普通国道网60 条东西横线中的1 条。其中衢江段地域境内，有着较为丰富的待开发资源和经济发展优势，是著名的历史文化城市，拥有众多的人文古迹和名胜景观。所以，在公路设计中。初步拟定将衢江项目段路线定为绿色走廊带，结合“美丽公路”理念，公路建成后将进一步促进区域旅游业发展，打造满足美丽经济走廊带的需要和以生态环保理念为指导的绿色公路项目。

3.1 设计思路

在设计绿色公路时，应贯彻“品质工程”的新理念，以切实提高工程的综合品质（质量、绿色生态效益等）为主抓手，采取降低能耗、减少排放、保护环境等多重措施，充分兼顾理念创新、科学规划、生态建设等工作内容，从根本上推动绿色公路建设事业的发展。

本项目设计时考虑到国道供给数量少、运营能力偏弱的特点，将交通供给侧作为主要的切入点，创建“品质工程”，彰显出“创新、协调、绿色、开放、共享”5 大理念的魅力。此外，通过公路的建设可以有效筑起连接沿线城市的长廊，提高经济沟通活力。同时，充分发挥出沿线生态的魅力，创设“绿水青山”的发展环境，力争创建新时期新国道“4 个交通”（综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通）的典范性工程。

3.2 设计要点

设计人员在开始设计前，应做好全面的准备工作，例如，详细分析现场地质、水文、气候等方面的实际情况，并对公路的总体建设状况有准确的认识，将相关统筹工作落实到位。为提高公路工程的绿化水平，需要在公路设计的同时融入生态工程，以提高设计方案的绿色生态水平。

值得注意的是，公路工程采取的施工方案、材料等均要具有环保特性，减少施工对环境带来的破坏[2]。

3.3 资源集约化发展、减少土地资源用量

本项目运用了各种先进手段对路线方案、高填路堤与桥梁、深挖路堑与隧道、平面交叉规模型式、边坡坡率、取弃土场设计、沿线设施布设等进行了细致研究，结合用地情况和占用农田情况进行多方案比选和论证，最终确定合理的方案，具体如图1 所示。在工程量增加不大的情况下，优先选择了“最大限度节省土地资源、保护耕地”的方案，并充分利用荒山、荒坡地、废弃地、劣质地，旨在保持原有自然生态环境。

以柯城区花坟前村至过溪村段K53+800～K55+100 为例。在施工设计阶段，本段线位进行了局部优化，即降低K55+400～K55+600 处高边坡，尽可能减少边坡开挖和防护数量；少占农田、少干扰居民村落及学校，保护名胜古迹等人文景观，以期能够有效地节省土地和降低造价。

3.4 规划路线走廊、有效避让农田

在路线走廊选择工作中，为了最大限度地减少公路用地量，需合理利用荒山、劣质地等生态价值效益较低的区块，以便缩小对优质生态环境的破坏范围，从而形成具有协调性的土地利用模式。以新殿至脉元路段K11～K14 为例，较为合适的方案是采取沿脉元北侧山体布线的方式，该路线能够有效规避腰塘水库至脉元段的农田。

3.5 保证土石方平衡、发挥既有资源价值

以“零弃方、最大限度减少借方”为土方工程的基本理念，可以对用地情况做出合理的规划，尽可能避免路线侵占农田的情况，由此形成低路堤和浅路堑的方案。

根据项目方案确定的工程量可知：（1）挖方1 160×104m3、填方1 017×104m3；（2）主线部分共建设有隧道10 878 m/11座；（3）施工中，坚石和次坚石均得到广泛的利用，可用于台背回台、基层填筑等施工场景中；（4）软石和土两部分则被广泛用于路基填筑中。

此外，在完成填筑作业后，可收集多余的弃土，并根据沿线经济发展需求将该部分弃土用于造田，实现“变废为宝”。在本项目的主线施工中，清表土总量约100×104m3，其中，约3/10 用于中分带和边坡绿化施工场景中，剩余部分投入至造田等具有生态效益的工作中，这样能够有效地提高资源的利用价值。

3.6 注重技术升级、配套节能系统

本项目注重对新技术、新材料及新工艺的应用。在隧道施工中，配置了供电节能系统以及能耗低的灯具，并通过智能调光有效地控制了系统的运行。同时，可根据洞内外亮度差合理调整照明方式。

以洞内一氧化碳等指标的阈值为依据，对此可引入相配套的智能通风节能控制技术，并视洞内实际情况调节通风量，降低污染物的浓度。在隧道沥青面层施工环节，采用的是温拌沥青材料，通过该材料的应用有助于减少二氧化碳等污染物的含量，且燃油投入量降幅可达到22%左右。图2 为生态L 形装配式挡墙。

图2 生态L 形装配式挡墙

3.7 全寿命周期设计、创建慢行系统

在绿色公路设计工作中，要践行全寿命周期的理念。以桥梁设计为例，其应积极应用钢结构，并以通过此方式缓解我国钢铁产生过剩的局面，从而有效改变传统的公路建设模式，进一步向绿色转型升级转变。

本项目建有各类型服务站共计5 处，站间距离控制在20～30 km。在选址时，为了兼顾服务站功能和生态景观的双重要求，同时将服务站建筑实体融入至周边的生态环境中，可通过优质的生态资源衬托服务站，实现服务站与环境的协调。

另外，在项目选线时，考虑到道路与环境的协调性问题，以“两溪规划”（K48+900～K55+600）路段为例，则在公路两侧设置了辅道。通过此方式创建两溪休闲慢行系统，不仅能供沿线居民日常休闲，而且可以提高公路的旅游价值。

3.8 加强生态环保设计、推动协同发展

贯彻生态环保的理念，可以促进公路及沿线生态环境的可持续发展，从而最大限度地减少高填深挖工作量。不仅如此，在遇到生态环境脆弱区时，要加强对各方案的比选，进一步增强公路自身与沿线生态环境的协调性。在本项目中大乘寺核心景区、天池荷花景区等均是重要的生态环境保护区域，且旅游资源丰富，因此在设计阶段则尽可能绕开这些区域。对此，全线建设桥梁7 558 m/38 座，以期通过桥梁的建设形式跨越重要的生态环境区，并建设通道涵洞163 道，从而更好地满足野生动物的通行需求。