游曉英

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司，山西 太原 030032）

2015 年10 月，馮正霖副部長在全國公路水運(yùn)工程質(zhì)量安全工作會議上提出了打造“品質(zhì)工程”的新概念。2016 年7 月，交通運(yùn)輸部下發(fā)《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》，意見中明確指出綠色公路的發(fā)展思路及建設(shè)目標(biāo)，同時提出了五大建設(shè)任務(wù)，并決定開展相應(yīng)專項行動，推動公路項目發(fā)展轉(zhuǎn)型升級。在2018 年4 月，山西省交通運(yùn)輸廳印發(fā)了《山西省公路“品質(zhì)工程”深化創(chuàng)建實(shí)施意見》《山西省公路品質(zhì)工程攻關(guān)行動試點(diǎn)方案（2018—2020 年）》，在全省范圍內(nèi)開展品質(zhì)工程建設(shè)。

1 項目概況

祁離高速是山西省高速公路網(wǎng)規(guī)劃“三縱十二橫十二環(huán)”的重要路段，該項目起于山西省晉中市祁縣，向東順接榆祁高速（S60）設(shè)城趙樞紐與京昆高速相連，項目向西途經(jīng)呂梁市文水、交城，至終點(diǎn)離石區(qū)信義鎮(zhèn)，設(shè)離石東樞紐與呂梁環(huán)城高速公路相接，路線全長約96.6 km。

在設(shè)計階段，項目組成員針對區(qū)內(nèi)地形地質(zhì)條件多樣復(fù)雜、自然風(fēng)光特色鮮明等特點(diǎn)，根據(jù)《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》《山西省公路“品質(zhì)工程”深化創(chuàng)建實(shí)施意見》等相關(guān)文件要求，對設(shè)計方案進(jìn)行研究論證，將全面落實(shí)綠色公路建設(shè)作為該項目的執(zhí)行方向，將開展綠色公路建設(shè)作為該項目的具體內(nèi)容，將山西省祁離高速公路打造成綠色公路品質(zhì)工程示范項目作為最終目標(biāo)。

2 建設(shè)思路

綠色公路建設(shè)是新的歷史時期下樹立公路建設(shè)標(biāo)桿的過程，眾所周知，現(xiàn)階段公路建設(shè)的首要品質(zhì)是生態(tài)保護(hù)，它是“綠色公路”建設(shè)運(yùn)營的引導(dǎo)者；資源消耗是限制綠色公路發(fā)展的重要因素，資源節(jié)約則是“綠色公路”建設(shè)運(yùn)營必須堅守的根本原則；建養(yǎng)并重是“綠色公路”的注重全壽命周期成本理念的必備條件；而智慧創(chuàng)新無疑是實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)、資源節(jié)約、建養(yǎng)并重的重要手段。由此，祁離高速綠色公路設(shè)計中堅持“生態(tài)保護(hù)”、“資源節(jié)約”、“建養(yǎng)并重”、“智慧創(chuàng)新”的建設(shè)思路。

圖1 綠色公路發(fā)展思路

2.1 生態(tài)保護(hù)

“生態(tài)保護(hù)”最根本基礎(chǔ)在于自然環(huán)境的承載力；其目標(biāo)是節(jié)約資源、提高能效、控制排放和保護(hù)環(huán)境，以推動工程項目的發(fā)展。具體而言，“生態(tài)保護(hù)”就是要求堅持“最小的破壞就是最大的保護(hù)”原則，它主要體現(xiàn)在公路項目建設(shè)全生命周期內(nèi)的生態(tài)保護(hù)。

在項目實(shí)施中，項目組成員充分調(diào)查路線走廊帶內(nèi)各種有價值的自然和人文資源，積極開展生態(tài)選線，合理布置線位；采用科學(xué)的施工組織方法，多運(yùn)營環(huán)保型施工建筑工藝、工法和新材料，最大限度降低對公路沿線生態(tài)的破壞。

2.2 資源節(jié)約

節(jié)約資源是保護(hù)環(huán)境的根本之策。在項目設(shè)計階段充分考慮節(jié)約集約利用資源，從根本上改變資源利用方式，加大工程項目全過程管理，大幅度降低能源消耗，提高利用效率和效益。

就祁離高速而言，堅持資源節(jié)約需要重點(diǎn)關(guān)注集約利用通道資源，嚴(yán)守耕地保護(hù)紅線，嚴(yán)格保障土地資源，加強(qiáng)資源探勘、保護(hù)、開發(fā)利用。

