“双碳”目标下绿色生态道路设计探索与创新实践——以广阳大道为例

朱晓东，左贵强

（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津市 300074）

0 引言

随着国家生态文明建设和“双碳”目标的大力推进，绿色低碳已成为社会发展的核心理念。道路作为服务国民经济、社会发展和人民生活的公共基础设施，以其便捷直达、通达深度广和覆盖面积大等特点在交通运输系统中起着主导作用，是资源密集型和对生态环境影响较大的交通设施。截至2022 年底，全国公路通车总里程达535.48 万km，其中高速公路通车总里程达17.73 万km，居世界第一。与此同时，我国城市化进程不断加快，新建、改建城市道路数量也在日益增长。如何将道路工程建设与环境保护的关系处理好，促进道路工程与自然环境、人类社会可持续发展，是我国道路工程践行生态文明建设、落实“双碳”战略目标面临的主要问题。

绿色生态型城市道路是目前城市道路转型的主要方向。其内涵是实现道路与环境的良好交互，降低道路对自然环境的不利影响，同时还要体现以人为本的核心要义，最大限度地提升道路的服务品质[1-3]。党的十八大报告提出，绿色生态型城市道路建设要放到建设的首位，融合经济、政治和文化建设，形成立体化的发展部署[4]。因此，建设绿色生态型城市道路不仅是行业的诉求，也是新时代践行生态文明思想的重要任务。

本文以重庆市广阳大道为背景，基于工程项目深入剖析绿色生态道路内涵，并从多个角度具体阐述绿色生态道路的设计策略，为绿色生态道路的设计与建设提供支撑。

1 基本情况

广阳大道生态修复及品质提升项目位于广阳湾区，此地近可观江，远可望岛，是重庆市广阳湾智创生态城重点项目之一。广阳大道是广阳湾区连接通江大道、长江生态文明干部学院和东港片区的重要通行干道（见图1）。该项目的主要任务是在原有广阳大道基础上，对道路实施新建、改扩建及生态修复，对道路全线进行综合提升，形成一条岸绿景美、宜行宜游的“生态风景道”。

1.1 工程规模

项目全长约13.084 km，按新建和改建规划，将道路整体划分为4 段：起点改建段（2.09 km）、苦竹溪大桥新建段（1.36 km）、港口大道改建段（6.6 km）、东港新建段（3.034 km）。道路等级为城市次干路，设计速度为40 km/h，双向4 车道（远期预留双向6 车道空间），红线宽度为32 m，两侧景观生态修复面积约65 hm2。

1.2 规划要求

（1）智创生态城定位

广阳湾智创生态城规划布局约168 km2，以“长江风景眼、重庆生态岛”为战略定位，规划构建“一岛一湾、三城一镇、两屏村居、九廊交织”的城乡空间格局。2019 年4 月，国家长江办正式印发意见，支持在广阳岛片区开展长江经济带绿色发展示范，在习近平生态文明思想指导下，中国第一个生态之城、未来之城应运而生。

（2）广阳大道定位

广阳大道贯通广阳湾片区南北，是区域内重要的交通干道。作为岛城缝合的重要纽带，广阳大道串联苦竹溪公园、牛头山公园、渔溪河公园以及广阳湾生态修复工程等，立意以人民为中心，定位为高质量发展的“生态风景道”，打造生态文明创新示范道路的重庆“样本”。

2 设计策略

绿色生态型城市道路设计需要以生态学为基础，以道路系统的发展与环境系统、社会系统的发展相互促进和协调为目标，综合考虑道路全寿命周期全要素，最大程度地减少道路建设对周边生态环境的破坏，实现人、车、路、环境的和谐统一，为人们提供高品质的道路环境使用空间[5-7]。

2.1 构建智慧体系，实现全域精细化智慧管控

2.1.1 智慧交通

在中心人流集中区域设置2 处智慧斑马线，按照端- 边- 云的架构进行设计，让斑马线真正成为人们生命安全的守护线；全线16 对公交站台配套建设智慧电子站牌，以“互联网+ 城市公交”为主题，与5G、AI 技术无缝衔接，实现车、路、人协同；采用自发光标志系统、交通信息诱导发布系统、非现场执法系统、事件监测系统等实现对交通状态的实时诱导和管控；通过实时的前端路侧感知数据、边缘计算数据以及自动驾驶公交车辆分析的单车智能数据的数据融合，打造国内首条全路段、高级别（L4）自动驾驶公交系统。图2 为车路协同、自动驾驶公交系统。

