綠色公路概念解析與建設

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交通運輸行業作為碳排放與能源消耗的重點領域，是我國應對氣候變化與環境污染問題的關鍵行業之一。公路交通作為交通運輸行業轉型發展的重點內容，在實現綠色交通的戰略目標中有著舉足輕重的地位。綠色公路建設是按照系統論方法，在公路全壽命期中，綜合公路建設品質、資源能源利用、污染排放、生態影響和運行效率之間的關系，統籌公路規劃、設計、建設、運營、管理全過程，以最少的資源占用、最小的能源耗用、最低的污染排放、最輕的環境影響，獲得最優的建設品質和最高的運行效率，實現外部剛性約束與公路內，在供給之間最大限度均衡的公路建設工程。為此，本項目基于節能減排、資源節約、環境保護、循環利用等理念，將機西高速打造成為一條綠色公路。

1項目概況

機西高速二期工程是河南省政府重點建設項目，項目起點位于中牟縣東北，終點位于尉氏縣大營鄉接已建成通車的機西高速一期，并和商登高速相連，項目建設里程45.102km，建設總投資50.03億元，全線采用雙向6車道高速公路標準設計，路基寬度34.5m，設計速度120km/h。

2綠色公路設計

2.1建設背景

綠色公路的提出，是在全球關注氣候變化的國際戰略背景下，低碳環保理念的具體體現，做到牢固樹立創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念，落實“四個交通”發展要求，促進公路發展轉型升級，建設以質量優良為前提，以資源節約、生態環保、節能高效、服務提升為主要特征的綠色公路，實現公路建設健康可持續發展。

2.2設計理念

項目在設計中貫徹綠色公路全壽命周期和均衡協調的思想，統籌項目建設人文社會、自然環境等各方面要求，全面考慮項目建管養各方面需求，集約節約利用資源、推動標準化建設、學習參考國內外節能環保科技成果、使用節碳新技術、提升公路的供給品質、提高工業化建造水平、完善旅游服務功能，將綠色公路建設理念貫徹到高速公路建設的每一個細節，努力出打造資源節約、環境友好、運行舒適、節能高效、服務完善的公路工程。

2.3建設任務

綠色公路建設中實現統籌資源管理利用，實現集約節約化;加強人員對生態的保護意識，注重人與自然和諧相處;著眼全周期內成本考量，強化建養并重;實現項目建設創新，科學高效;完善項目相關標準規范，起到綠色公路建設的引領示范作用。建設以質量優良為前提，以資源節約、生態環保、節能高效、服務提升為主要特征的綠色公路，實現公路建設綠色健康可持續發展。

3綠色公路建設

3.1施工組織管理

機西項目公司發揮“指導協調、監督服務”等職能，將綠色公路建設理念融于心而敏于行，將節能減排技術，低碳材料設備用在項目建設的各個工序與施工階段中，設立領導小組進行引導監督，并與多家科研單位簽訂合同為項目技術保障，依托科學團隊與管理團隊的支持，組織監理、施工單位進行綠色公路的理念傳輸會議與關鍵技術技術交底會，使綠色公路創新、協調、綠色、開放、共享的理念深入人心，實現節能低碳，道路優美，資源節約，環境友好的目標。

3.2節能減排技術應用

3.2.1植物纖維毯+玻璃鋼纖維急流槽邊坡防護

植物纖維毯可有效固土護坡，保護高速公路的邊坡。稻草毯和稻草椰絲混合毯能有效減少邊坡的土壤流失量，降低邊坡地表徑流量，增大雨水入滲;椰絲毯的表面徑流相對較大，但保土的效果更佳。本項目的草毯選用規格為椰棕稻(麥)草稈混合草毯和稻草桿草毯，草毯厚度10～30mm，草毯密度240～260g/m2，其中椰棕稻(麥)草稈混合草毯椰棕含量≥20%。在路基填筑過程中，通過設計圖紙給出的永久性泄水槽位置，進行臨時泄水槽施工，并根據土方填筑高度不斷進行加高處理，待瀝青路面施工結束后，在原臨時泄水槽位置統一鋪設玻璃鋼泄水槽，變為永久性排水設施，極大程度上減少了因泄水槽反復損壞、拆裝、路基沖刷擾動造成的浪費和質量隱患;同時采用“植物纖維毯”工藝進行邊坡預防護，伴隨整個項目施工過程周期性固化已完成的路基邊坡。在做好汛期邊坡抗沖刷的同時，也對日常環保降塵起到了良好的作用。首創“植物纖維毯+玻璃鋼纖維急流槽”的邊坡防護，全線預計使用植物纖維毯147萬m2，減少圬工防護約5.9萬m3，降低碳排放約60萬t并結合大氣污染防治工作，首創植物纖維毯邊坡防護與路基土方同步施工，既避免施工揚塵，改善了生態環境，同時又減少了防塵網覆蓋，還能有效減少邊坡的土壤流失量，減少邊坡地表徑流量，增加雨水入滲實現了良好的生態效益和經濟效益，并在玻璃鋼纖維急流槽安裝上做到了永臨結合，同步實現了防排功能且降低了施工費用。

