低碳理念的公路工程建设关键技术

［摘要］近几年的社会发展中，人们的生活水平不断提高，发展低碳经济的新理念愈发受到人们的广泛关注。公路工程的建设在给人们的生活带来便利的同时也给我国的生态环境造成了很多的负面影响。为让公路工程实现可持续发展战略，在工程施工中的低碳理念变得越来越重要。在此背景下，对低碳理念的公路工程建设进行探讨，并结合相关工作经验对此作出详细介绍，希望可为同行业工作者提供一些帮助。

［关键词］公路工程；低碳理念；工程建设

发展低碳理念的工程建设是我国“十二五”计划中的重中之重，低碳理念也是对当今全球对气候变化的应对对策。公路工程是我国交通运输的重要支柱，随着我国对低碳、环保意识的增强，一些低排放、低功耗、高能效为主的技术在产业开发上有很大空间，所以低碳理念也成为了公路建设未来发展中的方法。即便如此，在现代公路的建设中依然存在许多资源浪费、破坏生态环境的现象，在许多方面都会存在对相关概念和施工技术的认知不足，导致在某些方面无法得到推广和应用。本文从公路工程的低碳理念建设并结合相关经验综合研究分析。

1低碳公路的定义

随着我国环保意识的提高，对低碳公路的低碳理念越来越重视，而低碳公路主要是以碳平衡为基本原理，将各种环保技术应用于公路工程中，使公路建设的整个施工过程体现绿色环保、节能减排的特点，既有效提高公路建设的经济利益，还将公路建设对生态环境的破坏降到了最低，使低碳公路实现可持续发展。在公路工程建设过程中，为达到低碳环保、减少资源成本及损耗，而使用低碳理念的设计方案，用绿色施工技术将能源的损耗降到最低，还能减少碳的排放。就目前公路施工工程而言，在保证施工建设质量和效率的基础上，对工程的规划紧密关注，从各施工阶段加强公路建设的低碳节能效果，对于低碳效果要着重规划和施工管理。

2低碳技术在公路中的应用现状

绿色低碳技术在近几年的公路施工中使用广泛，从表面上看，在公路施工中从施工作业开始、公路路段建设等方面都将该技术手段进行了一定程度的应用，让公路建造施工对环境造成的污染及影响降到最低，对保持自然环境的生态平衡有极佳的作用，也符合我国的可持续发展战略，生存环境得以保障，让人与自然更和谐地相处。在国民经济的飞速发展中，各行各业同样进行着高速的变革，在各方面产能提高的同时，对能源的需求也逐渐加大，二氧化碳排放量也渐渐增大，这也是全球气候变暖的重要影响因素之一，要缓解全球变暖的现象，首先要控制二氧化碳的排放量，无论是对环境的保护还是发展绿色低碳经济来说都是重要的影响因素。在我国的公路工程施工中，对能源的消耗对比其他行业来说较大，这使公路工程在施工时造成的环境污染问题越来越严重，为使公路建设实现可持续发展，需要将绿色环保技术全面应用在公路领域中，梳理公路工程的绿色低碳理念，已成为不可逆转的时展需求。

3低碳公路在设计阶段的关键技术

3.1自然能源技术的合理应用

在低碳公路的建设过程中，需要详细了解公路施工中沿途路线的气候条件和地理环境，对自然资源进行可持续发展的开发并合理利用，凭借低碳公路的新技术环保理念，从而促进绿色交通经济的建立。如自然风能，利用相关技术在相关路段的设计规划中将风能进行合理利用，根据该地区的风向情况进行路段走向的设计，将风能进行合理利用，保证该路段有充足的风能，从而节约电能。再如太阳能使用技术的开发，该技术在路灯的能源设置中得以应用，将应用了太阳能技术的路灯设置在公路沿线，可大力缓解电力压力，达到减少照明耗电的情况，这样不仅可以节约公共资源，还有效达到了照明目的，所以该技术的推广和应用价值十分重要。