2.3 建養(yǎng)并重

建養(yǎng)并重、協(xié)調(diào)發(fā)展是科學(xué)發(fā)展觀的客觀要求，也是現(xiàn)階段公路建設(shè)必須遵循的基本方針[2]。在設(shè)計階段，統(tǒng)籌考慮公路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)及運(yùn)營，突出體現(xiàn)了建設(shè)項目全壽命周期，強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)性管理。就祁離高速而言，建養(yǎng)并重的重點(diǎn)是關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)型式，在設(shè)計中盡量統(tǒng)一橋梁結(jié)構(gòu)型式，便于模塊化、機(jī)械化、工廠化及標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，以便縮短項目建設(shè)工期，降低工程造價。

2.4 智慧創(chuàng)新

“智慧交通”要求提高資產(chǎn)的使用效能，提升服務(wù)品質(zhì)，主要表現(xiàn)為項目信息化管理。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的動力，智慧則是創(chuàng)新之后的一種高水平狀態(tài)，兩者存在一定程度的因果關(guān)系。

“綠色公路”就是公路建設(shè)理念上的創(chuàng)新，智慧則是綠色公路的一個必備特征，是提升公路建設(shè)品質(zhì)的重要手段。就祁離高速而言，推進(jìn)工程智慧創(chuàng)新要求率先使用BIM技術(shù)，體現(xiàn)信息共享，開放創(chuàng)新。

3 祁離高速綠色公路建設(shè)具體措施

3.1 生態(tài)保護(hù)

3.1.1 路線總體設(shè)計

在設(shè)計中，積極推行生態(tài)環(huán)保設(shè)計，加強(qiáng)生態(tài)選線，避讓沿線河流、不良地質(zhì)、水庫等生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，主要措施包括以下3 點(diǎn)。

3.1.1.1 K33+400—K45+000 段選線避讓三道川河

該路段位于西社和溫家莊之間，屬于典型的峽谷地形，該段地形復(fù)雜，山高坡陡，河道曲折，路線布設(shè)主要受河道、沿線陡峭山體、省道等控制，該段設(shè)計主要從與河道干擾、施工難易程度、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境保護(hù)、工程規(guī)模等方面考慮，提出A、K 線方案。

A 線方案需多次跨越三道川河，該路段河道狹窄，山體陡峭，基本為橋隧相連，路線平面指標(biāo)較低。而K 線方案采用特長隧道穿越山區(qū)，以提高平面指標(biāo)，降低施工難度，避免大規(guī)模填挖，有益于保護(hù)環(huán)境。

經(jīng)比選，A 線方案雖隧道規(guī)模較小，但其與河道干擾大、施工難度大、平面指標(biāo)低、占地多、環(huán)境影響大，綜合比選K 線更優(yōu)。因此，經(jīng)生態(tài)環(huán)境綜合比選，推薦K 線方案。

圖2 K33+400—K45+000 段路線方案對比

3.1.1.2 路線設(shè)計綜合權(quán)衡地形、地質(zhì)及地物等條件

a）平面設(shè)計 路線平面設(shè)計最大程度地與沿線的地形“走勢”相融合，堅持最大限度地保護(hù)、最小程度地毀壞、最強(qiáng)力度地恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的設(shè)計理念，合理控制設(shè)計標(biāo)高，避免大規(guī)模填挖。在該項目設(shè)計中，通過多方案對比研究，發(fā)現(xiàn)大部分路段平曲線半徑取值700～900 m 與取值1 000 m 工程規(guī)模變化很小，因此從改善車輛行駛條件、提升道路服務(wù)水平出發(fā)，該項目平面設(shè)計時平曲線半徑以滿足中央分隔帶的視距要求和滿足運(yùn)行速度的要求選用合理值，基本上均不小于1 000 m。

b）縱斷面設(shè)計 縱面設(shè)計中，對控制路線縱斷面設(shè)計的各控制點(diǎn)進(jìn)行分析研究，尤其對降低高邊坡、控制性水位、交叉道路凈空、隧道進(jìn)出口標(biāo)高、互通立交及服務(wù)設(shè)施的布設(shè)等因素綜合考慮。

3.1.2 路基工程

3.1.2.1 邊坡生態(tài)保護(hù)

路基邊坡主要從邊坡坡率及防護(hù)設(shè)計、排水精細(xì)化設(shè)計等方面實(shí)現(xiàn)綠色、生態(tài)、環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。主要措施如下：

a）結(jié)合地形條件，路塹邊坡坡率及防護(hù)設(shè)計進(jìn)行方案比選。邊坡坡率方面，力求“融入自然”。

b）邊坡防護(hù)方面，應(yīng)根據(jù)“邊坡穩(wěn)定是前提、自然協(xié)調(diào)是基礎(chǔ)、適地適樹是原則、長遠(yuǎn)效果是目的”的原則，在確保安全穩(wěn)定的條件下，對邊坡施以輕型、綠色防護(hù)。

