綠色公路設計在舊路改造中的應用研究

言美忠 汪燕茹

浙江中路交通設計有限公司 浙江 嘉興 314000

1 綠色低碳理念

綠色理念是要保證生態環境可以得到切實的保護，繼而降低各種能源消耗量。在舊路改造中，貫徹綠色這一理念，可以將低碳目標和生態理念二者合理地結合起來，這樣才能讓城市環境更符合人們的居住，給人民群眾提供了良好的交通環境[1]，為人們的出行提供了便利。具體而言，通過將節能技術，新能源以及材料等進行科學合理運用，來達到降低能源消耗和溫室氣體排放目的。總之是降低能源消耗量，降低碳排放量，降低生態環境的污染，改善生態環境等。在舊城區道路改造中，推行“綠色”的概念，既能使低碳與生態相統一，又能使城市的環境更適合人類居住。其為廣大市民的出行創造一個良好的交通條件。具體來說，是要通過科學、合理地利用節能技術、新能源、新材料等來實現節能減排。因此，在公路施工中要積極地把低碳思想貫徹到具體的工作中去。在舊路改造過程中，合理應用綠色道路的設計，必須注重綠色環境。通過回收各類資源，減少能耗，進而實現舊路改造。

2 綠色公路設計在舊路改造中的意義

2.1 公路路線實際縱向坡度控制

在綠色公路的設計過程中，要注意道路的線型和構造結構的斷面設計，要有效控制橋梁與隧道的比例，并對其施工的難度和成本進行有效的控制。同時，為了減少路面起伏，提高路面的高度，減少高速公路的行駛危險，減少能源消耗。在道路設計過程中，要盡可能地避免連續長大縱坡，以降低行駛時的能耗，并避免因縱坡度大而造成的頻繁出現。為保證我國的運輸行業健康發展，必須加強對工程質量的控制，從源頭上提升工程質量。同時，在縱向坡度較大的區域，必須采用避險車道、降溫車道和消能措施，并對道路運行中出現的安全隱患和事故給予相應的調節手段。

2.2 控制公路選線以及建設的基本要素

首先，在公路設計中，對道路的實際行駛里程進行控制，盡量縮短道路行駛里程，既可以有效地控制道路行駛時間，又可以降低行駛時的油耗。在道路運行和個人駕車的整個過程中，實現對二氧化碳排放的系統性控制。同時，公路設計要注重建設和施工的實際情況，以降低施工難度為目標，減少設計時隧橋比偏大、邊坡過長、地質條件不良等問題的發生，在設計時充分考慮施工進度、費用、效益等綜合因素，以達到綠色工程、綠色公路的目的。

2.3 靈活設計公路選線

公路選擇要遵循綠色發展的思想，要根據地形、地貌等實際情況和地質條件開展公路選線，做到節約能源、綠色行車是公路建設的基本方針。目前，在我國的經濟狀況下，選擇道路的原則是以節約能源為主，兼顧環保與可持續發展。在實際道路選擇中，首先要明確道路的方向，道路應該盡量與山脈、江川、地形方向、起伏等吻合，做到道路選擇時不會強行拉直，也不會出現道路選擇時強行切掉地形等問題，在數量上大幅度減少高填以及深挖等，整體控制邊坡高度，從更大范圍，更大體制上控制自然與生態系統改造與破壞。從功能工程、主體工程、防護工程等方面全面減少道路施工和運營中的能源消耗和二氧化碳排放量。

3 舊路工程概況

某舊路工程由于運輸規模比較大，隨著重載車輛的不斷增多，原有的舊路已經無法滿足交通和城市經濟的發展，在此背景下，對交通和城市的發展提出了更高的要求，必須對舊路進行改造。改建后的舊路工程全長達21.835km，具體設計為雙向車道的一級公路，通過集鎮路段設計速度每小時達60km，設計速度每小時達80km，全線寬達37.2m，橋涵設計的汽車荷載等級達公路-I級。

4 綠色公路設計在舊路改造中的具體應用

本項目為舊路改造項目，針對公路建設中的關鍵地段，按新建設項目的核心要求進行詳細建設。包括橋梁、路基路面、涵道等，以及對原有的瀝青路面進行強化，既要保證路面的承載能力，又要保證道路的行駛和舒適性。對于舊路的鋪設，必須嚴格遵循試驗的成果，采用瀝青路面的結構計算程序，結合實際的施工條件。根據分析數據可以看出，舊路的承載能力很高。另外，對舊路的破損狀況進行細致調研和分析，采取有效防治對策，以保證道路工程的安全運行。

