张彦琨
(辽宁省公路勘测设计公司 沈阳市 110166)
绿色公路是绿色交通的重要组成部分,2016年10月,辽宁省交通厅制定了《辽宁省实施绿色公路建设的工作方案》,其中普通公路建设以朝阳市S323绥三线市界至南松岭子段改建工程为示范,目的是总结形成可复制、可推广的经验,推动全省绿色公路建设取得成效。
该项目位于省道绥三线(原县道南老线)朝阳凌源市境内,是通往葫芦岛市建昌县以及河北省的重要交通要道。路线起于葫芦岛交界胡家沟岭,途经河坎子乡、青龙河生态保护区、沟门子镇,终止于南松岭,与省道北杨线相接,全长40.5km。所经区域地形较为复杂,山形峻峭,植被茂盛,路基宽度6.5~8.5m,路面宽度5~7m。沿线缺桥少涵严重,越岭路段纵坡最大达到13%,存在较大行车安全隐患。
原路公路等级:三级公路;
原路设计速度:30km/h;
原路面宽度、路基宽度:路面宽7m,路基宽8.5m;其中前槽岭段,路面宽5m,路基宽6.5m。
采用二级公路标准,设计速度40~60km/h。
本项目创建绿色公路实施方案,以质量优良为前提,以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征,因地制宜落实绿色公路建设理念,高标准、高质量完成绿色公路建设任务。
2.1.1因地制宜,确定建设标准
结合旧路现状,以充分发挥原有公路通道资源为重要原则,结合沿线中等交通的特点,综合考虑途经耕地、林地和山岭等不同地域,因地制宜,灵活确定建设标准,尽量少破坏原有的生态环境。
(1)路基宽10m,路面宽8.5m,共计31.1km。充分利用旧路进行单侧或双侧加宽,局部超标路段进行改线,越岭路段采用隧道方案。
(2)路基宽8.5m,路面宽7.5m,共计8.6km。处于青龙河沿线风景区,沿线依山傍河,为减少对保护区山体边坡的破坏,充分利用原有防护设施,基本维持原路线形及路基宽度。
(3)路基宽20m,路面宽15m,共计0.8km。处于河坎子镇内,充分利用旧路进行适当加宽,满足当地经济和交通需求。
2.1.2合理设置防护设施,集约节约利用土地
(1)少拆迁、少占地,科学选线、布线,避让基本农田。为保证边坡稳定及减少占地,挖方路段设置浆砌挡土墙、主动防护网及网格护坡等设施。
(2)充分利用既有桥涵,结合需求新改建完善到位。
(3)完善交通安全设施,全面提升服务功能。
隧道采用分布式节能供电系统,采用分时控制设备对照明设备供电,安装lED节能照明灯具444台,通风照明采用智能控制系统。设置LED节能型可变情报板4套。全线沥青混凝土均采用温拌技术进行生产。
(1)做好精细化设计,减少路基填挖方数量,充分利用弃方,做到零弃方,少借方。合理进行土方调配,减少占地和对生态环境的破坏。全线挖方36.1万立方米(其中大岭段石方31.0万立方米,土石比例1∶9),填方54.4万立方米,隧道弃渣利用11.4万立方米。
(2)为了保护青龙河生态的平衡,施工期间地表腐殖土集中进行收集,约15000m3,暂时存放在前槽岭弃土场及改线旧路位置,用于前槽岭引线原路的土地复耕及沿线绿化使用。
(3)路面积极应用循环利用材料。
①对原有路面的旧沥青混合料进行再生循环利用。铣刨旧路面层约8507m3,全部用于下面层厂拌冷再生,全长10.5km。
②胡家沟岭隧道引线大纵坡路段,全长1.0km,上面层采用胶粉改性沥青混凝土,下面层采用高模量沥青混凝土。
③原路大修路段采用就地水泥冷再生底基层结构,全长8.6km。
④岭道路段及前槽岭引线段全长7.4km,上面层采用胶粉改性沥青混凝土,下面层采用普通沥青混凝土。
⑤常规路面结构,全长12.4km。
(4)沿线村屯及服务区的垃圾实行分类收集处理。共设置分类垃圾箱27处,其中村屯21处,服务区6处。
(1)前槽岭隧道综合养护服务区采用太阳能清洁技术供电、供热。
(2)改造现有沥青拌和站,沥青混凝土拌和使用燃烧天然气清洁能源烘干加热设备,在沥青拌和站煤改气的基础上建设绿色拌和站。
(1)防护工程推行生态环保设计,注重路域环境的恢复。浆砌挡墙采用藤蔓植物(爬山虎等)进行绿化,护坡网格内撒播草籽对坡面进行绿化。
(2)为保障行车安全及减少对生态环境的破坏,新建隧道1462m/2座。前槽岭隧道洞口采用削竹式洞口,隧道弃渣破碎至合理粒径后100%利用,用于路基填料或路面垫层。
