绿色公路设计在旧路改造中的应用研究

言美忠 汪燕茹

浙江中路交通设计有限公司 浙江 嘉兴 314000

1 绿色低碳理念

绿色理念是要保证生态环境可以得到切实的保护，继而降低各种能源消耗量。在旧路改造中，贯彻绿色这一理念，可以将低碳目标和生态理念二者合理地结合起来，这样才能让城市环境更符合人们的居住，给人民群众提供了良好的交通环境[1]，为人们的出行提供了便利。具体而言，通过将节能技术，新能源以及材料等进行科学合理运用，来达到降低能源消耗和温室气体排放目的。总之是降低能源消耗量，降低碳排放量，降低生态环境的污染，改善生态环境等。在旧城区道路改造中，推行“绿色”的概念，既能使低碳与生态相统一，又能使城市的环境更适合人类居住。其为广大市民的出行创造一个良好的交通条件。具体来说，是要通过科学、合理地利用节能技术、新能源、新材料等来实现节能减排。因此，在公路施工中要积极地把低碳思想贯彻到具体的工作中去。在旧路改造过程中，合理应用绿色道路的设计，必须注重绿色环境。通过回收各类资源，减少能耗，进而实现旧路改造。

2 绿色公路设计在旧路改造中的意义

2.1 公路路线实际纵向坡度控制

在绿色公路的设计过程中，要注意道路的线型和构造结构的断面设计，要有效控制桥梁与隧道的比例，并对其施工的难度和成本进行有效的控制。同时，为了减少路面起伏，提高路面的高度，减少高速公路的行驶危险，减少能源消耗。在道路设计过程中，要尽可能地避免连续长大纵坡，以降低行驶时的能耗，并避免因纵坡度大而造成的频繁出现。为保证我国的运输行业健康发展，必须加强对工程质量的控制，从源头上提升工程质量。同时，在纵向坡度较大的区域，必须采用避险车道、降温车道和消能措施，并对道路运行中出现的安全隐患和事故给予相应的调节手段。

2.2 控制公路选线以及建设的基本要素

首先，在公路设计中，对道路的实际行驶里程进行控制，尽量缩短道路行驶里程，既可以有效地控制道路行驶时间，又可以降低行驶时的油耗。在道路运行和个人驾车的整个过程中，实现对二氧化碳排放的系统性控制。同时，公路设计要注重建设和施工的实际情况，以降低施工难度为目标，减少设计时隧桥比偏大、边坡过长、地质条件不良等问题的发生，在设计时充分考虑施工进度、费用、效益等综合因素，以达到绿色工程、绿色公路的目的。

2.3 灵活设计公路选线

公路选择要遵循绿色发展的思想，要根据地形、地貌等实际情况和地质条件开展公路选线，做到节约能源、绿色行车是公路建设的基本方针。目前，在我国的经济状况下，选择道路的原则是以节约能源为主，兼顾环保与可持续发展。在实际道路选择中，首先要明确道路的方向，道路应该尽量与山脉、江川、地形方向、起伏等吻合，做到道路选择时不会强行拉直，也不会出现道路选择时强行切掉地形等问题，在数量上大幅度减少高填以及深挖等，整体控制边坡高度，从更大范围，更大体制上控制自然与生态系统改造与破坏。从功能工程、主体工程、防护工程等方面全面减少道路施工和运营中的能源消耗和二氧化碳排放量。

3 旧路工程概况

某旧路工程由于运输规模比较大，随着重载车辆的不断增多，原有的旧路已经无法满足交通和城市经济的发展，在此背景下，对交通和城市的发展提出了更高的要求，必须对旧路进行改造。改建后的旧路工程全长达21.835km，具体设计为双向车道的一级公路，通过集镇路段设计速度每小时达60km，设计速度每小时达80km，全线宽达37.2m，桥涵设计的汽车荷载等级达公路-I级。

4 绿色公路设计在旧路改造中的具体应用

本项目为旧路改造项目，针对公路建设中的关键地段，按新建设项目的核心要求进行详细建设。包括桥梁、路基路面、涵道等，以及对原有的沥青路面进行强化，既要保证路面的承载能力，又要保证道路的行驶和舒适性。对于旧路的铺设，必须严格遵循试验的成果，采用沥青路面的结构计算程序，结合实际的施工条件。根据分析数据可以看出，旧路的承载能力很高。另外，对旧路的破损状况进行细致调研和分析，采取有效防治对策，以保证道路工程的安全运行。

