低碳理念的公路工程建設關鍵技術

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［摘要］近幾年的社會發展中，人們的生活水平不斷提高，發展低碳經濟的新理念愈發受到人們的廣泛關注。公路工程的建設在給人們的生活帶來便利的同時也給我國的生態環境造成了很多的負面影響。為讓公路工程實現可持續發展戰略，在工程施工中的低碳理念變得越來越重要。在此背景下，對低碳理念的公路工程建設進行探討，并結合相關工作經驗對此作出詳細介紹，希望可為同行業工作者提供一些幫助。

［關鍵詞］公路工程；低碳理念；工程建設

發展低碳理念的工程建設是我國“十二五”計劃中的重中之重，低碳理念也是對當今全球對氣候變化的應對對策。公路工程是我國交通運輸的重要支柱，隨著我國對低碳、環保意識的增強，一些低排放、低功耗、高能效為主的技術在產業開發上有很大空間，所以低碳理念也成為了公路建設未來發展中的方法。即便如此，在現代公路的建設中依然存在許多資源浪費、破壞生態環境的現象，在許多方面都會存在對相關概念和施工技術的認知不足，導致在某些方面無法得到推廣和應用。本文從公路工程的低碳理念建設并結合相關經驗綜合研究分析。

1低碳公路的定義

隨著我國環保意識的提高，對低碳公路的低碳理念越來越重視，而低碳公路主要是以碳平衡為基本原理，將各種環保技術應用于公路工程中，使公路建設的整個施工過程體現綠色環保、節能減排的特點，既有效提高公路建設的經濟利益，還將公路建設對生態環境的破壞降到了最低，使低碳公路實現可持續發展。在公路工程建設過程中，為達到低碳環保、減少資源成本及損耗，而使用低碳理念的設計方案，用綠色施工技術將能源的損耗降到最低，還能減少碳的排放。就目前公路施工工程而言，在保證施工建設質量和效率的基礎上，對工程的規劃緊密關注，從各施工階段加強公路建設的低碳節能效果，對于低碳效果要著重規劃和施工管理。

2低碳技術在公路中的應用現狀

綠色低碳技術在近幾年的公路施工中使用廣泛，從表面上看，在公路施工中從施工作業開始、公路路段建設等方面都將該技術手段進行了一定程度的應用，讓公路建造施工對環境造成的污染及影響降到最低，對保持自然環境的生態平衡有極佳的作用，也符合我國的可持續發展戰略，生存環境得以保障，讓人與自然更和諧地相處。在國民經濟的飛速發展中，各行各業同樣進行著高速的變革，在各方面產能提高的同時，對能源的需求也逐漸加大，二氧化碳排放量也漸漸增大，這也是全球氣候變暖的重要影響因素之一，要緩解全球變暖的現象，首先要控制二氧化碳的排放量，無論是對環境的保護還是發展綠色低碳經濟來說都是重要的影響因素。在我國的公路工程施工中，對能源的消耗對比其他行業來說較大，這使公路工程在施工時造成的環境污染問題越來越嚴重，為使公路建設實現可持續發展，需要將綠色環保技術全面應用在公路領域中，梳理公路工程的綠色低碳理念，已成為不可逆轉的時展需求。

3低碳公路在設計階段的關鍵技術

3.1自然能源技術的合理應用

在低碳公路的建設過程中，需要詳細了解公路施工中沿途路線的氣候條件和地理環境，對自然資源進行可持續發展的開發并合理利用，憑借低碳公路的新技術環保理念，從而促進綠色交通經濟的建立。如自然風能，利用相關技術在相關路段的設計規劃中將風能進行合理利用，根據該地區的風向情況進行路段走向的設計，將風能進行合理利用，保證該路段有充足的風能，從而節約電能。再如太陽能使用技術的開發，該技術在路燈的能源設置中得以應用，將應用了太陽能技術的路燈設置在公路沿線，可大力緩解電力壓力，達到減少照明耗電的情況，這樣不僅可以節約公共資源，還有效達到了照明目的，所以該技術的推廣和應用價值十分重要。

3.2太陽能路燈經濟型分析

太陽能是目前已知的最清潔的能源，所以太陽能路燈可以對太陽能充分利用，單一的路燈類似1臺中小型發電機，經過太陽能里的電池吸取光線，變換成電能，再儲存到自身的備用電池中，這樣就可以不損耗額外電能。正是因為太陽能路燈的特性，所以在安裝時不需要額外加設電線管路。但是因為太陽能路燈屬于新技術，所以其成本較高，重點集中在太陽能里電池板的能量轉換效果和電能生產資費、蓄電池應用技術、太陽能路燈光源成本等方面。所以從太陽能路燈本身角度考慮，其成本較高，但是普通路燈在安裝時，規模越大相關的費用也就會越高；在日常設備運行中，太陽能燈具的運行成本明顯要低于普通路燈，并且電費與人工費用等會愈來愈高。

