■夏晨野

(福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，福州 350004)

國(guó)省干線(xiàn)綠色公路實(shí)施方案研究
——以S503(聯(lián)十五線(xiàn))東山生態(tài)環(huán)島公路為例

■夏晨野

(福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，福州 350004)

S503(聯(lián)十五線(xiàn))東山生態(tài)環(huán)島公路是福建省內(nèi)較為典型的生態(tài)景觀(guān)公路，設(shè)計(jì)過(guò)程中十分注重生態(tài)、低碳、環(huán)保等理念；適逢2016年交通部下發(fā)了《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，本項(xiàng)目也被福建省交通廳列為省內(nèi)綠色公路的典型示范工程，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文從綠色公路五大建設(shè)任務(wù)、五個(gè)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)的角度出發(fā)，研究如何將綠色公路的設(shè)計(jì)理念融入到項(xiàng)目具體的設(shè)計(jì)工作中，為國(guó)省干線(xiàn)綠色公路建設(shè)提供參考。

國(guó)省干線(xiàn) 綠色公路 實(shí)施方案

1 綠色公路概述

綠色公路的建設(shè)是公路行業(yè)充分落實(shí)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”五大發(fā)展理念，全力推進(jìn)“四個(gè)交通”發(fā)展的有力抓手和生動(dòng)實(shí)踐，是公路建設(shè)新理念的全面升級(jí)，可實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展。2016年7月，交通部印發(fā)《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，對(duì)綠色公路的發(fā)展思路和建設(shè)目標(biāo)予以明確，并提出了五大建設(shè)任務(wù)，決定開(kāi)展五個(gè)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)。

公路行業(yè)的理念不斷提升發(fā)展，綠色公路建設(shè)是促進(jìn)理念發(fā)展的具體行動(dòng)，是公路建設(shè)理念在“十三五”新時(shí)期的拓展，是綠色、環(huán)保、生態(tài)、低碳公路的繼承，是新能源技術(shù)在新時(shí)期的延續(xù)，也是完成“2020年基本建成綠色循環(huán)低碳交通運(yùn)輸體系”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要舉措。

綠色公路理念的提出是按照周期成本思想和系統(tǒng)論，堅(jiān)持“兩個(gè)統(tǒng)籌”，以公路工程的質(zhì)量、安全、耐久、服務(wù)為根本，以提升理念、引領(lǐng)創(chuàng)新、帶動(dòng)示范、完善制度為途徑，充分把握“四大要素”，有效推動(dòng)公路建設(shè)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2 東山環(huán)島路概況

S503(聯(lián)十五線(xiàn))東山生態(tài)環(huán)島公路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本項(xiàng)目”)位于福建漳州市東山縣境內(nèi)，是一條臨海布設(shè)、首尾相接的環(huán)形公路?；跂|山縣在海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)中明顯的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，東山國(guó)際生態(tài)旅游海島建設(shè)已經(jīng)被省政府納入福建省國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，并把建設(shè)生態(tài)環(huán)島公路做為推進(jìn)東山國(guó)際生態(tài)旅游海島建設(shè)的首要重點(diǎn)項(xiàng)目，同時(shí)，本項(xiàng)目也被納入福建國(guó)省干線(xiàn)路網(wǎng)規(guī)劃中，屬S503。本項(xiàng)目為一級(jí)公路，由1條主線(xiàn)和6條支線(xiàn)組成，全長(zhǎng)約73km。本項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)于促進(jìn)東山縣城區(qū)發(fā)展、提高旅游集散條件、完善區(qū)域路網(wǎng)布局、加強(qiáng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作、帶動(dòng)項(xiàng)目沿線(xiàn)土地開(kāi)發(fā)和增強(qiáng)國(guó)防交通應(yīng)急保障能力等具有積極意義。本項(xiàng)目自設(shè)計(jì)開(kāi)始就十分注重生態(tài)、低碳、環(huán)保等理念，目前已完成部分路段的施工圖設(shè)計(jì)。

