綠色公路在我國的發展與展望

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充。它被確定為s35線高速公路。項目建成后將大幅度提高海南中、南部地區的路網水平和改善交通條件，實現五指山市和保亭縣0.5h上高速公路，縣縣通高速公路的需求，進而增強海口、三亞等中心城市對海南中、南部地區的經濟輻射和帶動作用。在項目實施過程中，海南省交通運輸廳提出了“建設生態路、環保路、景觀路”的要求，以綠色公路理念為指導，開展有創新、有亮點、有特色的設計工作。現主要總結本項目以“綠色公路”理念為基礎的諸多設計方法及設計成果，為今后綠色公路的建設提供一定的經驗和基礎。1綠色道路的概念1.1構建和諧關系的公路，是和諧校園綠色公路是指與交通系統中其他因素（車、人等），以及交通系統外諸因素（環境、能源、資源、經濟、相關人和組織等），具有和諧關系的公路。這是一種理想的綠色公路。作為綠色交通的子領域，綠色公路同樣具有時代性和地域性。因此，也可以把與交通系統中某些其他因素或交通系統外某些因素的矛盾得到一定程度的協調的公路稱為綠色公路1.2綠色公路建設目標為了促進實施綠色公路建設，交通運輸部在《關于實施綠色公路建設的指導意見》中提出了建設綠色公路的基本原則及主要任務(1）基本原則。堅持可持續發展。高度重視公路、環境、社會各方面、各要素的關系，提高資源和能源利用率，發揮公路先導性和基礎性作用，實現在發展中保護、在保護中發展。堅持統籌協調。統籌公路規劃、設計、建設、運營、管理、服務全過程，強調均衡協調，突出建、管、養、運并重，降低全壽命周期成本。堅持創新驅動。大力推動理念創新、技術創新、管理創新和制度創新，強化創新的驅動與支撐作用，為公路建設注入強大動力。堅持因地制宜。準確把握區域環境和工程特點，明確項目定位，確定突破方向，開展有特色、有亮點、有品位的工程設計，因地制宜建設綠色公路。(2）主要任務。(1)統籌資源利用，實現集約節約；(2)加強生態保護，注重自然和諧；(3)著眼周期成本，強化建養并重；(4)實施創新驅動，實現科學高效；(5)完善標準規范，推動示范引領。2路線平縱面設計山海高速公路在勘察設計過程中，結合綠色公路中的理念，以“生態路、景觀路”為目標，從“實現集約節約”、“注重自然和諧”、“實施創新驅動”等方面進行了深入研究和設計創新，具體設計思路及成果如下。(1）路線平縱優化。路線走廊帶地形為中低山、剝蝕丘陵、臺地、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，因此在進行路線平縱面設計時，結合地形地貌條件，進行了詳細的研究和優化工作：(1)在山區段落，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；(2)在山區段落，充分利用互通內三角區及主線填平區作為消耗余方的區域，避免增設棄土場；(3)在設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，提高防護工程安全系數；(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，根據主線缺土情況，優化調整互通及服務區場區縱面，通過互通及服務區挖余方，平衡主線填方量，減少借方。(2）利用余方生態恢復。根據沿線存在幾處廢棄采石場的特點，提出了對廢棄采石場進行“生態恢復”的思想，將山區段大量的挖余方回填至廢棄采石場處，同時加以地形整理和綠化，一方面消耗了余方，減少棄方，同時也恢復了廢棄采石場處的自然環境，保護了生態，見圖1。2.2邊坡景觀與地質意義以生態路、景觀路為設計原則，為了從地形上更好地滿足景觀要求，在其中一個標段提出了“三級挖方邊坡采用順應地形的弧形邊坡設計”，以路塹邊坡的坡頂線為基準，打破了常規的從下至上設計，按從上至下的設計思路。從景觀方面看，更好地與地形相結合，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，層次感會更強；從地質方面看，相比原來的邊坡形式弧形邊坡會更好地吻合地層結構，特別是上表的覆蓋層，邊坡穩定性更好。弧形邊坡設計的缺點在于對施工的要求高，需精細化實施，設計中按間距2m一個樁號，表示了各級邊坡高度，以滿足施工放樣要求，見圖2。2.3設置綠色護坡在擋土墻設計中，結合生態要求，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，從而在遠期以綠色植被遮蓋擋墻的外側墻面，使擋墻支護與周邊自然環境相互融合，不會出現大面積圬工與自然環境形成的景觀反差，實現了公路景觀與自然環境協調的目標。擋墻實施完成后的效果見圖3。2.4橋型設計國內應用各大橋型設計方法在橋型設計方案中的應用在對沿線天橋設計時，摒棄了以往設計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境、景觀條件等，以綠色理念為基礎，以多樣化的橋型設計為手段，考慮了多種型式的天橋設計方案，包括上承式鋼筋混凝土拱橋、下承式系桿拱橋、斜腿剛構橋、預應力混凝土現澆箱梁橋等。通過多樣化的天橋型式設計，使橋梁不僅僅成為一種結構工程，更能與自然環境相輔相成，實現建設生態路、景觀路的目標，見圖4。2.5互通濕地，景觀濕地(1）互通區內結合地形，通過對互通環形匝道內的邊坡及排水設計，取消了大型涵洞，利用項目區域內降雨量大，易形成內澇的特點，在設計中考慮增加水體面積，配置濕地植物，營造互通濕地景觀。當濕地內積水達到一定高度后，通過濕地邊開溝順接匝道邊溝流走，景觀濕地的設置，既合理利用了地形，同時也創建了一個生態景觀，從而實現了“生態路、景觀路”的理念，見圖5。(2）互通立交匝道封閉區域設置緩坡，內部排水設施采用淺碟型植草溝，取消互通內圬工排水，采用自然生態排水，排水系統與涵洞相連，水量大時可以排走，水量小時可以在互通內形成景觀水體或者生態草溝，降低造價并提高了景觀效果。2.6bim技術應用(1）對設計成果的驗證和展示。根據1∶2000地形圖、實測橫斷面及地面線數據進行三角構網，建立金江特大橋前后5km左右的地形曲面、DEM地形數據等，形成數字化的地形，見圖6和圖7。將本項目高分辨率衛星測量、航空攝影測量、三維激光測量等多來源多精度的影像數據進行整理，并與實際地形進行匹配，形成項目的DOM數據，將整理形成的DEM數據與DOM數據融合，形成三維真實的項目區域地面環境模型，見圖8和圖9。根據金江特大橋施工圖設計圖紙提供的結構尺寸，完成橋梁模型創建，從而對該橋進行方案核查，同時利用三維實景環境，對成橋進行漫游，包括模擬駕駛，實現設計成果三維實景展示。方便對設計成果進行匯報和項目各參與方相互溝通，見圖10和圖11。(2）對施工方案進行驗證和交底。采用BIM技術對關鍵施工步驟進行過程模擬和工藝模擬，提供可視化解決方案，對施工單位進行設計交底，能快速表達施工步驟，大大減少誤讀，避免出現質量問題和安全問題，有效減少返工，見圖12和圖13。(3）對該橋的環境保護方案進行直觀驗證。結合本項目對環境保護的要求，針對項目中的環境保護措施（如節能減排、植被和水土保護等），可在三維的實體環境中進