绿色公路概念解析与建设

交通运输行业作为碳排放与能源消耗的重点领域，是我国应对气候变化与环境污染问题的关键行业之一。公路交通作为交通运输行业转型发展的重点内容，在实现绿色交通的战略目标中有着举足轻重的地位。绿色公路建设是按照系统论方法，在公路全寿命期中，综合公路建设品质、资源能源利用、污染排放、生态影响和运行效率之间的关系，统筹公路规划、设计、建设、运营、管理全过程，以最少的资源占用、最小的能源耗用、最低的污染排放、最轻的环境影响，获得最优的建设品质和最高的运行效率，实现外部刚性约束与公路内，在供给之间最大限度均衡的公路建设工程。为此，本项目基于节能减排、资源节约、环境保护、循环利用等理念，将机西高速打造成为一条绿色公路。

1项目概况

机西高速二期工程是河南省政府重点建设项目，项目起点位于中牟县东北，终点位于尉氏县大营乡接已建成通车的机西高速一期，并和商登高速相连，项目建设里程45.102km，建设总投资50.03亿元，全线采用双向6车道高速公路标准设计，路基宽度34.5m，设计速度120km/h。

2绿色公路设计

2.1建设背景

绿色公路的提出，是在全球关注气候变化的国际战略背景下，低碳环保理念的具体体现，做到牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，落实“四个交通”发展要求，促进公路发展转型升级，建设以质量优良为前提，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路，实现公路建设健康可持续发展。

2.2设计理念

项目在设计中贯彻绿色公路全寿命周期和均衡协调的思想，统筹项目建设人文社会、自然环境等各方面要求，全面考虑项目建管养各方面需求，集约节约利用资源、推动标准化建设、学习参考国内外节能环保科技成果、使用节碳新技术、提升公路的供给品质、提高工业化建造水平、完善旅游服务功能，将绿色公路建设理念贯彻到高速公路建设的每一个细节，努力出打造资源节约、环境友好、运行舒适、节能高效、服务完善的公路工程。

2.3建设任务

绿色公路建设中实现统筹资源管理利用，实现集约节约化;加强人员对生态的保护意识，注重人与自然和谐相处;着眼全周期内成本考量，强化建养并重;实现项目建设创新，科学高效;完善项目相关标准规范，起到绿色公路建设的引领示范作用。建设以质量优良为前提，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路，实现公路建设绿色健康可持续发展。

3绿色公路建设

3.1施工组织管理

机西项目公司发挥“指导协调、监督服务”等职能，将绿色公路建设理念融于心而敏于行，将节能减排技术，低碳材料设备用在项目建设的各个工序与施工阶段中，设立领导小组进行引导监督，并与多家科研单位签订合同为项目技术保障，依托科学团队与管理团队的支持，组织监理、施工单位进行绿色公路的理念传输会议与关键技术技术交底会，使绿色公路创新、协调、绿色、开放、共享的理念深入人心，实现节能低碳，道路优美，资源节约，环境友好的目标。

3.2节能减排技术应用

3.2.1植物纤维毯+玻璃钢纤维急流槽边坡防护

植物纤维毯可有效固土护坡，保护高速公路的边坡。稻草毯和稻草椰丝混合毯能有效减少边坡的土壤流失量，降低边坡地表径流量，增大雨水入渗;椰丝毯的表面径流相对较大，但保土的效果更佳。本项目的草毯选用规格为椰棕稻(麦)草秆混合草毯和稻草杆草毯，草毯厚度10～30mm，草毯密度240～260g/m2，其中椰棕稻(麦)草秆混合草毯椰棕含量≥20%。在路基填筑过程中，通过设计图纸给出的永久性泄水槽位置，进行临时泄水槽施工，并根据土方填筑高度不断进行加高处理，待沥青路面施工结束后，在原临时泄水槽位置统一铺设玻璃钢泄水槽，变为永久性排水设施，极大程度上减少了因泄水槽反复损坏、拆装、路基冲刷扰动造成的浪费和质量隐患;同时采用“植物纤维毯”工艺进行边坡预防护，伴随整个项目施工过程周期性固化已完成的路基边坡。在做好汛期边坡抗冲刷的同时，也对日常环保降尘起到了良好的作用。首创“植物纤维毯+玻璃钢纤维急流槽”的边坡防护，全线预计使用植物纤维毯147万m2，减少圬工防护约5.9万m3，降低碳排放约60万t并结合大气污染防治工作，首创植物纤维毯边坡防护与路基土方同步施工，既避免施工扬尘，改善了生态环境，同时又减少了防尘网覆盖，还能有效减少边坡的土壤流失量，减少边坡地表径流量，增加雨水入渗实现了良好的生态效益和经济效益，并在玻璃钢纤维急流槽安装上做到了永临结合，同步实现了防排功能且降低了施工费用。