3 綠色公路實(shí)施方案

3.1 總體設(shè)計(jì)原則

因本項(xiàng)目的定位與綠色公路十分契合，2016年底，本項(xiàng)目被福建省交通廳列為省內(nèi)綠色公路的典型示范工程之一，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本項(xiàng)目的綠色公路設(shè)計(jì)理念是，深入貫徹黨的十八大精神，牢固樹(shù)立“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”五大發(fā)展理念，落實(shí)“四個(gè)交通”的發(fā)展要求，促進(jìn)公路發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)，建設(shè)以?xún)?yōu)秀質(zhì)量為前提，以節(jié)約資源、生態(tài)環(huán)保、高效節(jié)能、提升服務(wù)為主要特征的綠色公路品質(zhì)工程。將落實(shí)綠色公路“五大建設(shè)任務(wù)”作為執(zhí)行方向，將開(kāi)展綠色公路建設(shè)“五個(gè)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)”作為具體內(nèi)容，將本項(xiàng)目打造成為綠色公路品質(zhì)工程的示范項(xiàng)目作為最終目標(biāo)。

3.2 落實(shí)五大建設(shè)任務(wù)

3.2.1 統(tǒng)籌資源利用，實(shí)現(xiàn)集約節(jié)約

(1)集約通道資源、統(tǒng)籌資源利用

東山島內(nèi)近期將新建兩座跨海大橋項(xiàng)目，分別是西埔灣特大橋(屬于本項(xiàng)目)和詔安灣特大橋，兩座跨海大橋總長(zhǎng)約12km，投資總額(含接線(xiàn))約47億元，項(xiàng)目建成后，將為東山島新增兩條重要的交通主干道。由于兩座跨海大橋規(guī)模大，造價(jià)高，為集約利用通道資源，減少不必要的工程浪費(fèi)，經(jīng)多方溝通，經(jīng)省交通廳批復(fù)，將原規(guī)劃位于東山島外的G228(縱一線(xiàn))引入島內(nèi)(圖1)，與本項(xiàng)目共用部分走廊帶，充分利用兩座跨海大橋的通道資源，實(shí)現(xiàn)集約節(jié)約。

圖1 縱一線(xiàn)走廊調(diào)整示意圖

(2)島外取土，保護(hù)島內(nèi)土地資源

東山島土石資源較為缺乏，土地資源十分寶貴，在項(xiàng)目建設(shè)中，應(yīng)盡量減少取土。但由于本項(xiàng)目地形平坦，基本位于低洼水田地段，受設(shè)計(jì)水位、涵洞通道等凈空限制，路基需保證一定高度，不可避免產(chǎn)生較多的填方，需要取土。本著保護(hù)土地資源的原則，本項(xiàng)目已先期實(shí)施的段落放棄在東山島內(nèi)取土的方案，改為在島外較近的云霄縣陳岱鎮(zhèn)布設(shè)取土場(chǎng)(圖2)。雖然島外取土增加了運(yùn)距成本，但保護(hù)了東山島內(nèi)寶貴的土地資源，保證原生態(tài)的自然景觀(guān)不被破壞，充分體現(xiàn)了本項(xiàng)目綠色生態(tài)的設(shè)計(jì)理念。

圖2 先導(dǎo)段取土場(chǎng)示意圖

(3)積極應(yīng)用節(jié)能技術(shù)和清潔能源

東山島日照和風(fēng)力資源豐富，也為使用風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電的道路照明設(shè)施提供了得天獨(dú)厚的條件，本項(xiàng)目在西埔灣特大橋段試點(diǎn)采用新能源路燈，利用日光照明和風(fēng)能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電，為道路兩側(cè)的路燈照明及部分景觀(guān)照明提供清潔能源。

(4)積極推行廢棄物的再生循環(huán)利用

本項(xiàng)目積極推行廢舊瀝青路面、鋼材、水泥等材料再生和循環(huán)利用。本項(xiàng)目與橫十一線(xiàn)的共線(xiàn)改造段，原路面需要銑刨重鋪，后期將對(duì)接橫十一線(xiàn)公路管養(yǎng)部門(mén)，考慮本項(xiàng)目舊路銑刨重建路段銑刨量最大限度的利用，通過(guò)科技手段、先進(jìn)再生設(shè)備應(yīng)用，利用于舊路路面的大修、養(yǎng)護(hù)等。

3.2.2 加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)，注重自然和諧

(1)推行生態(tài)環(huán)保選線(xiàn)

加強(qiáng)生態(tài)選線(xiàn)，避繞沿線(xiàn)生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，臨海路段通過(guò)平、縱指標(biāo)的合理選用，避開(kāi)養(yǎng)殖區(qū)(圖3)，做到“親海而不侵?！保行Ю煤I的自然景觀(guān)，同時(shí)保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)建自然和諧的生態(tài)走廊。