3.3公路綠化帶的“碳補償”設計技術

使用“碳補償”的公路綠化帶是將有強固碳性的植物綠化帶放置在公路中間或兩側，可吸收機動車排除的尾氣，減小公路路段的碳吸收和碳排放量差異，讓汽車的尾氣排放和植物的碳吸收處于一種平衡的狀態。在綠色低碳的公路工程中，具有“碳補償”能力的綠化帶起著重要的作用，在公路區域中汽車尾氣排放明顯增加，而有了“碳補償”綠化帶會將碳排放量進行控制，促進低碳公路的良性發展。在綠化帶設計的應用過程中，需將當地公路的氣候和地理環境相結合，對每日車流量產生的碳排放量進行預計算，與此同時對公路工程中綠化帶的吸氧固碳能力進行評估，通過公路綠化帶可以讓綠化帶的“碳補償”將自身的能力發揮到最佳狀態，通過這種方式促使低碳公路可實現碳氧平衡。

3.4水環境敏感地帶設計技術

在公路的設計規劃中，工程的施工和運營受其影響較多，低碳理念的設計對公路工程的低碳節能效果有著直接影響，水環境敏感區的規劃是整個低碳公路可實現長久運行的根本保障，低碳公路設計理念的合理應用也對公路工程低碳節能建設有著決定性的作用，因此水環境敏感地帶設計技術對于低碳公路施工過程中節能減排有很大幫助。在公路施工中的水環境敏感地帶，公路后期的施工會對水環境造成一定程度的破壞和污染，應對該區域進行實地考察并優化公路路線，最大限度避開水環境敏感區，為水環境的生態環境做最大力度的優化。如果不能合理避讓水敏感區，需建立公路綠色施工，對在施工過程中可能出現的變故提出相對應的施工方案，需要對施工過程中出現的各種廢棄物以最大程度不對環境造成破壞的處理，對水環境敏感地帶的破壞盡量降到最低。

4低碳公路施工階段的關鍵技術

低碳公路的建設是為了施工過程中可最大限度地節能減排、緩解環境壓力，所以在施工過程中可最大限度應用綠色施工技術，可以邀請相關人員在公路施工過程進行技術指導，尤其是對施工中的廢舊瀝青再利用和機械設備的節能技術及生態環境的保護效果評價技術的應用方面進行適當的優化管理，從根本上減少碳的排放量。

4.1瀝青循環利用技術

公路施工過程中會產生廢舊瀝青，通常會將使用過的瀝青當做廢舊垃圾拋棄處理，但是現在可以通過瀝青循環利用技術將這類瀝青進行再處理，使之重新達到路面的使用標準，讓其重新有了使用價值。瀝青循環利用技術是一項造福環境、造福人類的技術，可以將瀝青進行完美利用，增加瀝青經濟價值，在降低施工成本、保持路面的幾何特性、保護環境、節能減排等方面效果顯著，通過使用此項技術可以對瀝青再利用，節省了原材料，也從根本上將公路施工的成本降低，又可避免廢舊瀝青處理給生態環境帶來的環境污染，這種技術可助力公路建造，實現可持續發展。

4.2生態環境恢復與保護效果評價技術

在進行公路施工時，會對周邊環境造成不同程度的生態影響，為了讓公路建設可以符合綠色低碳這一理念，首先需要在公路建設之前對生態環境進行評估，以方便對生態環境的保護和恢復。保護生態環境效果評價體系是根據施工沿線的生態環境特征，設計生態環境的恢復方案，這項方案在保護生態環境的同時還可以對公路施工沿線的環境進行監控和資源利用，讓公路施工可以和自然生態環境形成相互依存、制約的關系，并將生態環境的恢復方案作為公路施工建設的必要條件。