(3)实施绿化和综合整治,加强沿线生态恢复,注重自然和谐,适当拓展服务功能。
①路侧无耕地路段栽植高乔木(云中杨)搭配矮灌木(棉槐、水腊、火炬、丁香);路侧有耕地路段为保证不遮挡农作物生长栽植矮乔木搭配矮灌木。
②挡墙墙面及挖方坡面采用藤蔓植物覆盖,双侧共43.2km。
③村镇路段进行综合整治,采取路口硬化、设置花砖墙和绿篱墙等路宅分离措施,双侧共9.297km。
④收集地表腐殖土将改线段的原线改造成景点4100m2/3处、复垦4300m2/1处,新建景观7处。
⑤设置文化墙1513m/4处,宣传地方民俗文化。结合地方政府旅游开发,设置旅游文化宣传牌及景观带。
⑥青龙河沿线景观带设置旅游宣传牌,选取视距好、景色优美的路段设置观景平台2处。
(4)加强施工管理,合理设置路基临时排水系统,沥青拌和站、基层拌和站、预制场等场站设置洒水设施,强化施工现场扬尘控制。
(5)投入运营后,冬季应用环保型融雪剂或机械等措施进行除雪。
(1)排水不畅路段采用水泥混凝土路面。
(2)胡家沟岭两侧,超载车辆较多,岭道路段采用胶粉改性沥青混凝土上面层、高模量沥青混凝土下面层,全长1.0km。
(1)设置交通流量监测点。
(2)对重点区域设置视频监控,共安装视频监控设备5台套。
(3)设置节能可变情报板4处。
(1)全面实施标准化施工。
(2)完善运营管理。加强日常运营管理,新建多元化服务区,为通行车辆、游客营造安全、舒适、便捷的服务。
本项目以2座隧道为载体,在设计阶段应用BIM技术,为辽宁省今后全过程推广应用BIM技术积累经验。
路基工程实施绿色公路相关技术,包括灵活确定建设标准、旧路复垦、表土收集等方面,可节约占地约265亩,节约资金约665万元。具体见表1。
路面工程实施绿色公路相关技术,包括厂拌冷再生、添加胶粉、添加高模量添加剂、温拌沥青等方面,可减少碳排放约610t,节约建设资金约200万元,节约燃油约318t,减少粉尘排放约57t。具体见表2。
表2 路面工程的实施效果
桥涵工程实施绿色公路相关技术,包括对旧桥加宽利用,可节约建筑材料约2870m3,节约资金约495万元。具体见表3。
隧道工程实施绿色公路相关技术,包括采用削竹石洞口、弃渣利用、采用节能控制系统等,可减少山体开挖约6000m3,节约占地约30亩,节约建设资金约890万元,运营期年节电约25万千瓦时,年节约资金约20万元。具体见表4。
表3 桥涵工程的实施效果
表4 隧道工程的实施效果
安全设施方面实施绿色公路相关技术,其效果主要体现在保障行车安全、保护自然环境、完善信息化建设等方面。具体见表5。
表5 安全设施的实施效果
附属设施方面实施绿色公路相关技术,主要包括服务区采用清洁能源供热、设置观景平台、文化墙等方面,其效果主要体现在提升服务品质、保护环境、展现风貌、宣传文化等方面,服务区年节电约1.46万千瓦时,年节约资金约1.17万元。具体见表6。
表6 附属设施的实施效果
绿化及景观方面实施绿色公路相关技术,主要包括景观小品设置及沿线绿化等方面,其效果主要体现在提升服务品质、保护环境、防治水土流失等方面,初步预测本项目沿线绿化能够达到年固碳量约1600t,释氧量约1164t。具体见表7。
表7 绿化及景观的实施效果
两座隧道采用BIM设计,其主要效果为提高工作效率、降低施工难度。具体见表8。
表8 BIM设计的实施效果
施工阶段实施绿色公路相关技术,主要包括拌合站油改气以及施工现场的管理等方面,其效果主要体现在保护环境、减少污染等方面,本项目拌合站(油改气)拌和混合料约49000t,节约燃油约318t,可减少二氧化碳排放约245t,减少氮氧化物排放约3.17t,减少二氧化硫排放约2.59t,减少烟尘排放约0.32t。具体见表9。
表9 施工阶段的实施效果
本项目运营阶段由于隧道的建设及道路运输条件改善,在运营期(20年)内会产生降低运营成本、节约时间、减少交通事故等效益,去除建设成本,预计实现净效益13500万元(现值),同时由于路况改善,能够使运输车辆累计节约燃油约2160万升。
从绥三线创建绿色公路的实际实施效果来看,取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益,为辽宁省今后绿色公路建设获取了宝贵的经验,取得了一定的示范效果。