绿色公路在高速公路设计中的实践

绿色公路在高速公路设计中的实践

康瑞 阮飞鹏

河南省机场集团有限公司 河南省郑州市 450000 河南省交通规划设计研究院股份有限公司 河南省郑州市 450000

摘要：现阶段，国内各大城市公路建设阶段积极践行集约化、生态环保路线，将绿色公路理念整合至高速公路设计领域，对高速公路可持续发展过程有明显的
促进作用。在概述绿色公路内涵的基础上，结合具体工程案例，较为详细地探究绿色公路理念在高速公路项目堤路共建、公铁伴行、资源节约等过程中的实践应用。

关键词：绿色公路；高速公路；生态环保；设计实践

引言

为满足社会经济快速发展的需求，近年来国内公路交通网建设数目持续增加，范围也有一定拓展，生态环境压力随之持续提升，资源能源日渐匮乏，这要求公路后续发展阶段应积极扭转粗放扩能模式，应贯彻落实“三低三高”理念，助力于绿色、节能产品的建设进程。高速公路设计、施工阶段，也应以绿色公路理念为基础，重视对自然环境的保护，力争构建出公路与生态环境和谐发展的局面，坚持新发展理念，加快推进绿色公路建设。实施绿色公路建设是以优化路网功能、控制资源占用、减少能源消耗、降低污染物排放、保护生态环境、推进绿色发展为核心，以理念创新、技术创新、管理创新和制度创新为驱动的新型发展理念。

1绿色公路的内涵

在项目前期工作时，加强生态选线，绕避了自然保护区和水源地保护区等生态环境敏感区，推行生态环保设计，加强生态保护。在公路建设前期，充分优化设计方案，科学合理地选择路线方案，避开自然保护区、水源保护区等环境敏感点，提高路线线形和地形地物的适应性。尽量利用城市规划预留的走廊带，集约利用土地资源，避让了生态敏感区域；公路的边坡防护以生态防护为主，坚持“设计上最大限度的保护，施工中最小程度的破坏，完成后最大限度的恢复”的建设原则，尽量降低公路建设对生态环境和自然景观的影响，实现公路建设与生态环境的协调和可持续。绿色公路建设期间，均将促进生态系统的健康循环设计作为最基层标准，针对公路项目拟定整体方案、规划道路、公路路面施工、公路运营与管养等各个流程，要最大限度提升有限资源的利用效率，保证排污过程的科学性，将生态环保作为主线，将能耗低、排污少、污染轻、效率优、综合效益大作为基本原则。

2工程概况

某高速工程设计总长度为43km，勘测资料显示本项目所在区域由城区、石化园区、湿地保护区等诸多辅助型控制线区构成。该项目一旦建成及投运，有益于扭转本区域东西方向运输走廊数目不足的现状，但会对湿地保护区健康、持续发展造成一定不良影响。因此，项目设计人员在组织前期选线工作阶段，积极构建了绿色公路理念和本项目实况，确立大局思维，并综合分析资源集约化使用、走廊带公用等诸多客观因素后，拟定选用顺沿河流走线的建设方案。

2.1堤路共建

立足于本项目自体持有的施工条件，针对周遭可调控因素及可使用资源等整体分析，以创新思维为支撑作出设计堤路共建的可靠性提议，拟定选用公路路基和I级堤防共建模式。勘测后发现约17.2km堤路共建区段整体利用了独流减河左堤及局部河道漫滩实现填筑，耕地及土地资源占用面积明显减缩。以上设计形式明显削弱了对河道及大堤现有功能造成的负面影响，巧妙占用地皮，规避额外征地的行为。

2.2公铁并行

为达成公铁并行目标，拟定了高速公路和铁路共用走廊计划。其意义主要体现在如下方面：一是提升了交通走廊资源的利用效率，应对了铁、公路选线阶段存在交叉或相距甚远等诸多现实问题，减少了土地资源的占用量；二是规避高速公路线位侵扰自然保护区内部的情况，穿过公路保护区外围边界，维护了保护区域内部自然生物资源的完好性，未打破原有的生态平衡；三是杜绝公路穿越建筑体密集分布区的情况，且将农用耕地资源的占用量降至最低水平，促进项目施工活动有序、安稳推进，减少由额外征地、拆迁活动等耗用的资金数量。