2.1.2 智慧市政

以物联网技术为基础，以控制中心为核心，以终端控制器为重点，构建市政基础设施感知、运行状态感知的智慧市政设施系统（见图3），监控桥梁、边坡、管道等设施健康状态，对异常事件进行预警，实现绿色化、低碳化、智能化。

图3 市政基础设施感知系统

2.1.3 智慧生态

广阳大道景观配置丰富，引入智慧园林设施进行智慧生态管理，道路全线两侧绿化带采用分段分区自动轮灌（见图4），灌溉覆盖绿化面积约12 万m2。利用传感器动态感知土壤湿度、管道流量、环境气象等变化并反馈A2C 控制系统，基于云端智能控制+ 日常灌溉程序实现灌溉系统启闭。

图4 智能灌溉系统

2.2 践行创新举措，多频助推精品工程提质增效

2.2.1 绿色化道路改造

在道路线形设计时，充分利用既有通道资源，减少旧路改造对资源的消耗量。遵循可持续发展设计理念，对改建道路重要结构物进行调查及检测评定，在满足安全和功能的前提下，充分利用旧桥、旧挡墙、管线等既有设施；对改建段旧沥青路面进行厂拌热再生利用（至全线沥青下面层），对旧水稳层进行回收再利用（作为垫层材料），实现旧路资源节约和再生利用（见图5）。

图5 既有通道资源利用

2.2.2 生态道路建设

（1）以人为本，构建安全便捷的立体过街系统。

全线设置3 处生态廊道、11 处人行下穿通道及19 处交叉口人行斑马线，组合成综合立体过街系统（见图6），实现广阳湾和生态城的多重衔接，可有效保障车辆和行人的出行安全，同时提高车行和步行的舒适度，实现由城入湾的“无界滨江”。

图6 立体过街系统图

（2）因山造势，灵活布置绿色生态型横断面。

区别于常规道路断面，设计采用了生态风景道断面（见图7），车行道和人行道分合布置，提供充足的隔离空间[8-10]。路侧隔离带采用渐变断面不规则布置，并结合地形设置海绵设施，消纳地表径流。人行道高程沿地形设置，可有效降低道路施工的填挖工程量，节约施工能耗和土地资源。（3）品质提升，全层位提高路面功能性。

图7 生态风景道路断面与常规道路横断面对比图（单位：m）

在路面设计中：车行道创新性引入长寿命路面设计理论，建立复合式半刚性基层路面结构，实现长寿命设计目标；人行道引入凉道新理念，采用降温彩色透水混凝土（透水混凝土+CRP 凉顶铺装），结合雾喷系统，高温季节可使路面降温10℃以上，提高人行舒适度。此外，部分人行道路段还采用砂基现制透水路面，利用沙漠风积沙改性功能材料，基于沙基微孔透水滤水创新技术，能够使雨水迅速渗入地表，是一种新型生态、环保路面。图8 为功能性道路效果图。

图8 功能性路面

（4）绿色出行，构建全方位立体交通体系。

优化公交站点布位，强化其与轨道交通无缝衔接。停车场与过街设施、公交车站紧密设置，减少步行距离。倡导绿色公交出行，路权分配公交优先，预留智轨断面，接驳城市轨道、地面公交、水上码头，共同构建滨江上、中、下层次丰富的立体交通体系（见图9）。

图9 立体交通体系

（5）装配高效，打造桥梁全预制拼装新形式。

苦竹溪大桥采用预制装配式施工工艺，该工艺具有绿色低碳、节能环保、施工效率高、节省工期等特点。桥梁跨径总长256 m（跨径组合为51 m+50 m+55 m+2×50 m），断面宽24 m。桥梁上部结构采用装配式钢箱梁，鱼腹式梁造型，梁高较矮，轻盈灵动。桥墩采用优美的圆形花瓶墩，墩上攀爬植物，使桥与广阳湾公园融为一体。图10 为苦竹溪大桥远景效果。

图10 苦竹溪大桥效果图

2.2.3 数字建设、BIM 技术应用

按照BIM 设计的理念，打通工程不同阶段的数据交换，在设计阶段广泛基于BIM 进行场地分析、设计方案比选、设计校核、辅助出图、设计工程量统计等（见图11），有效降低设计遗漏，减少由设计引起的返工，提升项目协同能力，提高设计质量和效率。