圖3 臨海路段平面示意圖

(2)積極推行生態(tài)修復(fù)

本項(xiàng)目途徑烏礁灣，烏礁灣是東山島最長(zhǎng)的海灣，海岸線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)10多公里，于1992年7月被國(guó)家林業(yè)部批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)海濱森林公園。但是由于近年來(lái)無(wú)序的開(kāi)發(fā)，烏礁灣已經(jīng)被大量的鮑魚(yú)養(yǎng)殖場(chǎng)所占據(jù)，導(dǎo)致此處的生態(tài)環(huán)境瀕臨崩潰。因此，以本項(xiàng)目的建設(shè)為契機(jī)，充分落實(shí)烏礁灣沿線(xiàn)生態(tài)修復(fù)，是貫徹綠色公路設(shè)計(jì)理念的重要一環(huán)。

經(jīng)研究，烏礁灣段生態(tài)修復(fù)的具體措施是將現(xiàn)有鮑魚(yú)養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行整體搬遷，利用原有鮑魚(yú)養(yǎng)殖場(chǎng)的諸多混凝土水池營(yíng)造人工濕地，涵養(yǎng)凈化沙灘周?chē)挠晁Y源，有效去除雨水內(nèi)的氮氧化物，改善濱海地區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化的局面，并逐漸開(kāi)發(fā)成沿海人工濕地展示公園(圖4)。

3.2.3 著眼周期成本，強(qiáng)化建養(yǎng)并重

(1)突出全壽命周期成本理念

①路基設(shè)計(jì)：填方路基優(yōu)先選用級(jí)配較好的砂類(lèi)土、礫類(lèi)土等粗粒土作為填料，路床填料的最大粒徑小于10cm，設(shè)計(jì)考慮路堤上路床30cm填筑級(jí)配碎石層，以達(dá)到路床穩(wěn)定、基礎(chǔ)牢固的目的。

圖4 烏礁灣生態(tài)修復(fù)效果圖

②路面設(shè)計(jì)：總結(jié)以往的路面科研成果和試驗(yàn)成果，綜合當(dāng)?shù)氐臍庀?、水文等條件，采用基于使用性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的全壽命路面結(jié)構(gòu)厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)新方法，以使用性能指標(biāo)為控制性指標(biāo)，將壽命周期費(fèi)用分析引入瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

③橋梁設(shè)計(jì)：貫徹全壽命周期成本的理念，主抓橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)，以西埔灣特大橋?yàn)槔珮蚓捎煤９せ炷?，根?jù)結(jié)構(gòu)和環(huán)境的具體情況采取外加涂層、阻銹劑、環(huán)氧鋼筋等補(bǔ)充措施，主梁采用重防蝕涂裝防護(hù)方法，采用性能優(yōu)越的氟碳面漆表面涂層方案，通過(guò)對(duì)中間漆、面漆等的維護(hù)，確保設(shè)計(jì)年限的要求。

(2)全面實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化施工

本項(xiàng)目全面推行集約化管理、工廠(chǎng)化生產(chǎn)，借鑒國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目先進(jìn)的理念，在西埔灣特大橋的南岸、北岸各設(shè)置一處預(yù)制場(chǎng)(圖5)，集中預(yù)制混凝土預(yù)制構(gòu)件，能夠有效地控制預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量，提高管理效率，同時(shí)也減小了臨時(shí)用地，保護(hù)了環(huán)境。

圖5 預(yù)制場(chǎng)平面布置圖

(3)提高養(yǎng)護(hù)便利化水平，強(qiáng)化建養(yǎng)并重

本項(xiàng)目在橋梁和擋土墻的兩端均設(shè)置有檢修踏步(兼流水槽)，通道、涵洞位置在其一側(cè)設(shè)置檢修踏步，以便于施工和道路通行后對(duì)高路堤邊坡、深挖邊坡、橋梁橋臺(tái)等路段進(jìn)行檢修和養(yǎng)護(hù)。同時(shí)，設(shè)計(jì)對(duì)較高的路塹邊坡進(jìn)行“一坡一設(shè)計(jì)”，為后期建立“一坡一檔案”管理提供數(shù)據(jù)庫(kù)?！耙黄乱粰n案”內(nèi)容包括邊坡基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、日常檢查情況、維修歷史記錄、邊坡病害、相關(guān)工程照片等，所有邊坡均進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。

