绿色公路理念在高速公路建设中的应用

摘要 在《关于实施绿色公路建设的指导意见》（交办公路函〔2016〕93号）的相关要求下，文章针对高速公路在建设过程中，积极贯彻绿色公路理念，明确以建设低碳、环保的绿色高速公路为要求，对资源利用、生态环保、周期成本、创新驱动及示范引领等做了专题研究，形成具有示范性的绿色高速公路建设成果，为今后的高速公路建设提供了参考借鉴。

关键词 绿色公路;资源利用;生态环保;周期成本;创新驱动;示范引领

中图分类号 U212 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）07-0184-03

0 引言

改革开放以来，我国高速公路建设经历了飞速发展，目前已经形成了一个巨大的立体交通网络，一个庞大的高速公路交通运输体系正逐渐形成。多年来，由于高速公路大规模的建设给公路沿线的自然环境和生态景观带来了严重的破坏。因此，在建设高速公路的过程中，须舍弃“先污染后治理”的旧的建设理念，高度贯彻“绿色公路品质工程”的先进的建设理念，朝着“全寿命周期”和“可持续发展”的道路前进，最终取得从经济、技术、节能、环保和安全等全方位效益的综合统一。当前，我国高速公路建设理念也在逐步更新改进，以川九路为示范工程的一大批公路建设的实施，极大地提升了公路的建设水平。该文通过整理国内外绿色公路建设过程中的实践经验，总结出了一套可行的绿色高速公路建设方法。

1 绿色公路概念

2016年8月，为了加快绿色公路建设理念在高速公路建设过程中的应用，交通运输部发布了《关于实施绿色公路建设的指导意见》，此指导意见明确了建设绿色公路的发展要求及基本原则，提出了绿色公路建设的五大发展理念，为绿色公路建设指明了方向。

绿色公路建设是以绿色发展为核心，以创新为驱动，以质量优良、安全耐久为前提，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为特征，通过绿色公路理念促进高速公路建设转型升级，最大限度降低能源损耗，减少资源浪费、控制污染排放、保护生态景观，实现高速公路建设的健康可持续发展[1]。

2 绿色公路基本原则

（1）坚持可持续发展。高度重视高速公路建设与自然环境和社会发展之间的关系，做到节约资源与健康发展并行，发挥公路建设的先导性和基础性作用。

（2）坚持统筹协调。全面统筹公路全寿命周期全过程，强调均衡协调，坚持建、管、养、运并重，降低公路建设成本。

（3）坚持创新驱动。积极推行理念创新、技术创新、管理创新和制度创新，加强创新驱动在公路建设中的支撑作用。

（4）坚持因地制宜。精确掌握工程项目区域沿线环境，工程项目定位和突破方向，积极推行建设有特色、有亮点、有品位的绿色公路。

3 绿色公路理念应用

基于绿色公路的建设理念，结合国内众多高速公路建设经验，绿色公路建设理念在高速公路建设过程中的应用有以下几个方面：

3.1 统筹资源利用，实现集约节约

3.1.1 严格保护土地资源

（1）局部线形、线位优化：对经过基本农田较多的路段遵循尽量避绕原则，对必须经过基本农田的，建议采用高架桥梁方式跨越通过[2]。

（2）零弃方、少借方，统筹土石方调配：对于项目总体挖方大于填方的情况，为了节约土地资源、减少弃土，须统筹各合同段之间的土石方合理利用调配，优化土方调配方案，减少取、弃土场的设置，做到“零弃方、少借方”，最大限度节约土地资源，保护沿线自然环境和人文景观。

（3）永久与临时用地相结合：为了充分体现绿色、节约的原则，通过项目部驻地、预制场、拌和站、钢筋加工厂、施工便道等工程临时用地与工程永久用地相结合的思路，以减少土地资源的占用。

3.1.2 积极应用节能技术和清洁能源

（1）照明节能技术应用：①灯具升级：积极采用寿命较长、节约高效的LED灯具，合理减低运营费用。②太阳能利用：在满足抗风能力前提下，在公路沿线区域积极设置太阳能路灯，取消传统输电线路的铺设，降低对供电系统电力需求和能源消耗，如高速公路沿线服务区、养护区庭院内及屋顶。

（2）隧道照明：①洞口照明优化：在隧道群连接处及隧道出、入口处，合理采用加装遮光棚的方式取代或部分取代加强照明，达到节约资源的目的。②洞内照明优化：采用单排灯布设方案或低位安装方案进行隧道照明，运用无级调光控制技术。③整体照明调光控制：采用整体照明调光控制系统来控制隧道照明，保证隧道光线的总均匀度和舒适性，从而降低照明平均亮度，达到节约资源的目的。④短隧道的普通照明灯具：采用市电与太阳能供电主备结合的方案，平时降低对供电系统的压力，在市电短缺时保证救援通道的照明，降低费用[3]。

