绿色公路在我国的发展与展望

绿色公路在我国的发展与展望

从海南往海高速公路（以下简称北海高速公路）到保亭海棠湾高速公路（以下简称海海高速）是海南省中轴线高速公路和海南省高速公路的重要补充。它被确定为s35线高速公路。项目建成后将大幅度提高海南中、南部地区的路网水平和改善交通条件，实现五指山市和保亭县0.5h上高速公路，县县通高速公路的需求，进而增强海口、三亚等中心城市对海南中、南部地区的经济辐射和带动作用。在项目实施过程中，海南省交通运输厅提出了“建设生态路、环保路、景观路”的要求，以绿色公路理念为指导，开展有创新、有亮点、有特色的设计工作。现主要总结本项目以“绿色公路”理念为基础的诸多设计方法及设计成果，为今后绿色公路的建设提供一定的经验和基础。1绿色道路的概念1.1构建和谐关系的公路，是和谐校园绿色公路是指与交通系统中其他因素（车、人等），以及交通系统外诸因素（环境、能源、资源、经济、相关人和组织等），具有和谐关系的公路。这是一种理想的绿色公路。作为绿色交通的子领域，绿色公路同样具有时代性和地域性。因此，也可以把与交通系统中某些其他因素或交通系统外某些因素的矛盾得到一定程度的协调的公路称为绿色公路1.2绿色公路建设目标为了促进实施绿色公路建设，交通运输部在《关于实施绿色公路建设的指导意见》中提出了建设绿色公路的基本原则及主要任务(1）基本原则。坚持可持续发展。高度重视公路、环境、社会各方面、各要素的关系，提高资源和能源利用率，发挥公路先导性和基础性作用，实现在发展中保护、在保护中发展。坚持统筹协调。统筹公路规划、设计、建设、运营、管理、服务全过程，强调均衡协调，突出建、管、养、运并重，降低全寿命周期成本。坚持创新驱动。大力推动理念创新、技术创新、管理创新和制度创新，强化创新的驱动与支撑作用，为公路建设注入强大动力。坚持因地制宜。准确把握区域环境和工程特点，明确项目定位，确定突破方向，开展有特色、有亮点、有品位的工程设计，因地制宜建设绿色公路。(2）主要任务。(1)统筹资源利用，实现集约节约；(2)加强生态保护，注重自然和谐；(3)着眼周期成本，强化建养并重；(4)实施创新驱动，实现科学高效；(5)完善标准规范，推动示范引领。2路线平纵面设计山海高速公路在勘察设计过程中，结合绿色公路中的理念，以“生态路、景观路”为目标，从“实现集约节约”、“注重自然和谐”、“实施创新驱动”等方面进行了深入研究和设计创新，具体设计思路及成果如下。(1）路线平纵优化。路线走廊带地形为中低山、剥蚀丘陵、台地、滨海平原，地势自北向南逐渐倾斜，走廊带地势总体为北高南低，在路线前30km主要为山地，后26km主要为丘陵平原，因此在进行路线平纵面设计时，结合地形地貌条件，进行了详细的研究和优化工作：(1)在山区段落，利用“两山夹一沟”的地形填筑土方，消耗大量挖余土方且避免了高填方的出现；(2)在山区段落，充分利用互通内三角区及主线填平区作为消耗余方的区域，避免增设弃土场；(3)在设置左右线的陡坡段落，纵面上采用高低路基的方式，右线抬高纵面降低挖方边坡高度，减少挖方量，左线降低纵面减低挡墙高度，提高防护工程安全系数；(4)在地势较为平缓的段落，在满足防洪和通道涵洞净空的前提下尽量降低纵面，减少填方；(5)在地势较为平缓的段落，根据主线缺土情况，优化调整互通及服务区场区纵面，通过互通及服务区挖余方，平衡主线填方量，减少借方。(2）利用余方生态恢复。根据沿线存在几处废弃采石场的特点，提出了对废弃采石场进行“生态恢复”的思想，将山区段大量的挖余方回填至废弃采石场处，同时加以地形整理和绿化，一方面消耗了余方，减少弃方，同时也恢复了废弃采石场处的自然环境，保护了生态，见图1。