2.3设计立交方案

本项目建设原定采用“梨形”立交方案，布置立交匝道过程中占有较宽阔的地表资源，这与绿色、经济施工理念存在一定出入，故而拟定对原立交方案实施改进、优化处理。系统化改进后匝道方位朝向东侧适度移行，主线穿过主线桥下净空下方，在确保其与项目前期设计标准及车辆通行需求相符的基础上，以上设计方案在实施阶段较明显缩减了匝道桥梁设施的占地面积，还有效地节省了立交占地量

2.4高速公路绿色服务区设计特征

（1）能源利用特征。目前，高速公路服务区的能源主要是电力、煤炭、燃气等。由于我国电力仍以煤电为主，因此无论是使用电还是直接燃烧化石燃料，都会带来不可再生能源的巨大消耗，同时产生环境问题。所以，构建绿色高速公路服务区，应先改善能源利用结构。高速公路服务区一般都在远离城镇的偏远地区，用电代价较大，特别是西部地区。而我国西部和北方地区太阳能资源相对丰富，因此利用太阳能光伏发电前景广阔。与传统火力发电等形式相比，太阳能光伏发电具有诸多优势，如安全稳定、无噪声污染、资源随处可得，且可与建筑物灵活结合等。（2）水资源利用特征。高速公路服务区可利用的水源包括以下两种：一是来自城镇管网的自来水；二是经处理的地下水或地表水。根据统计，绝大多数服务区的水源都来自于地下水，但我国大部分地区属于缺水地区，长期采集，会造成水位下降，甚至是地面沉降。与此同时，根据对服务区用水的调查，只有二到三成是用于饮用和洗涤，其余则为冲厕、绿化浇洒等。因此，在绿色服务区设计中，应充分利用处理的污水和收集的雨水，将这些水用于对水质要求不高的地方。某服务区采取了污水回用和雨水回用措施，使整个服务区的非传统水源利用率达到40%以上，节约了大量水资源。

2.5突出全寿命周期成本理念

起点枢纽互通方案比选时，按照全寿命周期成本理念，综合分析各备选方案建设费用、运营费用和汽车绕行成本，最终推荐虽近期建设费用略高，但全寿命周期成本最优的B1线及其分区域变异T型枢纽互通方案。针对结构物，选用高性能混凝土、高强度钢筋，浆砌工程全面混凝土化，推行桩基旋挖施工，保证结构耐久性。推进钢结构桥梁应用，发挥全寿命期成本比较优势；对跨越高速公路、主要国省道的跨线桥梁采用钢混叠合梁结构。

2.6积极应用BIM技术

项目通过三维模型及交通勘察设计研究院自主研发的外业调查系统，辅助外业踏勘及调查工作，有效节省调查时间，提升外业质量；利用BIM技术可视化、精确化的特性，在内业设计中对工作内容进行校复核及综合校对，有效减少施工后期设计变更。在施工及建设管理阶段构建智能建设管理系统，推进项目管理系统与物联网、互联网+、大数据等信息化管理技术的有机融合，推动工程全寿命周期关键信息的互联共享。并以项目管理系统为平台，推进工艺监测、结构风险监测预警、隐蔽工程数据采集、质量安全检查、远程视频监控等技术在施工管理中的整合应用，提升工程质量安全管理水平。

结语

可持续发展理念的提出，使现代群体持有较强烈的绿色、环保理念，打造“绿色工程”也是建筑行业后续几年中的发展潮流。在高速公路设计实践中，设计人员须主动将绿色公路建设理念融合其中，在实践中持续完善公路建设流程、方法等，从根本上提升高速公路绿色、节能设计水平，为和谐社会发展进步贡献力量。

参考文献

[1]杨艳刚，简丽，关磊，等.我国高速公路绿色服务区评价指标体系构建[J].交通运输研究，2019，5（5）：88–93.

[2]姜在田.海南省万宁至洋浦高速公路绿色公路设计[J].现代交通技术，2019，16（6）：26–30.

[3]杨金.探析高速公路绿色通道快检系统设计与应用[J].黑龙江交通科技，2019，42（10）：22–23.