全寿命周期的绿色公路建设理念与实践

杜晓伟

（甘肃省公路交通建设集团有限公司，兰州 730000）

1 引言

随着经济的快速发展，我国交通运输行业呈现出迅猛发展的态势，公路工程项目建设速度不断加快，绿色低碳公路也开始迅速成为公路建设的主流方向。以全寿命周期理念为支撑，如何才能在公路工程建设和运行维护中推行绿色节能理念，降低能耗的同时减少生态环境污染问题，是公路部门和建设企业需要重点关注和解决的问题。

2 绿色公路概述

绿色公路是新时代背景下对低碳公路的一种延续，强调对公路工程服务功能和旅游功能拓展，在充分保证公路质量的前提下，为公众出行提供便利。对比常规公路工程，绿色公路建设的核心理念，是在保证公路质量以及稳定运行的前提下，强调资源节约和生态环境保护，在新技术、新设备和新材料的推动下，确保公路工程能够在全寿命周期内，减少不必要的能源消耗以及污染物的排放，促进公路工程环境效益的切实提高[1]。

3 全寿命周期的绿色公路建设实践

以某高速公路改扩建工程为例，建成于2000 年，最初采用的是双向四车道，设计最大行车速度为110km/h，路基宽度为28m，沿线有6 个服务区和13 个收费站。经过近20 年运营后，公路全线日平均交通流量可以达到4×104辆，流量已经基本饱和，因此，在部分路段容易出现堵车问题。对此，有关部门决定对该公路进行改扩建，从原本双向四车道拓宽到双向八车道，改扩建工作基本以现有公路为基础进行，个别路段重新建设。

3.1 规划设计阶段

在项目的实施过程中，应落实绿色、节能、环保、低碳理念，对绿色施工技术进行合理利用，节约能源的同时，实现对自然生态环境的保护。具体来讲，在规划设计阶段，应做到以下几点：（1）应做好现有运输通道的优化，借助功能定位，确保公路能够为周边其他高速公路分流，进一步提升高速公路的使用率，将区域运输成本控制在合理范围内；（2）应做好方案比选工作，要求工程技术人员能够对道路两侧的地形、地貌以及水文地质条件等进行考察分析，从多个方面对改扩建方案进行对比分析，确定最佳方案，要求不仅能满足改扩建需求，保障施工，降低施工成本，还能减少对沿线生态环境的破坏，预防环境污染和水土流失问题；（3）应关注既有道路的合理利用，降低相应资源消耗。考虑该工程属于改扩建项目，在对线路进行布设的过程中，可以合理利用既有道路降低工程量，例如，在既有道路各项参数指标都可以满足当前公路建设标准要求的情况下，可以进行拼宽操作，以减少对沿线空间的占用，降低工程造价[2]。

3.2 施工建设阶段

3.2.1 优化工艺技术

高速公路改扩建项目的排水工程以及路基防护均使用预制混凝土或现浇混凝土替代原本的浆砌片石，并通过在混凝土中添加高吸水性树脂材料的方式实现混凝土自养护，能够降低混凝土养护环节的资源消耗，而且高吸水性树脂在吸水后，自身体积会迅速膨胀，使混凝土结构中的浆体和凝胶增加，为施工提供便利。在路面施工过程中，可以使用温拌沥青技术，在相对较低的温度下，进行沥青混合料的拌和、摊铺和碾压操作。从实际应用角度，温拌沥青技术较常规施工技术施工温度可以降低约30℃，相关研究数据表明，要将1t 沥青混凝土温度提高1℃，需要消耗0.061 2kg 燃油，从这个角度分析，应用温拌沥青技术时，每1t 沥青可以节约1.84kg 燃油，而且能够有效减少沥青混合料拌和与摊铺过程中有害气体的排放[3]。

3.2.2 优化交通组织

项目施工环节，需要切实做好沿线交通组织工作，将工程施工带来的交通拥堵和出行不便带来的影响降到最低。对此，项目管理部门专门对照既有公路视觉情况，编制相应交通组织方案，希望能够尽可能减少施工带来的干扰[4]。对照工程施工方案，道路宽度增加采用2 种方式，一种是两侧拼宽，另一种是分离加宽，在施工过程中，需要确保原本4 个车道能够正常通行，一些存在特殊构筑物地段，需要至少保证3 个车道正常通行。

3.2.3 使用低碳材料

可以使用高性能混凝土。高性能混凝土比普通混凝土有更优质的性能，而且在用途不同的情况下，高性能混凝土可以通过调整配合比的方式，对工作性、耐久性、强度等性能进行针对性的强化。该工程中，为能够提升主要结构物的使用寿命，在全线桥梁桩基、墩柱等位置，采用了高性能混凝土材料，并且使用比例超过30%。

无砂大孔混凝土。这种材料是在混凝土配置过程中，不使用细沙，利用水泥浆对粗骨料进行胶结，硬化后会得到多孔隙材料，这些孔隙存在赋予无砂大孔混凝土特殊生态性能，使其能够对公路中比较常见的地下水破坏情况进行改善，有助于公路路面的正常使用，延长使用寿命。

3.2.4 绿色能源利用

太阳能的利用。项目所处区域有丰富的太阳能资源，可以在服务区和收费站配备相应的太阳能热水器提供热水，也可以为监控设备提供电力支持，通过设置太阳能电池板的应用，可以避免沿线铺设供电线路问题，降低供电成本，同时保证沿线路灯和监控设备的正常运行。

地源热泵的利用。在项目所处区域存在浅层地下水，可以钻进成孔，埋设地下换热器，为沿线房建工程提供采暖和制冷服务。

3.3 运营维护阶段

3.3.1 ETC 系统

作为智能交通系统中非常重要的组成部分，ETC 可以实现无人自动化收费，对比人工收费通道，在效率方面要高出5～10倍，减少了车辆的排队等待时间以及燃料消耗。本项目沿线收费站均设置了ETC 车道，共26 条。

3.3.2 服务信息系统

以先进的信息技术为支撑，做好各类数据资源整合工作，面向公众出行需求，提供相应的信息化服务，能够显著提升高速公路的运输效率，减少或避免交通拥堵情况。在该项目中，建立了相应的信息服务系统，对基础数据、运行数据以及出行信息等进行整合，并借助多样化服务手段，为公众出行提供了优质的服务[5]。

4 结语

在可持续发展理念不断深化的背景下，绿色公路成为公路工程施工建设的主要形式。对于公路建设部门，如何才能更好地推进绿色公路建设，实现交通运输行业的现代化发展，是一个亟待解决的问题。从全寿命周期角度，可以对绿色公路建设的相关理论和技术进行总结，为绿色公路建设提供指导，为绿色低碳交通运输体系建设奠定坚实的基础。