3.2太阳能路灯经济型分析

太阳能是目前已知的最清洁的能源，所以太阳能路灯可以对太阳能充分利用，单一的路灯类似1台中小型发电机，经过太阳能里的电池吸取光线，变换成电能，再储存到自身的备用电池中，这样就可以不损耗额外电能。正是因为太阳能路灯的特性，所以在安装时不需要额外加设电线管路。但是因为太阳能路灯属于新技术，所以其成本较高，重点集中在太阳能里电池板的能量转换效果和电能生产资费、蓄电池应用技术、太阳能路灯光源成本等方面。所以从太阳能路灯本身角度考虑，其成本较高，但是普通路灯在安装时，规模越大相关的费用也就会越高；在日常设备运行中，太阳能灯具的运行成本明显要低于普通路灯，并且电费与人工费用等会愈来愈高。

3.3公路绿化带的“碳补偿”设计技术

使用“碳补偿”的公路绿化带是将有强固碳性的植物绿化带放置在公路中间或两侧，可吸收机动车排除的尾气，减小公路路段的碳吸收和碳排放量差异，让汽车的尾气排放和植物的碳吸收处于一种平衡的状态。在绿色低碳的公路工程中，具有“碳补偿”能力的绿化带起着重要的作用，在公路区域中汽车尾气排放明显增加，而有了“碳补偿”绿化带会将碳排放量进行控制，促进低碳公路的良性发展。在绿化带设计的应用过程中，需将当地公路的气候和地理环境相结合，对每日车流量产生的碳排放量进行预计算，与此同时对公路工程中绿化带的吸氧固碳能力进行评估，通过公路绿化带可以让绿化带的“碳补偿”将自身的能力发挥到最佳状态，通过这种方式促使低碳公路可实现碳氧平衡。

3.4水环境敏感地带设计技术

在公路的设计规划中，工程的施工和运营受其影响较多，低碳理念的设计对公路工程的低碳节能效果有着直接影响，水环境敏感区的规划是整个低碳公路可实现长久运行的根本保障，低碳公路设计理念的合理应用也对公路工程低碳节能建设有着决定性的作用，因此水环境敏感地带设计技术对于低碳公路施工过程中节能减排有很大帮助。在公路施工中的水环境敏感地带，公路后期的施工会对水环境造成一定程度的破坏和污染，应对该区域进行实地考察并优化公路路线，最大限度避开水环境敏感区，为水环境的生态环境做最大力度的优化。如果不能合理避让水敏感区，需建立公路绿色施工，对在施工过程中可能出现的变故提出相对应的施工方案，需要对施工过程中出现的各种废弃物以最大程度不对环境造成破坏的处理，对水环境敏感地带的破坏尽量降到最低。

4低碳公路施工阶段的关键技术

低碳公路的建设是为了施工过程中可最大限度地节能减排、缓解环境压力，所以在施工过程中可最大限度应用绿色施工技术，可以邀请相关人员在公路施工过程进行技术指导，尤其是对施工中的废旧沥青再利用和机械设备的节能技术及生态环境的保护效果评价技术的应用方面进行适当的优化管理，从根本上减少碳的排放量。

4.1沥青循环利用技术

公路施工过程中会产生废旧沥青，通常会将使用过的沥青当做废旧垃圾抛弃处理，但是现在可以通过沥青循环利用技术将这类沥青进行再处理，使之重新达到路面的使用标准，让其重新有了使用价值。沥青循环利用技术是一项造福环境、造福人类的技术，可以将沥青进行完美利用，增加沥青经济价值，在降低施工成本、保持路面的几何特性、保护环境、节能减排等方面效果显著，通过使用此项技术可以对沥青再利用，节省了原材料，也从根本上将公路施工的成本降低，又可避免废旧沥青处理给生态环境带来的环境污染，这种技术可助力公路建造，实现可持续发展。

4.2生态环境恢复与保护效果评价技术

在进行公路施工时，会对周边环境造成不同程度的生态影响，为了让公路建设可以符合绿色低碳这一理念，首先需要在公路建设之前对生态环境进行评估，以方便对生态环境的保护和恢复。保护生态环境效果评价体系是根据施工沿线的生态环境特征，设计生态环境的恢复方案，这项方案在保护生态环境的同时还可以对公路施工沿线的环境进行监控和资源利用，让公路施工可以和自然生态环境形成相互依存、制约的关系，并将生态环境的恢复方案作为公路施工建设的必要条件。