5低碳理念下公路部分施工的數據分析

5.1低碳理念下公路綠化帶數據分析

將阜新高速連接線工程作為案例進行數據分析，本項目綠化工程共19.8km，概算投資6840萬元，綠化工程為中央分隔帶和兩側綠化帶；對中央分隔帶綠化和路側綠化以及附屬（便道路面）工程進行相關檢測，綠化及環境保護總投資額43873603.06元。公路綠化帶的長寬高低會對噪聲吸收減少有不可忽視的影響，當接收器和聲源與綠化帶高度比值成反比越大時，綠化帶的減噪效果越好。交通噪聲每升高1dB，土地的價格就會下降0.08%~1.26%，平均0.9%左右。反過來說，將交通噪聲水平降低1dB，則相當于沿線土地增值0.9。當公路沿線的噪聲低于250Hz，綠化帶的植株種類和胸徑大小成正相關性；當公路沿線的噪聲在500~2000Hz區間時，降低噪聲的效果和植株的葉片有關；當噪聲超過2000Hz，綠化帶的高度及植株形狀決定著噪聲減少效果。根據本項目建設的情況優化設置綠化林帶，能夠有效降低噪聲污染，為人們的生活提供保障（表1）。

5.2低碳理念下太陽能數據分析

對起點位于202省道與阜陽市機場路交叉處的太陽能路燈數據進行分析，太陽能路燈功率大都在30W左右，燈桿高度6m，每天亮燈時間6~8h，3~5個陰雨天正常亮燈。每節約1kWh的電，就減少了360g煤炭的燃燒，也減少了277g粉塵的出現、997g二氧化碳等有害氣體的排出。現分別將2016年至2019年太陽能數據情況進行分析，具體對比情況如圖1所示。

5.3低碳理念下瀝青混合料溫拌劑數據分析

瀝青混合料溫拌劑可將施工時長延長，可以在0℃的條件下施工，在這樣的條件下施工可以將施工環境進行有效改善，減少二氧化碳等溫室氣體的排放，也減少了瀝青煙的排放；0℃還可以防止瀝青老化，確保了公路施工的質量也延長了公路使用壽命。理論上講，生產1t瀝青溫拌混合料可以節約17000cal的能量，可看做節約2.2kg左右的燃油；還可以節約公路施工時間、提高施工效率，102省道潁上江店孜至阜陽四十鋪段改建工程中，在冬季瀝青面層中添加了溫拌劑，可降低拌和溫度20~30℃，骨料和瀝青加熱溫度隨之降低，節約燃料30%左右。

6低碳理念在公路設計中的應用

6.1路基路面設計

在公路施工中，首先需要將道路表面的土質層清理，在施工時會出現大量的清表土，這些土質還有一定量的腐殖質，是效果良好的公路邊坡的綠化用土，其中蘊含豐富的營養物質，可大概率提高植物的成活率。用清表土作為綠化用土在減少施工量的同時還能合理處理廢土，防止廢土對生態環境造成破壞。在進行公路施工時，要避免破壞生態環境，避免破壞周邊的生態植物，在特定條件下還需要移植安放清理的植物。在進行植物安放和公路沿線植物恢復時，應根據當地氣候與環境選擇合適的植物，并且要盡量使用公路沿線原有的植物品種，提高植物的成活率，也避免出現物種入侵。在路基路面施工時，公路的邊坡支護對公路的正常運營有著不容忽視的作用和意義，在做邊坡支護時要考慮公路周邊的地質環境，尊重自然，使公路的全線施工與整個生態環境相吻合。

6.2噪聲控制設計

建設過程中必然會造成一定污染，如噪聲污染，這是施工基礎屬性。在運營過程中也會給周圍居民帶來一定程度的困擾。所以在公路施工方案設計的過程中，應該從多方面對實際情況進行考量，保證將噪聲對人們生活的負面影響降到最低。目前對于噪聲解決的方法有以下措施：在公路周圍設置綠化帶以及其他能夠阻隔聲音的屏障，還應該在居住密度較大的地方設置明顯禁止鳴笛標志，在空曠地區可以適當避讓居民區以減少噪聲對人們生活的影響。

7結束語

總之，應在綠色交通的倡導下，在生活中充分貫徹低碳環保理念，在設施設備的建設中貫徹這一理念，重視綠色環保對生活的積極影響，合理利用綠色環保材料，在新興技術的加持下，最大限度保證延長公路使用周期。通過實施低碳公路建設，將新型的低碳施工技術和原有的施工技術緊密聯系在一起，同時，在低碳經濟的基礎上對傳統的、保守的施工技術進行更新優化，使新興的低碳施工技術更符合綠色發展、低碳經濟的需求，低碳公路體制的推行，促進了低碳經濟的發展，更是我國公路建設的發展方向。

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作者：管松 單位：阜陽市公路管理局