3.2.2废旧橡胶胎粉改性沥青

废旧轮胎产量大，危害严重，以2017年为例，废旧轮胎产生量约3.2亿条，重量约1600万t，且仍以超过10%的速度增加。废旧轮胎难处理、难降解，占用土地、破坏植被、影响人类健康及生存环境，但其可再生利用，用于制作沥青改性剂。相关研究表明，加入废胶粉可提高沥青的高温性能、弹性恢复性能、抗疲劳性能、抗老化性能以及低温抗裂性能。加入废塑料不仅可以提升沥青的高温和抗老化性能，还可有效增强沥青的韧性。与其他的改性沥青相比，胶粉改性沥青铺设的路面具有降低造价、降噪、降低路面维护费用、抗高低温、延长公路使用寿命、提高抓着性能、防眩目和提高行车安全等优势。根据本项目估算，采用废胎胶粉改性沥青混合料修筑1km长、4cm厚、21m宽的路面:消耗废旧轮胎1万条，节约堆放土地资源约0.69亩，减少次生空气污染物排放5.3t，可减少大气污染防治费用约6900元，节约标准石油13.74t，可减少排放二氧化碳8.37t，二氧化硫67.2kg，一氧化碳69.4kg，PM2.5:6.94kg、PM10:11.97kg。本项目预计使用橡胶沥青技术共100.8万m2，9.29万t，其中废胎胶粉复合改性沥青混合料29.2km，94.80万m2;直投式胶粉复合改性剂混合料2km，6万m2，约0.59万t。

3.2.3回收塑料PE改性沥青

高性能沥青路面新材料的开发应用，不仅解决了部分废旧农膜对土壤的污染、进一步改善公路工程质量、延长路面的使用寿命，同时又保护了生态环境，是目前国际上路用性能等级、环保等级最好的产品，具有简化工艺、降低成本、节能减排，性能优异、缩短工期、资源再生等优势，是沥青路面的一次革命性创新技术。本项目使用直投式－PE沥青混凝性剂(高模量和抗车辙)载体材料50%采用回收农膜、塑胶包装袋，解决了部分“白色黑色”污染，起到了资源再利用的功能，若按1km双向4车道高速公路项目计算就可解决10t以上的农膜污染，项目共计约消化废旧轮胎约20万个，拟消耗农膜约500t，与传统改性沥青相比可节约标准煤121t、节约电费35万元以上、减少二氧化碳排放327t、氮氧化物、硫氧化物及沥青青烟排放3t(不含延长路面寿命后，节省养护次数，降低了因养护造成的交通拥堵而产生的碳排放及拌和楼传统改性沥青的储存耗能)。

3.3资源循环利用技术

3.3.1统筹土方调配

通过全线土方的统筹调配及综合循环利用，基本实现零弃方与少借方;通过反复优化路线与方案，减少借方量，通过利用建筑基坑土(约500万m3)，基本实现了耕地“零取土”，最大程度的保护了耕地和周围生态。

3.3.2建筑废弃物填筑路基

“十二五”时期，我国每年因过早拆除房屋造成的费用损失约4600亿元，过早拆除造成的碳排放预计导致碳排放量每年增加10%。我国建筑建筑废弃物年产生量约35亿t，但综合利用率不足5%，远低于欧盟(90%)、韩国(97%以上)及日本(97%以上)等发达国家和地区。将建筑废弃物有效利用，放在有效的位置作为资源利用以解决建筑垃圾堆放与环境污染等问题，建筑废弃物利用的一个重要途径就是公路的路基填筑中，道路路基对材料的性能要求不高，用建筑废弃物填筑将大大减少自然资源的消耗，实现循环利用，变废为宝。本项目采用建筑废弃物填筑路基替代4%水泥土填筑台背和路床施工，消化建筑废弃物50万m3，可节约借土方50万m3，减少农田占压面积约435亩(挖深2m计算)，恢复垃圾场占用土地面积约196亩(堆放高度5m计算)，同时减少水泥使用3.46万t，减少碳排放3.22万t，为解决城市建筑废弃物处置难题进行了有效探索。

4结语

绿色公路是“绿色交通”的重要组成部分，推进绿色公路建设，促进公路发展转型升级，建设以质量优良为前提，以资源节约、生态环保、节能高效、服务提升为主要特征的绿色公路，实现公路建设健康可持续发展。本文以机西高速的设计、施工组织管理和节碳技术应用为例，探索了基于全寿命周期和绿色低碳循环交通的发展路径，为以后项目的“绿色公路”建设提供参考借鉴。