（3）交通设施：采用太阳能、风能、市电等多种供电方式的超低功耗LED可变情报板，一定程度上可降低对市电系统的压力，摆脱市电供电的束缚，更加合理地布设情报板等外场设备。

（4）沥青混合料温拌技术应用：为减少碳排放对自然环境和居民生活环境的污染，项目途经景区、自然保护区及临近城镇的路段，采用环境污染轻、资源消耗低的沥青混合料温拌技术[4]。

（5）沥青拌和楼油改气：在沥青路面施工过程中，沥青拌和站积极采用具有成本低、设备维修少、污染少等特点的天然气作为燃料。

3.1.3 大力推行筑路材料综合利用和再生循环利用

（1）高液限土的利用：对具有含水量高、容重轻、稳定性差、强度低等特点的高液限土进行添加机制砂等粗粒料，改善级配后用于路堤填筑，既能保證公路建设需要，又能节约造价，减少运输能耗、土地占用、环境破坏，达到建设绿色公路的目标和要求[5]。

（2）隧道弃渣利用：最大限度地利用隧道弃渣，变废为宝，保护脆弱敏感的自然生态环境。其中，优质的隧道石渣经加工破碎后，用作路基防护所用的片石;微风化及中风化岩，用于路基的填石料，可减少占地，降低工程造价，缩短项目工期[6]。

3.2 加强生态保护，注重自然和谐

3.2.1 推行生态环保设计

（1）局部线形优化：推行生态选线和防护技术，加强对自然环境和生态景观的保护。

（2）路基防护优化：对一些采用人工圬工体防护的路基边坡，优化为植物生态防护，减少圬工体的使用量和布设面积。

（3）表土资源收集：施工过程中，建议将红线范围内表土资源统一收集用于边坡种植绿化、互通区景观绿化、取弃土场填土复耕等所用。

（4）隧道洞门生态设计：依据绿色公路建设原则及理念，结合项目所在区域特点及隧道出入口地形地貌特征，在保证使用功能的前提下，合理确定隧道洞门结构形式（含洞顶截水沟范围内），使其与周边环境相协调。

（5）保留動物通道：项目需经过自然保护区时，为最大限度降低高速公路对野生动物的影响，选择保护区最狭窄的部分通过，使在项目实施阶段及运营阶段确保野生动物的自由迁徙。

3.2.2 加强运营期环境管理

（1）敏感水体路段的径流收集：对于沿线区域水系较为发育的高速公路，为确保敏感点水体质量，在沿溪、沿河等路段设置径流收集系统[7];为解决雨水、污水、污废液的收集处理，跨河桥梁均设置桥面径流收集系统;为防止地面冲刷，桥下设排水沟收集、排放系统;为解决特大桥集水量大、距离长的问题，在箱梁中间的开口箱室内设置纵向排水管。

（2）高速公路服务区水资源综合利用技术：在服务区通过采用PP雨水模块+人工湿地净水技术和一体化污水处理设备（MBR），可以真正达到高速公路服务区污水零排放，使服务区内水资源得到最大化利用。

3.3 着眼周期成本，强化建养并重

（1）绿色高性能混凝土利用：通过高性能混凝土的应用，进一步优化桥梁结构尺寸，减少混凝土及钢材的用量，降低对环境的影响;高性能混凝土应用于承台，优化承台的结构尺寸;应用于梁体的预制或现浇，提高梁体的抗压强度，可以使得预应力钢绞线充分发挥作用，减少对钢绞线用量;应用于桥梁墩柱，因其抗压强度提高，桥梁的墩柱结构尺寸可以优化，减少水泥、钢材用量。

（2）耐腐蚀桥梁构造措施：桥梁结构混凝土采用耐腐蚀混凝土;桥梁的水中桩基或墩柱增设钢套筒或玻纤套筒防护;外露梁体及墩柱均进行混凝土表面防腐涂装，并结合线路整体进行美化;预制梁板的边梁增设边梁侧面防雨、防渗水遮挡构造;在有防撞要求的大桥桩基设置钢护筒，节省未来的养护、维修成本。

（3）耐久性防眩板及钢护栏：采用具有抗紫外线功能的SMC高强度防眩板，镀锌喷塑钢结构护栏，以解决风、雨、氯盐等灾害易腐蚀问题，秉承系统全寿命周期理念，减少维护和更换频次，同时重视防紫外线性能，减少视觉疲劳，实现资源与成本的节约。

