綠色公路在我國的發(fā)展與展望

綠色公路在我國的發(fā)展與展望

從海南往海高速公路（以下簡稱北海高速公路）到保亭海棠灣高速公路（以下簡稱海海高速）是海南省中軸線高速公路和海南省高速公路的重要補(bǔ)充。它被確定為s35線高速公路。項(xiàng)目建成后將大幅度提高海南中、南部地區(qū)的路網(wǎng)水平和改善交通條件，實(shí)現(xiàn)五指山市和保亭縣0.5h上高速公路，縣縣通高速公路的需求，進(jìn)而增強(qiáng)?？凇⑷齺喌戎行某鞘袑Ｄ现?、南部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)輻射和帶動(dòng)作用。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，海南省交通運(yùn)輸廳提出了“建設(shè)生態(tài)路、環(huán)保路、景觀路”的要求，以綠色公路理念為指導(dǎo)，開展有創(chuàng)新、有亮點(diǎn)、有特色的設(shè)計(jì)工作。現(xiàn)主要總結(jié)本項(xiàng)目以“綠色公路”理念為基礎(chǔ)的諸多設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)成果，為今后綠色公路的建設(shè)提供一定的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。1綠色道路的概念1.1構(gòu)建和諧關(guān)系的公路，是和諧校園綠色公路是指與交通系統(tǒng)中其他因素（車、人等），以及交通系統(tǒng)外諸因素（環(huán)境、能源、資源、經(jīng)濟(jì)、相關(guān)人和組織等），具有和諧關(guān)系的公路。這是一種理想的綠色公路。作為綠色交通的子領(lǐng)域，綠色公路同樣具有時(shí)代性和地域性。因此，也可以把與交通系統(tǒng)中某些其他因素或交通系統(tǒng)外某些因素的矛盾得到一定程度的協(xié)調(diào)的公路稱為綠色公路1.2綠色公路建設(shè)目標(biāo)為了促進(jìn)實(shí)施綠色公路建設(shè)，交通運(yùn)輸部在《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》中提出了建設(shè)綠色公路的基本原則及主要任務(wù)(1）基本原則。堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展。高度重視公路、環(huán)境、社會(huì)各方面、各要素的關(guān)系，提高資源和能源利用率，發(fā)揮公路先導(dǎo)性和基礎(chǔ)性作用，實(shí)現(xiàn)在發(fā)展中保護(hù)、在保護(hù)中發(fā)展。堅(jiān)持統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。統(tǒng)籌公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營、管理、服務(wù)全過程，強(qiáng)調(diào)均衡協(xié)調(diào)，突出建、管、養(yǎng)、運(yùn)并重，降低全壽命周期成本。堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。大力推動(dòng)理念創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和制度創(chuàng)新，強(qiáng)化創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)與支撐作用，為公路建設(shè)注入強(qiáng)大動(dòng)力。堅(jiān)持因地制宜。準(zhǔn)確把握區(qū)域環(huán)境和工程特點(diǎn)，明確項(xiàng)目定位，確定突破方向，開展有特色、有亮點(diǎn)、有品位的工程設(shè)計(jì)，因地制宜建設(shè)綠色公路。(2）主要任務(wù)。