基于低碳理念的公路工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究

楊金慧

（臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心蘭山區(qū)中心，山東臨沂 276000）

0 引言

隨著公路建設(shè)的不斷發(fā)展，公路建設(shè)理念以及建設(shè)技術(shù)也在不斷優(yōu)化升級。目前，低碳理念已經(jīng)成為公路工程建設(shè)的主流理念。公路施工人員要在公路建設(shè)過程中突出綠色低碳理念，不僅需要了解綠色低碳的內(nèi)涵，同時還要明確公路建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，然后將關(guān)鍵技術(shù)與低碳理念相結(jié)合，提高公路工程的建設(shè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)公路工程的綠色發(fā)展。

1 綠色低碳理念及低碳公路的概述

1.1 綠色低碳理念的概述

所謂的綠色低碳理念就是要控制二氧化碳的排放量，減少二氧化碳對環(huán)境的污染和破壞。在公路工程建設(shè)過程中，為了踐行綠色低碳理念，需要結(jié)合公路建設(shè)的實(shí)際情況，圍繞綠色環(huán)保、持續(xù)發(fā)展等相關(guān)目標(biāo)，開展公路工程建設(shè)工作。

1.2 低碳公路的概述

公路工程建設(shè)過程涉及的內(nèi)容較多，因此公路施工人員可以從公路建設(shè)的各個環(huán)節(jié)出發(fā)，踐行低碳理念，打造低碳公路[1]。比如，在公路建設(shè)過程中可以從建設(shè)材料出發(fā)，選擇綠色無污染的建設(shè)材料，減少對環(huán)境的破壞。提倡資源的循環(huán)利用，提高資源利用率，減少資源運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的二氧化碳，實(shí)現(xiàn)低碳建設(shè)。

2 現(xiàn)階段公路建設(shè)中低碳技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段國家倡導(dǎo)綠色可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略，在該戰(zhàn)略的引導(dǎo)下公路工程建設(shè)也在踐行低碳原則，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。在國家政策的引導(dǎo)下，低碳技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在公路建設(shè)之中，但是由于我國低碳公路建設(shè)的起步相對較晚，低碳技術(shù)不成熟，應(yīng)用范圍也相對狹窄[2]。因此，現(xiàn)有的低碳技術(shù)還有很大的提升空間。目前比較常用的低碳技術(shù)就是資源的循環(huán)利用技術(shù)。首先，資源的循環(huán)利用能夠降低公路工程的建設(shè)成本。其次，提高資源的利用率能夠減少車輛運(yùn)輸材料的頻率，在一定程度上降低二氧化碳的排放，實(shí)現(xiàn)低碳建設(shè)。從整體上看，在低碳理念的引導(dǎo)下，公路建設(shè)也日益綠色化，低碳化。但是隨著社會對綠色發(fā)展的關(guān)注程度越來越高，低碳技術(shù)也需要不斷的優(yōu)化升級，滿足社會對環(huán)境保護(hù)的需求[3]。因此在公路工程建設(shè)之中，公路施工人員可以以技術(shù)為切入點(diǎn)，把控公路工程的關(guān)鍵技術(shù)，并將低碳理念融入關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色建設(shè)、綠色發(fā)展。

3 低碳理念的公路工程設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 設(shè)計(jì)原則

3.1.1 腐殖土的利用

綠化環(huán)節(jié)是公路工程設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)置綠化帶、綠化區(qū)不僅能夠提高公路的美觀度，同時還能夠吸收車輛排放的二氧化碳以及車輛行駛過程中所產(chǎn)生的塵土，在一定程度上保護(hù)周邊環(huán)境，為人們的日常生活提供干凈整潔的環(huán)境。在傳統(tǒng)的建設(shè)模式下，一般都是通過附近取土的方式完成綠化建設(shè)環(huán)節(jié)，不僅消耗的人力較大、成本較高。同時還需要額外占用土壤資源，所以在公路設(shè)計(jì)階段可以通過腐殖土來完成綠化施工[4]。腐殖土內(nèi)涵豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可以有效地提高植物的成活率，同時腐殖土獲取簡單，在一定程度上能夠減輕公路施工的工作量。