（4）集束管的应用：取代部分硅芯管，其管孔的利用率高，施工方便、工期短，整体节约工程造价。

3.4 实施创新驱动，实现科学高效

3.4.1 加强绿色公路技术研究

（1）绿色公路建设技术体系和标准体系：基于绿色公路建设理念，提出绿色公路建设评价指标体系和验收标准。

（2）基于碳平衡生态补偿理念下的景观植物研究与评价：公路碳补偿最主要的手段是植树绿化。通过在公路沿线设置绿化带，植树绿化，在道路两侧、中央分隔带、互通立交区内按照碳汇林理念设计绿化，达到碳平衡。同时有针对性地优化植物绿化的品种，层次和结构，提高绿化防护效果，减少气态污染物（主要为碳化物）对公路沿线区域环境的影响。核心是基于碳平衡研究的绿化植物品种选择。

3.4.2 推进建设管理信息化

（1）施工信息化管理：基于科学先进的“互联网+”管理理念，搭建工程建设信息化管理系统平台，实现工作人员、项目资料、施工进度、建设安全、质量管理全过程高效控制，达到建设管理流程规范、高效及成本降低的目的[8]。

（2）交通信息化管理：开发道路监测系统、综合执法系统、综合信息发布系统。为提升服务水平，结合省内有关公众服务号建设情况，开发公路建设App终端，分内/外网运行，服务于内部管理，更可对外提供各类信息查询，出行和应急信息发布等服务，实现全方位出行服务。建立公路监控应急指挥中心，建设公路超限非现场执法系统。

3.5 完善标准规范，推动示范引领

3.5.1 打造特色服务区

服务区是运营期能耗大户，也是提升高速公路服务功能的重要环节，尽量结合项目沿线气候、旅游资源和农产品丰富等特点，服务区设计时从以下几个方面打造特色服务区：

（1）节能化：服务区房建拟采用节能建筑，应具备隔热、自然光照明、节能灯具、太阳能热水等功能，并预留充电桩位置。

（2）海绵化：在服务区推广设置透水性生态停车场;房建节水方面合理设置雨水收集利用系统及污水处理系统，将雨水、生活污水等经过过滤处理，用于洗车、浇灌等[9]。

（3）个性化：服务区因地制宜展示沿线地域特色。

（4）人性化：为使驾驶员与旅客得到更好的休息，设置单杠、儿童游乐等休闲活动设施;为有效预防高温天气，停车位设置特色遮阳设施;为更好地满足自驾游爱好者能在沿线旅游景点停留观光，服务区预留房车停车位或预留宿营地。

3.5.2 拓展旅游服务功能

（1）旅游资源展示：为带动区域旅游经济发展，引导外来游客了解公路沿线的旅游资源，带动沿线区域旅游经济发展，通过在沿线路侧设置指引标志、在互通区域设置体现景观特色的雕塑等，拓展高速公路旅游服务功能。

（2）地域文化展示：结合沿线自然风光及旅游资源，合理构思文化设计主题。

（3）旅游休闲观景台：在解决用地和资金的前提下，以借景的方式设置旅游休闲平台，将公路建设与沿线自然景观有效融合，实现公路建设与环境的有效衔接，同时为疲劳驾驶员提供了临时休息区。

4 结语

建设绿色高速公路，是高速公路建设过程中实现节能降耗和低碳交通的重要发展方式，是推动高速公路建设在全寿命周期过程中的节能、环保、减排、降耗的发展要求，是全面落实交通基础设施建设行业可持续发展，助力应对气候变化国家战略各项目标的集中实现。该文通过总结高速公路建设过程中绿色公路理念的实践应用，为绿色高速公路的建设提供可借鉴参考的经验方法[10]。

参考文献

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[2]王勇. 基于绿色品质公路建设理念的高速公路路线方案优选研究[D]. 重庆：重庆交通大学， 2020.

[3]邝仲平. 高速公路隧道照明综合节能技术的研究和应用[J]. 交通标准化， 2011（17）： 117-120.

[4]杨光亚， 刘兆磊， 米轶轩. 机械发泡温拌技术在三淅高速公路沥青路面中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2016（8）： 10-11.

[5]兰恒水， 雷鸣， 肖雁征， 等. 掺砂改良高液限土物理力学特性的试验研究[J]. 南京工程学院学报（自然科学版）， 2016（4）： 65-69.

[6]李铁军， 张羽. 鹤大高速绿色公路建设施工管理实践[J]. 公路， 2016（6）： 6-10.

[7]李熠玮. 环境敏感区高速公路建设环保问题及环保工程设计[D]. 西安：西北大学， 2017.

[8]加快推行现代工程管理全面提高公路建设管理水平——冯正霖副部长在全国公路建设座谈会上的讲话[J]. 交通标准化， 2010（22）： 9-16.

[9]夏宇. 《湖北省预拌混凝土管理暂行办法》正式施行[J]. 散装水泥， 2018（5）： 40-43.

[10]陈泰旭， 梁久春， 李攀. 基于绿色公路理念的建设关键技术与应用[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2018（8）： 9-10.