3.2.4 實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效

本項(xiàng)目采用先進(jìn)的高清無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)，沿線(xiàn)收集項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地形數(shù)據(jù)與三維影像，通過(guò)配套軟件對(duì)數(shù)據(jù)的解析，直觀(guān)地展現(xiàn)路線(xiàn)走廊帶的地形地貌，為路線(xiàn)的分階段設(shè)計(jì)提供重要的地理數(shù)據(jù)，充分展現(xiàn)出高新技術(shù)在公路設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新運(yùn)用；同時(shí)無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)兼具易用高效的特點(diǎn)，可以大幅降低人力和時(shí)間成本，體現(xiàn)集約節(jié)約的設(shè)計(jì)理念。

3.2.5 完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動(dòng)示范引領(lǐng)

希望通過(guò)本項(xiàng)目綠色公路方案的實(shí)施，充分發(fā)揮示范作用，以點(diǎn)帶面，積極探索并形成總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)綠色公路的快速發(fā)展，為福建地區(qū)綠色公路的建設(shè)提供參考，為完善綠色公路相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。

3.3 開(kāi)展五個(gè)專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)

3.3.1 實(shí)現(xiàn)“零棄方、少借方”

綠色公路要求減少資源浪費(fèi)，實(shí)行“零棄方”的要求，其核心思想是將傳統(tǒng)做法中的棄土加以保存和利用。本項(xiàng)目路線(xiàn)走廊基本位于低洼水田地段，挖方本就不多，大部分挖方土均能直接利用，因此本項(xiàng)目棄方數(shù)量較少。全線(xiàn)土方結(jié)合觀(guān)景臺(tái)、服務(wù)區(qū)等場(chǎng)站建設(shè)及地方利用需求基本實(shí)現(xiàn)“零棄方”，變廢為寶，既整合了土地資源，保護(hù)了沿線(xiàn)植被與自然環(huán)境，也解決了項(xiàng)目及地方的實(shí)際需求。

3.3.2 實(shí)施綠色升級(jí)

作為通往東山島核心景區(qū)的主要綠色公路，綠化種植具有非常重要的地位。景觀(guān)設(shè)計(jì)采用多種形式，規(guī)則與自然組團(tuán)相結(jié)合，形成簡(jiǎn)潔、新穎、暢通的景觀(guān)風(fēng)格。綠地中綠化地形與喬木組團(tuán)相結(jié)合，高大開(kāi)花、落葉色葉喬木形成多彩景觀(guān)效果。交叉口與點(diǎn)景雕塑相結(jié)合成為視覺(jué)焦點(diǎn)，形成開(kāi)闊清爽、簡(jiǎn)潔大氣的迎賓景觀(guān)道綠化效果。在統(tǒng)一基調(diào)樹(shù)種的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同路段，對(duì)每段種植效果加以豐富，形成綠化色彩區(qū)域，突出景觀(guān)設(shè)計(jì)主題，進(jìn)而提高公路沿線(xiàn)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，最終通過(guò)植物群落的自然演繹，建設(shè)綠色公路。

經(jīng)考察沿線(xiàn)植被品種單一，主要為柏木、青岡和榿木，缺少彩色葉樹(shù)點(diǎn)綴。這一現(xiàn)狀決定了本項(xiàng)目綠化工程補(bǔ)植苗木應(yīng)在重要路段增加彩色葉樹(shù)種如火焰木、紅葉烏桕、美麗異木棉等。彩色葉樹(shù)種在春季、秋季可提供更強(qiáng)烈美感沖擊，規(guī)?；B續(xù)性種植，將公路兩側(cè)修復(fù)成自然景觀(guān)美觀(guān)、生態(tài)植被良好的連續(xù)性景觀(guān)通道(圖6)。

3.3.3 積極應(yīng)用建筑信息模型(BIM)新技術(shù)

圖6 道路綠化效果圖

BIM作為新一代的設(shè)計(jì)技術(shù)，近年來(lái)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、鐵路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。BIM技術(shù)是應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的三維數(shù)據(jù)化技術(shù)，本項(xiàng)目擬將BIM信息技術(shù)等先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具應(yīng)用到西埔灣特大橋主橋的設(shè)計(jì)中，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)全壽命周期過(guò)程中的信息共享和傳遞打下良好的基礎(chǔ)。