3.2.2廢舊橡膠胎粉改性瀝青

廢舊輪胎產量大，危害嚴重，以2017年為例，廢舊輪胎產生量約3.2億條，重量約1600萬t，且仍以超過10%的速度增加。廢舊輪胎難處理、難降解，占用土地、破壞植被、影響人類健康及生存環境，但其可再生利用，用于制作瀝青改性劑。相關研究表明，加入廢膠粉可提高瀝青的高溫性能、彈性恢復性能、抗疲勞性能、抗老化性能以及低溫抗裂性能。加入廢塑料不僅可以提升瀝青的高溫和抗老化性能，還可有效增強瀝青的韌性。與其他的改性瀝青相比，膠粉改性瀝青鋪設的路面具有降低造價、降噪、降低路面維護費用、抗高低溫、延長公路使用壽命、提高抓著性能、防眩目和提高行車安全等優勢。根據本項目估算，采用廢胎膠粉改性瀝青混合料修筑1km長、4cm厚、21m寬的路面:消耗廢舊輪胎1萬條，節約堆放土地資源約0.69畝，減少次生空氣污染物排放5.3t，可減少大氣污染防治費用約6900元，節約標準石油13.74t，可減少排放二氧化碳8.37t，二氧化硫67.2kg，一氧化碳69.4kg，PM2.5:6.94kg、PM10:11.97kg。本項目預計使用橡膠瀝青技術共100.8萬m2，9.29萬t，其中廢胎膠粉復合改性瀝青混合料29.2km，94.80萬m2;直投式膠粉復合改性劑混合料2km，6萬m2，約0.59萬t。

3.2.3回收塑料PE改性瀝青

高性能瀝青路面新材料的開發應用，不僅解決了部分廢舊農膜對土壤的污染、進一步改善公路工程質量、延長路面的使用壽命，同時又保護了生態環境，是目前國際上路用性能等級、環保等級最好的產品，具有簡化工藝、降低成本、節能減排，性能優異、縮短工期、資源再生等優勢，是瀝青路面的一次革命性創新技術。本項目使用直投式－PE瀝青混凝性劑(高模量和抗車轍)載體材料50%采用回收農膜、塑膠包裝袋，解決了部分“白色黑色”污染，起到了資源再利用的功能，若按1km雙向4車道高速公路項目計算就可解決10t以上的農膜污染，項目共計約消化廢舊輪胎約20萬個，擬消耗農膜約500t，與傳統改性瀝青相比可節約標準煤121t、節約電費35萬元以上、減少二氧化碳排放327t、氮氧化物、硫氧化物及瀝青青煙排放3t(不含延長路面壽命后，節省養護次數，降低了因養護造成的交通擁堵而產生的碳排放及拌和樓傳統改性瀝青的儲存耗能)。

3.3資源循環利用技術

3.3.1統籌土方調配

通過全線土方的統籌調配及綜合循環利用，基本實現零棄方與少借方;通過反復優化路線與方案，減少借方量，通過利用建筑基坑土(約500萬m3)，基本實現了耕地“零取土”，最大程度的保護了耕地和周圍生態。

3.3.2建筑廢棄物填筑路基

“十二五”時期，我國每年因過早拆除房屋造成的費用損失約4600億元，過早拆除造成的碳排放預計導致碳排放量每年增加10%。我國建筑建筑廢棄物年產生量約35億t，但綜合利用率不足5%，遠低于歐盟(90%)、韓國(97%以上)及日本(97%以上)等發達國家和地區。將建筑廢棄物有效利用，放在有效的位置作為資源利用以解決建筑垃圾堆放與環境污染等問題，建筑廢棄物利用的一個重要途徑就是公路的路基填筑中，道路路基對材料的性能要求不高，用建筑廢棄物填筑將大大減少自然資源的消耗，實現循環利用，變廢為寶。本項目采用建筑廢棄物填筑路基替代4%水泥土填筑臺背和路床施工，消化建筑廢棄物50萬m3，可節約借土方50萬m3，減少農田占壓面積約435畝(挖深2m計算)，恢復垃圾場占用土地面積約196畝(堆放高度5m計算)，同時減少水泥使用3.46萬t，減少碳排放3.22萬t，為解決城市建筑廢棄物處置難題進行了有效探索。

4結語

綠色公路是“綠色交通”的重要組成部分，推進綠色公路建設，促進公路發展轉型升級，建設以質量優良為前提，以資源節約、生態環保、節能高效、服務提升為主要特征的綠色公路，實現公路建設健康可持續發展。本文以機西高速的設計、施工組織管理和節碳技術應用為例，探索了基于全壽命周期和綠色低碳循環交通的發展路徑，為以后項目的“綠色公路”建設提供參考借鑒。