图11 道路、桥梁工程参数化设计应用图

2.3 做好生态修复，营造有机道路空间体系

2.3.1 缝合山水

在山体处理上，采用零挖填方的方法，尽可能避免工程对山体的破坏，同时利用生态工法修复山体破损创面，恢复生境，构建生态廊道，以连接被割裂的山体和绿网系统，形成道路与周边环境融合的自然风貌（见图12）。在水系处理上，打通周边地表径流，避免堆填河道，同时串联苦竹溪、牛头溪、渔溪河和回龙河，使水流汇入江岛湾生态蓝绿系统，形成生命通道（见图13）。

图12 广阳大道生态修复效果图

图13 广阳大道水系串联图

2.3.2 风景营造

在重要连接节点和视线开阔的区域，打造鲜花大道（见图14），尊重自然季相变化，模拟自然生态结构，形成色相丰富的植物群落；根据视线关系，结合现状地形，在广阳大道沿线弹性地营造森林大道（见图15），将道路融入自然环境，弱化人工干预，丰富空间体验。

图14 鲜花大道

图15 森林大道

2.4 搭建减碳评估模型，探索工程节能减排路径

依托广阳大道工程，结合设计方案、筑路材料、施工设备/机具、运输车辆、施工活动等，基于碳排放测算模型，对项目采用的厂拌热再生、CRP 凉顶铺装、路域绿化碳汇等减排技术的减碳量进行效益评估测算，分析其减排增汇潜力，有助于节能减排技术的决策，打造低碳品质工程。表1 为减排技术降碳评估测算结果。

表1 减排技术降碳评估测算结果

3 总体方案

3.1 路线走向

广阳大道北临广阳湾，串联苦竹溪、牛头山、渔溪河等自然风光，沿线范围内生态基底优越，生态要素多样，拥有山、水、林、田、草等多种生态要素。为了保护自然原生风貌，使道路有机融入生态空间，需要注意道路与周边环境的和谐统一，进行岛湾城一体化设计。

在具体设计中，遵循低影响开发理念，充分利用现状道路，最大程度保证既有道路畅通，从而减少对生态环境的破坏和影响。设计线形基本与现状弹广路保持一致，道路建设不阻断交通。在现状港口大道段，基本完全利用现状道路路基及边坡，按现状24 m 路幅控制道路设置，最大限度保护生态。

3.2 断面布置

道路设计采用了生态风景道断面：车行道采用双向4 车道，宽16 m，尽量利用老路既有路基；人行道局部外移，保证3 m 以上有效通行宽度，移入红线外结合绿地综合设置；其余空间结合现状不规则布置绿化带，并结合地形设置雨水花园、小微湿地、生态草沟等海绵设施。相比于常规的道路断面，这种断面人行道与车行道分合设置，行道树组团式布置，绿化效果自然乡土，可最大程度地保护生态。此外，道路一侧两车道采用传统沥青路面，另一侧两车道敷设彩色路面，可为举行节日庆典、马拉松、自行车赛、年会等活动提供空间场所，提高了道路的功能性和人文性。图16 为广阳大道标准横断面图。

图16 广阳大道标准横断面示意图（单位：m）

3.3 路面结构

项目突破长寿命沥青路面结构、沥青路面废旧料再生利用等关键技术，率先实现全层位绿色低碳路面应用：上面层采用排水降噪路表功能层，在集约化利用雨水资源的同时显著提升路面服务水平；中面层采用HMAC-20 高模量沥青混凝土，高温稳定性好，可以有效降低路面结构内的车辙病害；下面层采用ATB-25 富油沥青稳定碎石，采用厂拌热再生技术，可有效促进沥青路面废旧料高效循环利用。图17 为广阳大道路面结构图。

图17 广阳大道路面结构图

4 结语

建设绿色生态型城市道路需要对道路与资源环境、道路与人文社会、道路与城市发展等多方面进行协调，发展绿色生态型城市道路有利于推动资源节约、加强环境保护、促进社会和谐、串联城市生活。在资源和环境的双重制约下，绿色生态型城市道路作为道路可持续发展的理想模式已经成为道路建设发展的趋势和目标。然而，从实践来看，我国城市道路的建设大多还没跳出传统建设模式和机制，关注得更多的是“硬景观”、“硬绿化”，对于生态学原理在道路中的应用还缺乏相应的思考，在建设过程中也面临诸多的问题和挑战。因此，对绿色生态型城市道路进行研究，对于促进道路高质量发展、创造高品质生活、提高道路服务水平、落实国家“双碳”战略具有重要的意义。本文主要以广阳大道为载体，深入阐述绿色生态理念在城市道路设计中的应用，以期为后续的工程项目提供一定的参考。