4.1 应用通道资源以降低资源的应用量

通过对现有公路工程现状的综合分析，可以看出该工程的地基具有较高的强度和较高的干燥性。所以，在公路施工中[4-5]，必须做好新旧道路的治理。路面具有很大承载能力，对旧路面进行碾压，然后重新覆盖，可以达到特殊的设计需求。所以，在公路建设中，做好旧路的施工工作，既可以节约养护费用，又可以节约工程造价。同时，也能提高公路的寿命，给居民带来更为安全、舒适的交通环境。为提高旧路使用中的改善率，对旧路的平纵设计要根据旧路的实际情况，并与线路设计规范相结合；选择了平纵指数，对已有的渠道资源进行了综合利用，其表现为：

（1）在方案的规划上，为了提高改建道路的合理性，减少对旧路的资源的耗用，旧路的规划要尽量符合旧路的规划。对原有道路两侧进行适当拓宽，这种方案可以在一定程度上降低改建时占用空间，提高改建的科学性和经济性，从而为广大市民营造一个优良的运输条件。

（2）按照旧路改建方案，纵断面设计要充分考虑旧路纵坡度，在满足规范的前提下，适当减少斜坡长度。

（3）利用旧路工程实际长度达21.838km。

4.2 充分利用通道资源对路基路线进行优化设计

在公路路基路面改造中采用绿色公路设计，应着重于路基的强度和状况，而在实际设计阶段，还要考虑路面承载能力。通过对线路平面规划和立面设计的合理指标和参数的选取，确保改造设计内容与实际需求相一致，以提高旧路的利用率，并充分利用信道资源进行优化设计等。

首先，在进行改建方案设计时，必须从原有的线路形式和设计内容出发，以最大程度地优化新的设计线路与原有的线路形式。可以采用两侧的拓宽来减少新的占用。此外，为了保证道路的安全和畅通，在原有的路线上，应当将原有的道路向两侧扩展。其次，根据旧路改建方案需要充分发挥原有道路建设结构的特性，在满足规范要求的情况下，对设计方案进行调整和优化，减少坡长，有效地利用渠道的资源；再次，合理布置走廊，尽可能选择在拆迁较少的区域，以保证后续工程的顺利、有序进行。因此，要根据工程实际，降低工程建设的难度，提高选线的灵活性，防止高填深开挖，减少能源消耗，保护周围的生态环境；同时，要强化交通组织设计，保证道路的通畅；保证了交通的安全，达到了能源和环境保护的目的。最后提出了对高速公路纵坡进行科学的控制，以减少桥梁与隧道的比例，减少纵坡，减少车辆在行驶时的能量消耗过大而造成的安全事故。通过设置消能设备，保证车辆运行的安全。

要确保设计的设计与原来的结构设计、线路等高度协调，推动新技术、新工艺的开发、新材料的应用，始终坚持以“安全耐用、利用资源、节能环保、智能分享”四个理念来开展。因此，今后还需要深入地对各类技术方法进行深入探讨，要真正做好新老道路的材质与结构特性的配比和配比技术，在道路工程中起到示范和带头的作用。在改善交通条件的前提下，加强城市绿化建设，合理设置道路两旁绿地，改善环境品质[6]。

4.3 通过旧路废旧材料再进行混合摊铺加工

旧路改建的过程中，经常会产生大量的废弃物料，如污水管道、旧路挡墙以及沥青路面开挖料等，这些都具有强度高、耐水性好等特点，属于可再生资源。在这一背景下，旧路废弃物料的回收利用还需要得到充分的开发，既能节约原材料，又能有效地达到环保等目的。路面基层可以采用沥青混合料，处理已拆除的水稳碎石，混凝土面板等作为路基的填充物和基底的更换，沥青混合料的铺面处理，需要采取措施将沥青混合料转变成液体；摊铺机在均匀、连续的情况下，还应减少混合料的离析，有效地改善道路的整体性，提高旧道路的废弃物料的利用率，有效地实现资源的节约，有利于减少工程项目的总投资，防止重复出现资源浪费。

旧路工程废料统计，工程主要废旧材料如下：旧路工程挡墙总计2676.86m3，挖掘旧沥青路面总计41481.9m3，雨污水管道开挖量总计24385.9m3，缘石水泥砼路面总计13482.8 m3，旧桥涵拆除总计4931.59m3。

从对旧路上被破坏的各类物资的检查来看，这些废弃的物料整体的硬度要高得多。因此，废水的稳定度很高，在新道路建设中，可以回收使用。针对公路养护过程中所产生的废旧石材，可以通过粉碎再混合获得可回收的骨料，再与水泥、砂等原料按照一定的比例混合，制成一种新的建材，以达到公路修复工程中废旧材料的回收。已建好的沥青混凝土铺装工程中，可以利用可回收的骨料取代一部分自然石材作为铺面材料，从而在不影响其外观美感的前提下，保持原路面的正常使用。此外，还对旧路工程中的铣刨沥青混合料、水稳碎石以及桥涵工程结构、防护结构等进行了拆卸，这种材料能够满足新、改扩建工程建设的需求，为人们的出行创造了一个有利的条件，可减少各种新型物料使用，具有良好的生态和经济效益。

