绿色低碳可循环理念下高速公路设计优化方法研究

绿色低碳可循环理念下高速公路设计优化方法研究

彭凯，余意

湖北建科国际工程有限公司，湖北省武汉市， 430000

摘 要：本文主要介绍了绿色低碳可循环理念下高速公路设计优化的必要性，并探讨了高速公路线路优化、路基路面优化、桥梁涵洞优化、立交优化以及隧道优化等多种策略，以期我国高速公路事业能够向着绿色低碳的方向发展。

关键词：绿色低碳可循环；高速公路；优化设计；策略

高速公路是连接城市之间的枢纽，是城市发展过程中不可或缺的基础设施。在高速公路设计优化中引入绿色低碳可循环理念，不仅能够保障高速公路工程建设过程中的生态平衡，同时对于促进社会时代可持续稳定发展也有着十分关键的意义。

1. 绿色低碳可循环理念下高速公路设计优化的必要性

现阶段，我国国民经济水平显著提升，越来越多的家庭都拥有一辆小汽车作为代步工具，这种情况在一定程度上导致我国道路交通的需求不断增多，逐渐加大了高速公路工程的建设规模与范围。虽然这能够切实缓解城市部分交通问题，但是车辆产生的大量尾气严重影响着高速公路的生态环境，再加上高速公路工程在施工建设过程中也会对周边的生态系统造成不同程度的损害，让生态环境的保护与公路工程建设之间存在的矛盾日益激烈。由此可见，在高速公路设计优化中引入绿色低碳可循环理念显得尤为重要^[1]。

绿色低碳可循环理念下的高速公路优化设计，指的就是将绿色环保理念深入贯彻在高速公路工程建设过程中的各个环节，如设计、施工、运营以及使用等，从而让高速公路工程最大程度降低对周边自然生态环境的破坏。在这种理念下设计高速公路时，必须要将传统固有的设计理念及时摒弃，将环保作为设计基础，在设计方案中融入更多的低碳、可循环等策略与措施，并参考高速公路工程建设的实际情况，对设计方案进行不断的优化与完善，从而实现资源节约、生态环保等建设目标，促进高速公路与生态环境之间的平衡发展。
二、绿色低碳可循环理念下的高速公路优化设计策略

1. 线路优化选择

首先，要参照寿命周期与碳排放量来进行线路的优化选择。在设计高速公路工程项目时，除了要考虑到施工过程中所使用的的技术以及施工量，同时也要考虑好工程竣工投入使用后的运营效益以及维护保养等方面的内容。设计人员要在现有施工技术与施工工艺的基础上，合理规划设计方案，找出目的地与出发地之间最短的距离，从而减少车辆在高速公路上的行驶时间，降低车辆的碳排放量^[2]。其次，要根据土地的形态、类型设计路线。设计高速公路方案时，要尽可能的绕开土体形态和土质类型相对较差的区域，提高工程方案设计施工的可行性，同时也能够保障交通运营的安全性，以降低能源损耗、土地荒漠化开发、将原有乡级道路升级、避免大幅度占用农田等作为主要的指导思想，确保高速公路工程路面平缓，提高人们交通出行的安全体验。最后，要参照高路公路工程的实际情况与车流量设计线路。设计人员要综合分析相关指标，依照当地区域的车流量明确技术指标，若是工程周边区域环境过于复杂，就要适当降低相应指标，优先考虑路线和地形等条件，从而将施工规模控制在合理的范围内。在建设过程中，要将高速公路的桥梁、隧道以及高边坡等作为重点的施工对象，严格按照相关指标对其进行设计。在设计高速公路工程横断面与纵断面时，也要尽可能的避免出现大幅度作业，将线路与地形的起伏保持统一，减少项目建设对生态环境的影响，在确保高速公路功能的基础上，合理设计边坡，降低材料用量，提高土地资源利用效率^[3]。