4.1 應用通道資源以降低資源的應用量

通過對現有公路工程現狀的綜合分析，可以看出該工程的地基具有較高的強度和較高的干燥性。所以，在公路施工中[4-5]，必須做好新舊道路的治理。路面具有很大承載能力，對舊路面進行碾壓，然后重新覆蓋，可以達到特殊的設計需求。所以，在公路建設中，做好舊路的施工工作，既可以節約養護費用，又可以節約工程造價。同時，也能提高公路的壽命，給居民帶來更為安全、舒適的交通環境。為提高舊路使用中的改善率，對舊路的平縱設計要根據舊路的實際情況，并與線路設計規范相結合；選擇了平縱指數，對已有的渠道資源進行了綜合利用，其表現為：

（1）在方案的規劃上，為了提高改建道路的合理性，減少對舊路的資源的耗用，舊路的規劃要盡量符合舊路的規劃。對原有道路兩側進行適當拓寬，這種方案可以在一定程度上降低改建時占用空間，提高改建的科學性和經濟性，從而為廣大市民營造一個優良的運輸條件。

（2）按照舊路改建方案，縱斷面設計要充分考慮舊路縱坡度，在滿足規范的前提下，適當減少斜坡長度。

（3）利用舊路工程實際長度達21.838km。

4.2 充分利用通道資源對路基路線進行優化設計

在公路路基路面改造中采用綠色公路設計，應著重于路基的強度和狀況，而在實際設計階段，還要考慮路面承載能力。通過對線路平面規劃和立面設計的合理指標和參數的選取，確保改造設計內容與實際需求相一致，以提高舊路的利用率，并充分利用信道資源進行優化設計等。

首先，在進行改建方案設計時，必須從原有的線路形式和設計內容出發，以最大程度地優化新的設計線路與原有的線路形式。可以采用兩側的拓寬來減少新的占用。此外，為了保證道路的安全和暢通，在原有的路線上，應當將原有的道路向兩側擴展。其次，根據舊路改建方案需要充分發揮原有道路建設結構的特性，在滿足規范要求的情況下，對設計方案進行調整和優化，減少坡長，有效地利用渠道的資源；再次，合理布置走廊，盡可能選擇在拆遷較少的區域，以保證后續工程的順利、有序進行。因此，要根據工程實際，降低工程建設的難度，提高選線的靈活性，防止高填深開挖，減少能源消耗，保護周圍的生態環境；同時，要強化交通組織設計，保證道路的通暢；保證了交通的安全，達到了能源和環境保護的目的。最后提出了對高速公路縱坡進行科學的控制，以減少橋梁與隧道的比例，減少縱坡，減少車輛在行駛時的能量消耗過大而造成的安全事故。通過設置消能設備，保證車輛運行的安全。

要確保設計的設計與原來的結構設計、線路等高度協調，推動新技術、新工藝的開發、新材料的應用，始終堅持以“安全耐用、利用資源、節能環保、智能分享”四個理念來開展。因此，今后還需要深入地對各類技術方法進行深入探討，要真正做好新老道路的材質與結構特性的配比和配比技術，在道路工程中起到示范和帶頭的作用。在改善交通條件的前提下，加強城市綠化建設，合理設置道路兩旁綠地，改善環境品質[6]。

4.3 通過舊路廢舊材料再進行混合攤鋪加工

舊路改建的過程中，經常會產生大量的廢棄物料，如污水管道、舊路擋墻以及瀝青路面開挖料等，這些都具有強度高、耐水性好等特點，屬于可再生資源。在這一背景下，舊路廢棄物料的回收利用還需要得到充分的開發，既能節約原材料，又能有效地達到環保等目的。路面基層可以采用瀝青混合料，處理已拆除的水穩碎石，混凝土面板等作為路基的填充物和基底的更換，瀝青混合料的鋪面處理，需要采取措施將瀝青混合料轉變成液體；攤鋪機在均勻、連續的情況下，還應減少混合料的離析，有效地改善道路的整體性，提高舊道路的廢棄物料的利用率，有效地實現資源的節約，有利于減少工程項目的總投資，防止重復出現資源浪費。

舊路工程廢料統計，工程主要廢舊材料如下：舊路工程擋墻總計2676.86m3，挖掘舊瀝青路面總計41481.9m3，雨污水管道開挖量總計24385.9m3，緣石水泥砼路面總計13482.8 m3，舊橋涵拆除總計4931.59m3。

從對舊路上被破壞的各類物資的檢查來看，這些廢棄的物料整體的硬度要高得多。因此，廢水的穩定度很高，在新道路建設中，可以回收使用。針對公路養護過程中所產生的廢舊石材，可以通過粉碎再混合獲得可回收的骨料，再與水泥、砂等原料按照一定的比例混合，制成一種新的建材，以達到公路修復工程中廢舊材料的回收。已建好的瀝青混凝土鋪裝工程中，可以利用可回收的骨料取代一部分自然石材作為鋪面材料，從而在不影響其外觀美感的前提下，保持原路面的正常使用。此外，還對舊路工程中的銑刨瀝青混合料、水穩碎石以及橋涵工程結構、防護結構等進行了拆卸，這種材料能夠滿足新、改擴建工程建設的需求，為人們的出行創造了一個有利的條件，可減少各種新型物料使用，具有良好的生態和經濟效益。