4.4 积极做好建筑垃圾回收和现有设施重复利用工作

对于公路的建设，在前期施工中常常要通过集镇路段，并且在一定程度上存在着城市化严重问题，产生填土、建筑垃圾等一系列问题。就建筑废弃物而言，整体结构松散，缺乏系统的稳定性，以住宅为中心。因此，要达到环境保护的目的，必须充分考虑高速公路建设项目周边的环境，在不具备良好的土壤条件下，能够将建筑垃圾用于路基的填筑[7]，既符合节约资源的要求，又能兼顾环保、和谐的目标。在现有设备的基础上，对现有设备进行有效的利用，尽量减少重复投资。

对待改建的高速公路项目进行分析，旧路项目通过集镇段，路旁的城市化现象十分突出，这一段存在着大量的人造土壤。填埋方式主要是填土，垃圾为辅，建筑垃圾三大类，每一层的实际土层均应为0.7～3.9m。而填料是最主要的成分。这三个阶段中，建筑废弃物的构造比较松散，整体的稳定性较低，这一块位置多在原来的房屋施工项目中。由于当地的农户对建筑废弃物的处置技术和管理水平不高，导致工程建设不仅没有效果，而且对周围的环境也产生了严重的影响。通过对该工程的基本情况进行了分析，发现该工程周边地势平坦，缺少合适的土壤开采条件；在老公路改造过程中，为了减少资源化和保护生态，必须采用建筑废弃物；利用建筑废料作为老公路改建的原料。通过对工程实践的分析，指出了建筑废弃物是一种优良的自然集料，通过适当的工艺处理，可以作为道路的基础或地基的填充物。从长远来看，旧路改建项目由于长时期的车流量很大，会有大量的重型车辆经过，因此，重型汽车会提高道路的品质，为实现对旧路改造期间的施工质量进行全面的控制，在对施工废物进行再生处理之后，只在新建道路上使用。

（1）有管网再利用

本项目包括雨水管道和污水管道，总长度为6.201公里。根据施工现场的实际状况合理设计出道路纵断面，并对原有的雨水管道和污水管道特性和大小进行分析。经对其进行了初步的计算，认为原有的雨水管道和污水管道全部能达到项目的要求，故对原有道路进行改建，能在原有道路上直接使用雨水管道和污水管道，无需新建管道。

（2）绿植再利用

根据旧路原有绿化植物状况分析，可发现在原有路段上种植着数量众多、种类繁多、规格一致、且生长良好、可达到改善生态环境目的的绿化植物。旧路改造中，可对原有公路工程附近栽植绿色植物加以利用，原路栽植值大量女贞，侧柏，紫叶李多种植物。根据旧路改造的现状，为使现有绿植得到合理运用，发挥其应有的功能，实现绿植再利用，可采用以下措施：首先，对改建旧路路基双侧绿化所施加乔木可利用女贞原苗木，利用原有苗木实现新建公路改造的基础上，降低绿化植物运输成本。其次，针对侧分带绿化带可利用观赏性强的紫叶李。

通过对旧路原有绿化植被现状的剖析可以看出，在原来的道路上种植着数量众多、种类繁多、规格一致的树种生长良好，可达到改善生态和环境作用的绿化树种。在旧路的改建中，可以在原来的道路上种植绿化，并在原来的道路上种植许多的侧柏、女贞以及紫叶等。针对旧路改建的实际情况，为了充分利用已存在的绿化植物，充分发挥其作用，达到绿化再生的目的。可采取如下的方法：第一，在老道路两侧的绿化中应用乔木，可使用原树种，并在现有的苗木基础上，完成新道路的改造，从而减少绿化植株的运输费用；第二，在侧分带绿地中可以充分发挥观赏价值的紫叶李。

5 总结

总而言之，旧路改造是一个较为复杂的工作，在进行的实际操作中，对施工的计算有很高的要求。因此，要充分考虑到旧路的检查力度，以平纵指标为基础，最大限度地利用旧有的道路资源，进而降低新建道路建设的土地，并在改造时投入资金，降低项目成本，提高经济效益。在旧道路改造中，会产生大量的可再生资源和废旧物料，在确保道路工程质量达到要求的情况下，对各类废物进行合理的处理，减少各种废弃物对环境的污染。