3.1.2 施工區(qū)域的植被保護(hù)

公路施工的工作量相對較大，涉及區(qū)域范圍相對較廣，在施工區(qū)域中會遇到很多原始植被。在低碳理念的引導(dǎo)下，公路設(shè)計(jì)人員可以充分利用原始植被，在施工過程中盡可能地保護(hù)原始植被，不僅能夠增加公路的綠化范圍，同時還能夠降低公路施工的工作量，提高公路工程的施工效率[5]。部分施工地區(qū)氣候環(huán)境相對惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱，周圍的植被一旦被破壞就很難恢復(fù)。因此公路設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境做好植被保護(hù)工作。如果在施工過程中破壞了植被，也需要做好后期的植被恢復(fù)措施，避免對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成不可逆的破壞。

3.1.3 邊坡的防護(hù)

邊坡防護(hù)是公路建設(shè)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠提高公路的穩(wěn)定性，保障公路質(zhì)量。在邊坡防護(hù)過程中，公路施工人員要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇合適的邊坡防護(hù)方式。首先，要做好地質(zhì)考察、環(huán)境考察[6]。充分了解施工情況之后，再制定邊坡防護(hù)方案。其次，在邊坡防護(hù)工作中涉及很多原生植被，因此公路施工人員要做好植被保護(hù)工作，在邊坡防護(hù)工作中遵循自然規(guī)律，實(shí)現(xiàn)低碳建設(shè)。

3.1.4 生態(tài)邊溝的設(shè)計(jì)

在邊坡綠化過程中，要盡可能地選擇當(dāng)?shù)氐闹参?。首先，?dāng)?shù)刂参飳Ξ?dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境適應(yīng)度較好，成活率較高。同時當(dāng)?shù)刂参铽@取方便，能夠減少運(yùn)輸成本。除此之外，從經(jīng)濟(jì)成本上來講，當(dāng)?shù)刂参锏某杀鞠鄬^低，因此在開展邊坡綠化時可以選擇當(dāng)?shù)氐闹脖籟7]。其次，在種植植物的過程中要做好排水工作。部分植被會堵塞公路的排水管道，所以在公路施工過程中，要避免此類問題。最后，公路是人們?nèi)粘３鲂械慕煌ㄒ溃栽谶x擇植物時要盡可能地選擇低矮的植物，避免遮擋司機(jī)的視線，引發(fā)安全事故。

3.1.5 節(jié)能減排原則

在公路建設(shè)過程中，要遵循節(jié)能減排的原則。首先，要節(jié)約用電。一般情況下可以采用集中供電的方式，減少電力資源的浪費(fèi)。另一方面可以選擇節(jié)能路燈或者是太陽能充電路燈[8]，減少電量的使用。其次，可以使用當(dāng)?shù)氐乃淼罈壴鳛楣方ㄔO(shè)的原材料，減少材料成本的支出。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 自然能源利用技術(shù)

在公路建設(shè)過程中，要利用自然能源技術(shù)實(shí)現(xiàn)低碳建設(shè)。例如，公路建設(shè)可以借助隧道獲取風(fēng)能，利用風(fēng)力發(fā)電，節(jié)約電能。

3.2.2 太陽能路燈的運(yùn)用

在公路建設(shè)過程中可以充分利用太陽能資源。太陽能資源作為可再生資源，取之不盡，用之不竭。同時太陽能還具有發(fā)電功能，可以在道路兩旁設(shè)置太陽能路燈[9]，既可以提供公路照明，同時還能夠減少電力資源的使用。

3.2.3 “碳補(bǔ)償”設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用

所謂的碳補(bǔ)償就是根據(jù)二氧化碳的排放量，優(yōu)化環(huán)境保護(hù)措施，抵消排出的二氧化碳。在公路建設(shè)過程中，可以預(yù)估公路使用過程中二氧化碳的排放量，然后根據(jù)二氧化碳的相關(guān)數(shù)據(jù)，確定公路綠化帶的范圍和規(guī)模，形成碳補(bǔ)償綠化帶，通過綠化帶吸收二氧化碳，建設(shè)綠色低碳公路。