2. 路基路面优化设计

由于高速公路工程在挖掘隧道的过程中将会产生大量的废渣，将这些废渣运出施工场地不仅需要增加施工成本，同时也要消耗大量资源，与生态环保可循环的理念背道而驰，所以要尽可能的将这些废渣进行再利用，确保环境效益与资源效益能够得到双重提升。在建设立交匝道时，可以利用橡胶粉来处理路面沥青，确保沥青的形变能力能够得到增强，并降低沥青使用过程中产生的噪音，实现低碳环保的目标。隧道内的路面要铺设温拌沥青，这样做的目的是为了能够减少温室气体的排放，降低燃油损耗，对周边生态环境起到一个保护的作用，同时也能够减少高路公路工程施工过程中对人员造成的身体损害。

3. 桥梁涵洞以及立交的优化设计

高路公路工程桥梁涵洞的优化设计也要遵循绿色低碳可循环的理念，减少立交型混合建设，将桥梁组合的合理优化作为基础，从而让高速公路的结构变得更加稳定，在运营过程中充分发挥节能减排的效果。高速公路主线的桥梁形态要协调路线布置，若是在建设过程中遇到河流或其他便道的情况便可以进行适当的偏移，从而减小桥梁的交叉角度与跨度，同时也要注重在设计桥梁景观时不要以破坏生态环境为代价^[4]。

在立交的优化设计中，要合理设计立交的互通功能，通常来讲，要在主线设计中应用具备互通功能的立交，降低互通建设规模。同时，设计人员针对当地地形设计桥涵路线时，也要尽可能的减少对当地自然环境的破坏，增强设计线路与地形的适配度，达到工程与自然的有效融合，对于桥涵中的朱桥梁建设，要适当减少桥梁设计的跨度，降低工程规模对周边环境的影响，确保生态系统的稳定。

（四）隧道优化设计
高速公路工程进行隧道优化设计时，要考虑到周边环境、天气条件、地形、地质以及地貌等因素，并以总线路、隧道和桥梁作为基础。在设计隧道功能时，不能过于注重直线建设，也不能过于重视曲线建设，而是要将直线隧道与曲线隧道的比例控制在合理的范围内，并维护隧道与周边环境的统一性。在实际工作中，可以线路的标准放在地形地质条件、生态环保与建设安全等方面，控制好全寿命周期来降低成本，同时也要深入分析隧道中一些附属项目与公路工程之间的关系，让高速公路工程的设计方案更加科学合理，符合安全行车的标准。在隧道设计中，分离式隧道的应用较为广泛，其间距十分标准，能够满足一些狭窄地形的通车需求^[5]。

结束语：

总而言之，高速公路工程的施工建设虽然能够促进我国社会的进一步发展，但是在建设过程中依然面对着很多现实问题，如资源消耗多、环境破坏大等。现阶段，人们的绿色环保理念逐渐增强，并且各行业中都将其作为了重点的发展方向，高路公路工程同样也不例外。在高速公路设计过程中，必须要秉承着绿色低碳可循环的理念，让我国道路交通事业得到稳定的发展。

参考文献：

[1]栾媛媛.绿色公路在高速公路设计中的实践初探[J].黑龙江交通科技,2021,44(07):15-16.DOI:10.16402/j.cnki.issn1008-3383.2021.07.008.

[2]黄泽浪.基于绿色公路理念的山区高速公路设计分析[J].运输经理世界,2021(13):36-38.

[3]贾胜勇.绿色公路理念在高速公路设计中的实践[J].交通世界,2021(12):21-23.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2021.12.009.

[4]赵明龙,李浩.高速公路设计中绿色公路理念的融入[J].交通世界,2021(08):57-58.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2021.08.025.

[5]兰旭,马超.绿色公路理念在高速公路设计中的应用[J].公路,2020,65(07):237-241.

作者简介：

彭凯，（1983.07-）男，武汉人，本科学历，湖北建科国际工程有限公司，高级工程师，研究方向：路桥工程