4.4 積極做好建筑垃圾回收和現有設施重復利用工作

對于公路的建設，在前期施工中常常要通過集鎮路段，并且在一定程度上存在著城市化嚴重問題，產生填土、建筑垃圾等一系列問題。就建筑廢棄物而言，整體結構松散，缺乏系統的穩定性，以住宅為中心。因此，要達到環境保護的目的，必須充分考慮高速公路建設項目周邊的環境，在不具備良好的土壤條件下，能夠將建筑垃圾用于路基的填筑[7]，既符合節約資源的要求，又能兼顧環保、和諧的目標。在現有設備的基礎上，對現有設備進行有效的利用，盡量減少重復投資。

對待改建的高速公路項目進行分析，舊路項目通過集鎮段，路旁的城市化現象十分突出，這一段存在著大量的人造土壤。填埋方式主要是填土，垃圾為輔，建筑垃圾三大類，每一層的實際土層均應為0.7～3.9m。而填料是最主要的成分。這三個階段中，建筑廢棄物的構造比較松散，整體的穩定性較低，這一塊位置多在原來的房屋施工項目中。由于當地的農戶對建筑廢棄物的處置技術和管理水平不高，導致工程建設不僅沒有效果，而且對周圍的環境也產生了嚴重的影響。通過對該工程的基本情況進行了分析，發現該工程周邊地勢平坦，缺少合適的土壤開采條件；在老公路改造過程中，為了減少資源化和保護生態，必須采用建筑廢棄物；利用建筑廢料作為老公路改建的原料。通過對工程實踐的分析，指出了建筑廢棄物是一種優良的自然集料，通過適當的工藝處理，可以作為道路的基礎或地基的填充物。從長遠來看，舊路改建項目由于長時期的車流量很大，會有大量的重型車輛經過，因此，重型汽車會提高道路的品質，為實現對舊路改造期間的施工質量進行全面的控制，在對施工廢物進行再生處理之后，只在新建道路上使用。

（1）有管網再利用

本項目包括雨水管道和污水管道，總長度為6.201公里。根據施工現場的實際狀況合理設計出道路縱斷面，并對原有的雨水管道和污水管道特性和大小進行分析。經對其進行了初步的計算，認為原有的雨水管道和污水管道全部能達到項目的要求，故對原有道路進行改建，能在原有道路上直接使用雨水管道和污水管道，無需新建管道。

（2）綠植再利用

根據舊路原有綠化植物狀況分析，可發現在原有路段上種植著數量眾多、種類繁多、規格一致、且生長良好、可達到改善生態環境目的的綠化植物。舊路改造中，可對原有公路工程附近栽植綠色植物加以利用，原路栽植值大量女貞，側柏，紫葉李多種植物。根據舊路改造的現狀，為使現有綠植得到合理運用，發揮其應有的功能，實現綠植再利用，可采用以下措施：首先，對改建舊路路基雙側綠化所施加喬木可利用女貞原苗木，利用原有苗木實現新建公路改造的基礎上，降低綠化植物運輸成本。其次，針對側分帶綠化帶可利用觀賞性強的紫葉李。

通過對舊路原有綠化植被現狀的剖析可以看出，在原來的道路上種植著數量眾多、種類繁多、規格一致的樹種生長良好，可達到改善生態和環境作用的綠化樹種。在舊路的改建中，可以在原來的道路上種植綠化，并在原來的道路上種植許多的側柏、女貞以及紫葉等。針對舊路改建的實際情況，為了充分利用已存在的綠化植物，充分發揮其作用，達到綠化再生的目的。可采取如下的方法：第一，在老道路兩側的綠化中應用喬木，可使用原樹種，并在現有的苗木基礎上，完成新道路的改造，從而減少綠化植株的運輸費用；第二，在側分帶綠地中可以充分發揮觀賞價值的紫葉李。

5 總結

總而言之，舊路改造是一個較為復雜的工作，在進行的實際操作中，對施工的計算有很高的要求。因此，要充分考慮到舊路的檢查力度，以平縱指標為基礎，最大限度地利用舊有的道路資源，進而降低新建道路建設的土地，并在改造時投入資金，降低項目成本，提高經濟效益。在舊道路改造中，會產生大量的可再生資源和廢舊物料，在確保道路工程質量達到要求的情況下，對各類廢物進行合理的處理，減少各種廢棄物對環境的污染。