3.1.2.2 排水工程精細(xì)化設(shè)計

公路路基路面排水應(yīng)防、排、疏三者相結(jié)合，并與路基防護(hù)相協(xié)調(diào)，結(jié)合地形地貌，采用“攔、截、排”等多層次綜合排水措施，按照“遠(yuǎn)接、遠(yuǎn)送”的排水方法進(jìn)行設(shè)計，減少沖刷，合理布設(shè)排水設(shè)施方案，形成完善的排水系統(tǒng)。排水設(shè)施在符合排水要求的前提下最大限度地歸并斷面形式，統(tǒng)一構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)尺寸，選用預(yù)制混凝土進(jìn)行集中預(yù)制并現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，減少環(huán)境污染。

3.1.3 隧道工程

在實(shí)際設(shè)計中為保證實(shí)現(xiàn)“綠色、環(huán)保、節(jié)能”、“安全、耐久、經(jīng)濟(jì)”及“施工安全、快速、可控”的目標(biāo)：洞口設(shè)計根據(jù)“早進(jìn)洞，晚出洞”的設(shè)計理念，嚴(yán)格遵守“零”開挖的原則，減小洞口開挖，最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.2 資源節(jié)約

3.2.1 集約節(jié)約通道資源，統(tǒng)籌利用資源

a）路線設(shè)計按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局、集約高效”原則，統(tǒng)籌利用國道307、省道320、省道219 走廊，實(shí)現(xiàn)通道資源的集約節(jié)約。

路線布設(shè)和橋梁跨徑的選擇上充分考慮為路線走廊帶內(nèi)的地方公路預(yù)留改擴(kuò)建的空間，實(shí)現(xiàn)了通道資源的集約節(jié)約利用。同時，結(jié)合現(xiàn)有道路及遠(yuǎn)期綜合路網(wǎng)規(guī)劃、城鎮(zhèn)發(fā)展等合理布設(shè)路線及互通方案，使高速公路和地方道路能夠合理銜接，完善區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)分布，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善公路運(yùn)輸效率及沿線居民的出行條件。

b）便道設(shè)計結(jié)合現(xiàn)有村道建設(shè)統(tǒng)籌利用，實(shí)現(xiàn)集約節(jié)約。該項目施工便道、便橋設(shè)計時充分考慮當(dāng)?shù)卮迕癯鲂斜憷?jié)約用地，減少工程費(fèi)用。對便道工程，在施工結(jié)束后進(jìn)行路面恢復(fù)后可作為永久道路、橋梁，為村民的出行提供便利，造福當(dāng)?shù)亍?/p>

3.2.2 集約用地，保護(hù)耕地資源

項目沿線經(jīng)過主要為平原和山嶺地形，耕地資源稀缺，且沿線所經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均以農(nóng)業(yè)為主，耕地資源稀缺，因此在設(shè)計中對耕地資源的占用情況作為一項重要指標(biāo)，充分研究項目與占用耕地資源的關(guān)系，充分貫徹“實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度”精神，充分利用劣質(zhì)地類，減少對耕地的侵占，最大限度地保護(hù)土地資源，保護(hù)耕地范圍。

3.3 建養(yǎng)并重

3.3.1 突出橋梁設(shè)計全壽命周期成本理念

在設(shè)計中貫徹“全壽命周期”的理念，重點(diǎn)考慮橋梁結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計，如橋梁采用鋼混組合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。根據(jù)沿線施工運(yùn)輸條件、施工場地、工期要求等綜合考慮后，初步選定開柵樞紐、離石東樞紐兩處在條件允許的情況下采用鋼箱梁、鋼混組合梁結(jié)構(gòu)。

3.3.2 全面實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化施工

建設(shè)工程開展集約化管理，工廠化生產(chǎn)，全線統(tǒng)籌考慮預(yù)制場地的布設(shè)，對預(yù)制構(gòu)建集中預(yù)制，可有效地降低工程費(fèi)用，控制預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量，縮短工期，減小臨時用地范圍，保護(hù)環(huán)境資源。

3.4 智慧創(chuàng)新

3.4.1 積極開展BIM技術(shù)平臺研究，實(shí)現(xiàn)信息共享

BIM 作為新一代設(shè)計技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域。

以祁離高速項目為依托，研究開發(fā)基于BIM的綜合管理平臺，為實(shí)現(xiàn)項目在全壽命周期內(nèi)的信息共享打下良好基礎(chǔ)。通過建設(shè)項目BIM的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性等優(yōu)勢功能，提升項目建設(shè)及管理方等的綜合管理能力；幫助施工單位合理安排工期，減少因不合理、不科學(xué)施工方案造成的返工，縮短工期，提升祁離高速項目運(yùn)營的管理水平。

4 結(jié)語

筆者在工作中將綠色公路建設(shè)理念融入到祁離高速設(shè)計中，將理論規(guī)范與實(shí)際任務(wù)相結(jié)合，為公路建設(shè)提供了有力的工程依據(jù)，希望本文能為其他公路建設(shè)項目提供參考，推動綠色公路建設(shè)。