3.2.4 水環(huán)境敏感地帶設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

公路的延伸范圍相對較廣，所以在公路建設(shè)過程中經(jīng)常會遇到水環(huán)境。公路施工人員要提前對水環(huán)境進(jìn)行考察，明確是否適合進(jìn)行公路建設(shè)。與此同時，在公路設(shè)計(jì)過程中也要盡量避開水環(huán)境敏感地帶，減少對水環(huán)境的破壞，保護(hù)水環(huán)境資源[10]。與此同時，在公路建設(shè)過程中會產(chǎn)生諸多的排放物，在排放廢棄物時，也要盡可能地避開水資源。

3.3 低碳理念在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.3.1 路基路面設(shè)計(jì)

在公路路基路面設(shè)計(jì)過程中，既要保障路基路面的質(zhì)量，也要做好路基路面的設(shè)計(jì)工作，提高路基路面的環(huán)保性。在路基路面設(shè)計(jì)過程中，可以從材料角度出發(fā)提高路基路面的環(huán)保性，實(shí)踐低碳發(fā)展。路基路面在建設(shè)過程中涉及材料相對較多，公路設(shè)計(jì)人員可以選用綠色無污染的設(shè)計(jì)材料，同時在施工過程中要對材料進(jìn)行回收利用，對于無法回收利用的材料，也要做好清潔之后再進(jìn)行排放，避免對周圍的環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。

3.3.2 噪聲控制設(shè)計(jì)

公路上運(yùn)行的車輛較多，產(chǎn)生的噪聲較大。所以在公路設(shè)計(jì)過程中要做好噪聲控制工作[11]。首先，可以通過增加植被或綠化帶的方式去控制噪聲。高大的植被和密集的綠化帶對聲音有隔絕和吸收作用。因此利用植被既可以降低周圍公路的粉塵，同時也可以降低噪聲污染。其次，還可以通過人工技術(shù)控制噪聲。在公路設(shè)計(jì)過程中，利用現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)置隔離帶，將公路區(qū)域與居民區(qū)隔離，減少噪聲對周邊環(huán)境的污染。

4 低碳理念的公路工程施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 瀝青的循環(huán)利用

瀝青是公路工程建設(shè)過程中的重要材料，在傳統(tǒng)施工模式下，瀝青在使用完成之后都會直接當(dāng)作廢棄物投放到廢棄物管理區(qū)，不僅會造成資源浪費(fèi)，還會增加公路施工成本。但是在低碳理念的引導(dǎo)下可以對廢棄的瀝青進(jìn)行回收利用，提高瀝青的使用率，增加瀝青的經(jīng)濟(jì)價值，節(jié)約公路建設(shè)過程中的成本。除此之外，廢棄的瀝青會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，通過對瀝青的重復(fù)利用，在一定程度上降低環(huán)境污染，保護(hù)周邊環(huán)境。

4.2 機(jī)械設(shè)備節(jié)油技術(shù)

在公路施工過程中，會利用很多大型的燃油型機(jī)械設(shè)備，在使用過程中排放大量的廢氣，對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。因此在公路施工過程中，要加強(qiáng)對機(jī)械操作人員的培訓(xùn)工作，提高操作人員的環(huán)保意識，在操控大型機(jī)械設(shè)備的過程中，做好節(jié)油工作，降低大型機(jī)械設(shè)備對周圍環(huán)境的污染。除此之外，公路工程施工人員也可以聯(lián)系設(shè)備廠家，通過對設(shè)備的優(yōu)化升級，減少設(shè)備的耗油量，降低廢氣排放量，保護(hù)周邊的環(huán)境。

4.3 生態(tài)環(huán)境回復(fù)及保護(hù)效果的評價

首先，在公路施工之前公路工程設(shè)計(jì)人員要提前到施工地點(diǎn)進(jìn)行考察，了解公路沿岸的環(huán)境狀態(tài)，并且在設(shè)計(jì)過程中要盡可能地避免環(huán)境敏感地帶，減少對環(huán)境的污染和破壞[12]。其次，在公路建設(shè)過程中利用大量的原材料，對周邊的環(huán)境和植被產(chǎn)生一定的破壞。因此，公路設(shè)計(jì)人員要從實(shí)際的建設(shè)情況出發(fā)，做好生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)工作，保護(hù)周邊的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色建設(shè)。