2.2边坡景观与地质意义以生态路、景观路为设计原则，为了从地形上更好地满足景观要求，在其中一个标段提出了“三级挖方边坡采用顺应地形的弧形边坡设计”，以路堑边坡的坡顶线为基准，打破了常规的从下至上设计，按从上至下的设计思路。从景观方面看，更好地与地形相结合，形成了具有层次的波浪，若以不同颜色、形状的植物绿化各级边坡，层次感会更强；从地质方面看，相比原来的边坡形式弧形边坡会更好地吻合地层结构，特别是上表的覆盖层，边坡稳定性更好。弧形边坡设计的缺点在于对施工的要求高，需精细化实施，设计中按间距2m一个桩号，表示了各级边坡高度，以满足施工放样要求，见图2。2.3设置绿色护坡在挡土墙设计中，结合生态要求，以绿色公路理念，采用了桩板墙形式，在墙后利用覆土种植攀爬式植物，从而在远期以绿色植被遮盖挡墙的外侧墙面，使挡墙支护与周边自然环境相互融合，不会出现大面积圬工与自然环境形成的景观反差，实现了公路景观与自然环境协调的目标。挡墙实施完成后的效果见图3。2.4桥型设计国内应用各大桥型设计方法在桥型设计方案中的应用在对沿线天桥设计时，摒弃了以往设计中桥型样式过于单一死板的思路，充分考虑桥位周边的自然环境、景观条件等，以绿色理念为基础，以多样化的桥型设计为手段，考虑了多种型式的天桥设计方案，包括上承式钢筋混凝土拱桥、下承式系杆拱桥、斜腿刚构桥、预应力混凝土现浇箱梁桥等。通过多样化的天桥型式设计，使桥梁不仅仅成为一种结构工程，更能与自然环境相辅相成，实现建设生态路、景观路的目标，见图4。2.5互通湿地，景观湿地(1）互通区内结合地形，通过对互通环形匝道内的边坡及排水设计，取消了大型涵洞，利用项目区域内降雨量大，易形成内涝的特点，在设计中考虑增加水体面积，配置湿地植物，营造互通湿地景观。当湿地内积水达到一定高度后，通过湿地边开沟顺接匝道边沟流走，景观湿地的设置，既合理利用了地形，同时也创建了一个生态景观，从而实现了“生态路、景观路”的理念，见图5。(2）互通立交匝道封闭区域设置缓坡，内部排水设施采用浅碟型植草沟，取消互通内圬工排水，采用自然生态排水，排水系统与涵洞相连，水量大时可以排走，水量小时可以在互通内形成景观水体或者生态草沟，降低造价并提高了景观效果。2.6bim技术应用(1）对设计成果的验证和展示。根据1∶2000地形图、实测横断面及地面线数据进行三角构网，建立金江特大桥前后5km左右的地形曲面、DEM地形数据等，形成数字化的地形，见图6和图7。将本项目高分辨率卫星测量、航空摄影测量、三维激光测量等多来源多精度的影像数据进行整理，并与实际地形进行匹配，形成项目的DOM数据，将整理形成的DEM数据与DOM数据融合，形成三维真实的项目区域地面环境模型，见图8和图9。根据金江特大桥施工图设计图纸提供的结构尺寸，完成桥梁模型创建，从而对该桥进行方案核查，同时利用三维实景环境，对成桥进行漫游，包括模拟驾驶，实现设计成果三维实景展示。方便对设计成果进行汇报和项目各参与方相互沟通，见图10和图11。(2）对施工方案进行验证和交底。采用BIM技术对关键施工步骤进行过程模拟和工艺模拟，提供可视化解决方案，对施工单位进行设计交底，能快速表达施工步骤，大大减少误读，避免出现质量问题和安全问题，有效减少返工，见图12和图13。(3）对该桥的环境保护方案进行直观验证。结合本项目对环境保护的要求，针对项目中的环境保护措施（如节能减排、植被和水土保护等），可在三维的实体环境中进