(1)統(tǒng)籌資源利用，實(shí)現(xiàn)集約節(jié)約；(2)加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)，注重自然和諧；(3)著眼周期成本，強(qiáng)化建養(yǎng)并重；(4)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效；(5)完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動(dòng)示范引領(lǐng)。2路線平縱面設(shè)計(jì)山海高速公路在勘察設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合綠色公路中的理念，以“生態(tài)路、景觀路”為目標(biāo)，從“實(shí)現(xiàn)集約節(jié)約”、“注重自然和諧”、“實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”等方面進(jìn)行了深入研究和設(shè)計(jì)創(chuàng)新，具體設(shè)計(jì)思路及成果如下。(1）路線平縱優(yōu)化。路線走廊帶地形為中低山、剝蝕丘陵、臺(tái)地、濱海平原，地勢自北向南逐漸傾斜，走廊帶地勢總體為北高南低，在路線前30km主要為山地，后26km主要為丘陵平原，因此在進(jìn)行路線平縱面設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合地形地貌條件，進(jìn)行了詳細(xì)的研究和優(yōu)化工作：(1)在山區(qū)段落，利用“兩山夾一溝”的地形填筑土方，消耗大量挖余土方且避免了高填方的出現(xiàn)；(2)在山區(qū)段落，充分利用互通內(nèi)三角區(qū)及主線填平區(qū)作為消耗余方的區(qū)域，避免增設(shè)棄土場；(3)在設(shè)置左右線的陡坡段落，縱面上采用高低路基的方式，右線抬高縱面降低挖方邊坡高度，減少挖方量，左線降低縱面減低擋墻高度，提高防護(hù)工程安全系數(shù)；(4)在地勢較為平緩的段落，在滿足防洪和通道涵洞凈空的前提下盡量降低縱面，減少填方；(5)在地勢較為平緩的段落，根據(jù)主線缺土情況，優(yōu)化調(diào)整互通及服務(wù)區(qū)場區(qū)縱面，通過互通及服務(wù)區(qū)挖余方，平衡主線填方量，減少借方。(2）利用余方生態(tài)恢復(fù)。根據(jù)沿線存在幾處廢棄采石場的特點(diǎn)，提出了對廢棄采石場進(jìn)行“生態(tài)恢復(fù)”的思想，將山區(qū)段大量的挖余方回填至廢棄采石場處，同時(shí)加以地形整理和綠化，一方面消耗了余方，減少棄方，同時(shí)也恢復(fù)了廢棄采石場處的自然環(huán)境，保護(hù)了生態(tài)，見圖1。2.2邊坡景觀與地質(zhì)意義以生態(tài)路、景觀路為設(shè)計(jì)原則，為了從地形上更好地滿足景觀要求，在其中一個(gè)標(biāo)段提出了“三級挖方邊坡采用順應(yīng)地形的弧形邊坡設(shè)計(jì)”，以路塹邊坡的坡頂線為基準(zhǔn)，打破了常規(guī)的從下至上設(shè)計(jì)，按從上至下的設(shè)計(jì)思路。從景觀方面看，更好地與地形相結(jié)合，形成了具有層次的波浪，若以不同顏色、形狀的植物綠化各級邊坡，層次感會(huì)更強(qiáng)；從地質(zhì)方面看，相比原來的邊坡形式弧形邊坡會(huì)更好地吻合地層結(jié)構(gòu)，特別是上表的覆蓋層，邊坡穩(wěn)定性更好?；⌒芜吰略O(shè)計(jì)的缺點(diǎn)在于對施工的要求高，需精細(xì)化實(shí)施，設(shè)計(jì)中按間距2m一個(gè)樁號，表示了各級邊坡高度，以滿足施工放樣要求，見圖2。2.3設(shè)置綠色護(hù)坡在擋土墻設(shè)計(jì)中，結(jié)合生態(tài)要求，以綠色公路理念，采用了樁板墻形式，在墻后利用覆土種植攀爬式植物，從而在遠(yuǎn)期以綠色植被遮蓋擋墻的外側(cè)墻面，使擋墻支護(hù)與周邊自然環(huán)境相互融合，不會(huì)出現(xiàn)大面積圬工與自然環(huán)境形成的景觀反差，實(shí)現(xiàn)了公路景觀與自然環(huán)境協(xié)調(diào)的目標(biāo)。擋墻實(shí)施完成后的效果見圖3。