3.3.4 推進(jìn)綠色服務(wù)區(qū)建設(shè)

服務(wù)區(qū)是公路的重要組成部分，是落實(shí)公路建設(shè)生態(tài)、低碳、環(huán)保理念的重要場(chǎng)所，加強(qiáng)綠色服務(wù)區(qū)建設(shè)對(duì)于樹(shù)立公路行業(yè)社會(huì)形象有著至關(guān)重要的作用。綠色服務(wù)區(qū)的建設(shè)，要求在普通公路服務(wù)區(qū)的基礎(chǔ)上，積極探索設(shè)置多元化服務(wù)設(shè)施，結(jié)合社會(huì)發(fā)展和消費(fèi)升級(jí)，科學(xué)設(shè)置服務(wù)區(qū)、停車(chē)場(chǎng)，因地制宜增設(shè)觀(guān)景臺(tái)、服務(wù)站等特色建筑和新能源設(shè)施，并做好設(shè)備安裝的配合工作，為節(jié)能減排創(chuàng)造條件，為個(gè)性化出行提供便利。

圖7 蘇峰山服務(wù)區(qū)總平面圖

本項(xiàng)目的蘇峰山支線(xiàn)段是全線(xiàn)最重要的景觀(guān)道路之一，因此將本段作為生態(tài)服務(wù)區(qū)的試點(diǎn)，利用支線(xiàn)與主線(xiàn)交叉口的三角地帶布設(shè)服務(wù)區(qū)(圖7)，總用地面積30畝，配有加油、充電等服務(wù)設(shè)施，入口和出口采用和主干道分流，互不干擾。服務(wù)區(qū)建筑風(fēng)格以閩南建筑風(fēng)格為主，建筑形態(tài)追求簡(jiǎn)潔大方，色彩構(gòu)成質(zhì)樸鮮明；生態(tài)停車(chē)場(chǎng)采用植草格的形式，雨水滲透相對(duì)比較好，適合植物的生長(zhǎng)。

3.3.5 著力拓展公路旅游功能

東山島旅游資源十分豐富，濱海風(fēng)光令人向往，島上不但自然風(fēng)光秀麗，還具有深厚的歷史文化底蘊(yùn)，是一座適合旅游渡假休閑的海島，有發(fā)展成為國(guó)際化旅游海島的潛力。本項(xiàng)目與東山島的旅游發(fā)展規(guī)劃十分契合，東山島能夠通過(guò)本項(xiàng)目的建設(shè)拓展旅游功能。

考慮到東山島旅游資源密集的主要路段，主線(xiàn)等級(jí)較高無(wú)法進(jìn)入，因此本項(xiàng)目通過(guò)主線(xiàn)和支線(xiàn)相結(jié)合的方式來(lái)拓展旅游功能，主線(xiàn)從旅游區(qū)外圍通過(guò)，實(shí)現(xiàn)過(guò)境交通的便捷性，同時(shí)新建低等級(jí)的旅游支線(xiàn)深入旅游區(qū)，滿(mǎn)足旅游功能。通過(guò)主次結(jié)合，配合橫斷面布置(圖8)，再通過(guò)便捷的銜接，形成和諧的人文旅游線(xiàn)路，促進(jìn)地區(qū)旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

圖8 旅游區(qū)典型斷面圖

4 結(jié)語(yǔ)

東山生態(tài)環(huán)島公路是福建省綠色公路典型示范工程之一，是福建省綠色公路設(shè)計(jì)理念的先行者。由于綠色公路的概念提出時(shí)間較短，所以關(guān)于綠色公路的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則仍在探討和實(shí)驗(yàn)階段，希望通過(guò)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中總結(jié)的部分經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)楦＝ㄊ?guó)省干線(xiàn)綠色公路的建設(shè)提供參考。

[1]任燕.《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》政策解讀[EB/OL].中國(guó)公路網(wǎng).

[2]謝璐，吳龍，尹文俊.濱海細(xì)砂作為公路路基填料的設(shè)計(jì)方法[J].科技風(fēng).

[3]柯文豪，雷宇，陳團(tuán)結(jié).基于路用性能的瀝青路面全壽命周期設(shè)計(jì)方法[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).

[4]交通部公路司，新理念公路設(shè)計(jì)指南[S].北京：人民交通出版社.