4.4 硬件設(shè)施節(jié)能技術(shù)

4.4.1 設(shè)施節(jié)水技術(shù)

公路工程在施工過程中涉及人員相對較多，施工周期也相對較長，所以在施工階段會利用大量的水源。為了踐行低碳理念，在施工過程中可以利用節(jié)水技術(shù)節(jié)約水資源。比如，紅外線感應(yīng)技術(shù)就是比較常見的節(jié)水技術(shù)，通過紅外線感應(yīng)智能控制沖水量。同時，還可以將生活污水與衛(wèi)生間沖水系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)水的效果。

4.4.2 蒸發(fā)式冷卻技術(shù)

公路建設(shè)范圍相對較廣，部分鄰水地區(qū)也需要進(jìn)行公路建設(shè)。在公路建設(shè)過程中，以及使用階段都會采用降溫措施。但是公路處于室外，如果利用常規(guī)的降溫方式降溫，成本較高并且降溫的效果相對較弱，所以可以利用蒸發(fā)式冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)降溫。蒸發(fā)式冷卻技術(shù)是利用蒸發(fā)吸熱的原理，通過蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)將水分蒸發(fā)，吸收周圍的熱量，進(jìn)而達(dá)到降溫的目的。這種降溫方式不會使用氟利昂等化學(xué)藥品，因此對環(huán)境的污染相對較小。

4.4.3 智能型節(jié)能技術(shù)

在公路建設(shè)過程中，要充分利用外部的自然環(huán)境，使用智能型節(jié)能技術(shù)，做好節(jié)能工作。首先，在施工過程中要盡可能地減少對周圍植被及水資源的破壞。其次，在公路服務(wù)區(qū)，取暖降溫等相關(guān)工作可以充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，設(shè)置太陽能系統(tǒng)滿足服務(wù)區(qū)的日常需求。

4.5 綠色公路中低碳技術(shù)的運(yùn)用形式

首先，要充分利用自然資源。自然資源屬于可再生資源，并且自然資源屬于清潔能源，對環(huán)境的污染相對較小。因此，在公路施工過程中可以利用低碳技術(shù)獲取自然資源，將自然資源應(yīng)用到公路建設(shè)過程中，提高公路建設(shè)的環(huán)保性，減少公路建設(shè)對周邊環(huán)境的污染。除此之外，除了利用太陽能和風(fēng)能之外，還可以利用地?zé)崮堋Ｍㄟ^獲取地?zé)崮軐?shí)現(xiàn)公共區(qū)域的供暖問題，為公路服務(wù)區(qū)的人員提供穩(wěn)定的工作環(huán)境。其次，要大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)。目前我國綠色公路的起步相對較晚，節(jié)能技術(shù)有待完善和提升。所以公路施工人員可以借鑒國外的節(jié)能技術(shù)，做好節(jié)能減排工作，提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)綠色施工，綠色生產(chǎn)。

5 結(jié)語

在低碳理念的引導(dǎo)下，公路在建設(shè)過程中可以借助關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)綠色施工和綠色發(fā)展。但是公路建設(shè)的流程相對復(fù)雜，涉及施工內(nèi)容也相對較多，所以控制能源排放、實(shí)現(xiàn)綠色施工的難度相對較大。因此，需要公路施工人員提前做好勘察工作，了解公路施工區(qū)域的自然環(huán)境。同時，要明確現(xiàn)階段公路施工的技術(shù)，做好公路施工的規(guī)劃工作，盡可能地降低公路施工隊(duì)對周邊環(huán)境產(chǎn)生的污染。除此之外，在公路施工過程中以及公路投入使用之后，公路設(shè)計(jì)人員需要采取相應(yīng)措施解決噪聲污染問題，踐行綠色低碳理念，實(shí)現(xiàn)公路的可持續(xù)發(fā)展。