5低碳理念下公路部分施工的数据分析

5.1低碳理念下公路绿化带数据分析

将阜新高速连接线工程作为案例进行数据分析，本项目绿化工程共19.8km，概算投资6840万元，绿化工程为中央分隔带和两侧绿化带；对中央分隔带绿化和路侧绿化以及附属（便道路面）工程进行相关检测，绿化及环境保护总投资额43873603.06元。公路绿化带的长宽高低会对噪声吸收减少有不可忽视的影响，当接收器和声源与绿化带高度比值成反比越大时，绿化带的减噪效果越好。交通噪声每升高1dB，土地的价格就会下降0.08%~1.26%，平均0.9%左右。反过来说，将交通噪声水平降低1dB，则相当于沿线土地增值0.9。当公路沿线的噪声低于250Hz，绿化带的植株种类和胸径大小成正相关性；当公路沿线的噪声在500~2000Hz区间时，降低噪声的效果和植株的叶片有关；当噪声超过2000Hz，绿化带的高度及植株形状决定着噪声减少效果。根据本项目建设的情况优化设置绿化林带，能够有效降低噪声污染，为人们的生活提供保障（表1）。

5.2低碳理念下太阳能数据分析

对起点位于202省道与阜阳市机场路交叉处的太阳能路灯数据进行分析，太阳能路灯功率大都在30W左右，灯杆高度6m，每天亮灯时间6~8h，3~5个阴雨天正常亮灯。每节约1kWh的电，就减少了360g煤炭的燃烧，也减少了277g粉尘的出现、997g二氧化碳等有害气体的排出。现分别将2016年至2019年太阳能数据情况进行分析，具体对比情况如图1所示。

5.3低碳理念下沥青混合料温拌剂数据分析

沥青混合料温拌剂可将施工时长延长，可以在0℃的条件下施工，在这样的条件下施工可以将施工环境进行有效改善，减少二氧化碳等温室气体的排放，也减少了沥青烟的排放；0℃还可以防止沥青老化，确保了公路施工的质量也延长了公路使用寿命。理论上讲，生产1t沥青温拌混合料可以节约17000cal的能量，可看做节约2.2kg左右的燃油；还可以节约公路施工时间、提高施工效率，102省道颍上江店孜至阜阳四十铺段改建工程中，在冬季沥青面层中添加了温拌剂，可降低拌和温度20~30℃，骨料和沥青加热温度随之降低，节约燃料30%左右。

6低碳理念在公路设计中的应用

6.1路基路面设计

在公路施工中，首先需要将道路表面的土质层清理，在施工时会出现大量的清表土，这些土质还有一定量的腐殖质，是效果良好的公路边坡的绿化用土，其中蕴含丰富的营养物质，可大概率提高植物的成活率。用清表土作为绿化用土在减少施工量的同时还能合理处理废土，防止废土对生态环境造成破坏。在进行公路施工时，要避免破坏生态环境，避免破坏周边的生态植物，在特定条件下还需要移植安放清理的植物。在进行植物安放和公路沿线植物恢复时，应根据当地气候与环境选择合适的植物，并且要尽量使用公路沿线原有的植物品种，提高植物的成活率，也避免出现物种入侵。在路基路面施工时，公路的边坡支护对公路的正常运营有着不容忽视的作用和意义，在做边坡支护时要考虑公路周边的地质环境，尊重自然，使公路的全线施工与整个生态环境相吻合。

6.2噪声控制设计

建设过程中必然会造成一定污染，如噪声污染，这是施工基础属性。在运营过程中也会给周围居民带来一定程度的困扰。所以在公路施工方案设计的过程中，应该从多方面对实际情况进行考量，保证将噪声对人们生活的负面影响降到最低。目前对于噪声解决的方法有以下措施：在公路周围设置绿化带以及其他能够阻隔声音的屏障，还应该在居住密度较大的地方设置明显禁止鸣笛标志，在空旷地区可以适当避让居民区以减少噪声对人们生活的影响。

7结束语

总之，应在绿色交通的倡导下，在生活中充分贯彻低碳环保理念，在设施设备的建设中贯彻这一理念，重视绿色环保对生活的积极影响，合理利用绿色环保材料，在新兴技术的加持下，最大限度保证延长公路使用周期。通过实施低碳公路建设，将新型的低碳施工技术和原有的施工技术紧密联系在一起，同时，在低碳经济的基础上对传统的、保守的施工技术进行更新优化，使新兴的低碳施工技术更符合绿色发展、低碳经济的需求，低碳公路体制的推行，促进了低碳经济的发展，更是我国公路建设的发展方向。

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作者：管松 单位：阜阳市公路管理局