2.4橋型設(shè)計(jì)國內(nèi)應(yīng)用各大橋型設(shè)計(jì)方法在橋型設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用在對沿線天橋設(shè)計(jì)時(shí)，摒棄了以往設(shè)計(jì)中橋型樣式過于單一死板的思路，充分考慮橋位周邊的自然環(huán)境、景觀條件等，以綠色理念為基礎(chǔ)，以多樣化的橋型設(shè)計(jì)為手段，考慮了多種型式的天橋設(shè)計(jì)方案，包括上承式鋼筋混凝土拱橋、下承式系桿拱橋、斜腿剛構(gòu)橋、預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁橋等。通過多樣化的天橋型式設(shè)計(jì)，使橋梁不僅僅成為一種結(jié)構(gòu)工程，更能與自然環(huán)境相輔相成，實(shí)現(xiàn)建設(shè)生態(tài)路、景觀路的目標(biāo)，見圖4。2.5互通濕地，景觀濕地(1）互通區(qū)內(nèi)結(jié)合地形，通過對互通環(huán)形匝道內(nèi)的邊坡及排水設(shè)計(jì)，取消了大型涵洞，利用項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)降雨量大，易形成內(nèi)澇的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中考慮增加水體面積，配置濕地植物，營造互通濕地景觀。當(dāng)濕地內(nèi)積水達(dá)到一定高度后，通過濕地邊開溝順接匝道邊溝流走，景觀濕地的設(shè)置，既合理利用了地形，同時(shí)也創(chuàng)建了一個(gè)生態(tài)景觀，從而實(shí)現(xiàn)了“生態(tài)路、景觀路”的理念，見圖5。(2）互通立交匝道封閉區(qū)域設(shè)置緩坡，內(nèi)部排水設(shè)施采用淺碟型植草溝，取消互通內(nèi)圬工排水，采用自然生態(tài)排水，排水系統(tǒng)與涵洞相連，水量大時(shí)可以排走，水量小時(shí)可以在互通內(nèi)形成景觀水體或者生態(tài)草溝，降低造價(jià)并提高了景觀效果。2.6bim技術(shù)應(yīng)用(1）對設(shè)計(jì)成果的驗(yàn)證和展示。根據(jù)1∶2000地形圖、實(shí)測橫斷面及地面線數(shù)據(jù)進(jìn)行三角構(gòu)網(wǎng)，建立金江特大橋前后5km左右的地形曲面、DEM地形數(shù)據(jù)等，形成數(shù)字化的地形，見圖6和圖7。將本項(xiàng)目高分辨率衛(wèi)星測量、航空攝影測量、三維激光測量等多來源多精度的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并與實(shí)際地形進(jìn)行匹配，形成項(xiàng)目的DOM數(shù)據(jù)，將整理形成的DEM數(shù)據(jù)與DOM數(shù)據(jù)融合，形成三維真實(shí)的項(xiàng)目區(qū)域地面環(huán)境模型，見圖8和圖9。根據(jù)金江特大橋施工圖設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑慕Y(jié)構(gòu)尺寸，完成橋梁模型創(chuàng)建，從而對該橋進(jìn)行方案核查，同時(shí)利用三維實(shí)景環(huán)境，對成橋進(jìn)行漫游，包括模擬駕駛，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)成果三維實(shí)景展示。方便對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行匯報(bào)和項(xiàng)目各參與方相互溝通，見圖10和圖11。(2）對施工方案進(jìn)行驗(yàn)證和交底。采用BIM技術(shù)對關(guān)鍵施工步驟進(jìn)行過程模擬和工藝模擬，提供可視化解決方案，對施工單位進(jìn)行設(shè)計(jì)交底，能快速表達(dá)施工步驟，大大減少誤讀，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全問題，有效減少返工，見圖12和圖13。(3）對該橋的環(huán)境保護(hù)方案進(jìn)行直觀驗(yàn)證。結(jié)合本項(xiàng)目對環(huán)境保護(hù)的要求，針對項(xiàng)目中的環(huán)境保護(hù)措施（如節(jié)能減排、植被和水土保護(hù)等），可在三維的實(shí)體環(huán)境中進(jìn)