高速公路主體工程節(jié)能綜合設(shè)計(jì)

1、高速公路主體工程節(jié)能綜合設(shè)計(jì)摘要：高速公路建立和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生宏大的能耗，其中主體工程的設(shè)計(jì)方案直接決定了工程建立規(guī)模和運(yùn)營(yíng)期車(chē)輛運(yùn)行途徑，因此優(yōu)化主體工程設(shè)計(jì)方案，將節(jié)能作為重點(diǎn)考慮因素，對(duì)高速公路節(jié)能具有顯著效果。本文結(jié)合豐鹽高速公路節(jié)能設(shè)計(jì)，對(duì)高速公路主體工程各專(zhuān)業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)展分析討論。關(guān)鍵詞：高速公路；節(jié)能；低碳；減排；土建主體工程中圖分類(lèi)號(hào)： TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A一、引言節(jié)約能源是我國(guó)的根本國(guó)策。高速公路投資規(guī)模大、建立周期長(zhǎng)、環(huán)境影響長(zhǎng)遠(yuǎn)，同時(shí)高速公路建成后，對(duì)所經(jīng)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)展、產(chǎn)業(yè)分布、物流和出行方式、環(huán)境壓力都有宏大影響。高速公路的節(jié)能工作，不僅僅包括能源消耗和污染

2、物排放的控制，還應(yīng)當(dāng)包括對(duì)各種資源占用的減少和控制；不僅僅要考慮公路運(yùn)營(yíng)期對(duì)效勞受眾公路上運(yùn)營(yíng)的車(chē)輛的節(jié)能效果，更應(yīng)當(dāng)考慮建立期間對(duì)原材料的消耗、施工能耗、土地資源占用。二、鹽淮高速公路大豐港至鹽城段簡(jiǎn)介豐鹽高速公路設(shè)計(jì)過(guò)程中充分貫徹了節(jié)能設(shè)計(jì)的理念，在各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)中均將節(jié)能因素與平安、耐久、經(jīng)濟(jì)、美觀等因素同等考慮。三、節(jié)能總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、功能定位和建立條件，通過(guò)精心組織、詳細(xì)勘察、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，努力做到經(jīng)濟(jì)適用、平安耐久、資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保。一般的指導(dǎo)思想有：1、綜合考慮工程規(guī)模、施工、管理養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營(yíng)、環(huán)境保護(hù)等各方面，進(jìn)展各專(zhuān)業(yè)優(yōu)化設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌考慮工程質(zhì)量平安、投資節(jié)約、運(yùn)營(yíng)節(jié)能等

3、方面，做到綜合最優(yōu)、最節(jié)能。2、充分考慮采用節(jié)能、耐久的新材料、新工藝、新工法，和全功能周期節(jié)能設(shè)計(jì)新理念，降低運(yùn)行單位能耗。3、在一次性投入與長(zhǎng)久能耗和環(huán)境效益之間科學(xué)平衡和抉擇，在符合實(shí)際情況，經(jīng)濟(jì)上可承受的前提下，充分考慮建立投資和運(yùn)營(yíng)節(jié)約的綜合效益。4、節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)的原那么，要有適當(dāng)?shù)那罢靶?。四、道路平面?jié)能設(shè)計(jì)1、道路布設(shè)考慮盡可能順直，同時(shí)選線時(shí)本著“避讓為主，處治為輔的原那么盡量避讓地質(zhì)不良地區(qū)平原區(qū)軟土、山區(qū)滑坡崩塌泥石流等和城鎮(zhèn)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃及環(huán)境敏感點(diǎn)自然保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)等。從而減少主線構(gòu)造物的設(shè)置，同時(shí)有利于土地的合理利用，降低社會(huì)綜合總能耗。2

4、、道路方案比選時(shí)，將運(yùn)營(yíng)里程長(zhǎng)短作為反映運(yùn)營(yíng)期車(chē)輛能耗的參數(shù)，以此作為方案比選的一個(gè)主要考慮因素。五、縱斷面節(jié)能設(shè)計(jì)2、考慮運(yùn)營(yíng)節(jié)能，主要從道路縱斷面線形的平順性方面入手，在滿足根本功能前提下，從有利于節(jié)約車(chē)輛運(yùn)營(yíng)燃油消耗的角度，采用較高的縱斷面指標(biāo)，并盡量減小上坡、下坡的轉(zhuǎn)換頻率?？v斷面頻繁起伏對(duì)于運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的燃油消耗影響非常大，為了定量衡量工程縱斷面對(duì)于運(yùn)營(yíng)能耗的影響，豐鹽高速公路設(shè)計(jì)中采用縱斷面相對(duì)平順率P來(lái)衡量。相對(duì)平順率P，是衡量縱面線形平順性的指標(biāo)，詳細(xì)為路段平均設(shè)計(jì)高程線與縱面設(shè)計(jì)線之間的圍成的圖形面積如下列圖除以路段長(zhǎng)度，它反映設(shè)計(jì)高程與平均設(shè)計(jì)高程之間的離散情況。最理想平順狀態(tài)

5、下，縱面設(shè)計(jì)線無(wú)限接近平均設(shè)計(jì)高程線，該指標(biāo)為0。圖1 平順率計(jì)算示意圖六、路基節(jié)能設(shè)計(jì)1、在不產(chǎn)生二次污染的前提下，充分利用工業(yè)廢料和建筑垃圾作為筑路材料，可減少取土坑占地，節(jié)省土地資源，并減輕工業(yè)廢料積壓帶來(lái)的環(huán)境和資源壓力。2、重點(diǎn)控制路基不均勻沉降，加強(qiáng)不同處理方案之間的過(guò)渡段設(shè)計(jì)，保證工后道路縱斷面的平順。對(duì)連續(xù)路段的地基處理方案盡量保持統(tǒng)一，防止路段內(nèi)多種處理方式的頻繁變換，減少施工機(jī)械頻繁的長(zhǎng)間隔 調(diào)動(dòng)，從而進(jìn)步現(xiàn)場(chǎng)施工的效率，減少施工能耗。七、路面節(jié)能設(shè)計(jì)路面構(gòu)造局部在公路建立期間的能耗占比很大，無(wú)論是原材料的消費(fèi)能耗，還是施工所需能耗，都占據(jù)很大比例。1、應(yīng)結(jié)合工程的特點(diǎn)，通

6、過(guò)構(gòu)造驗(yàn)算及比選，細(xì)化瀝青面層的路面構(gòu)造設(shè)計(jì)和材料設(shè)計(jì)，各構(gòu)造層選擇在本地區(qū)有成熟設(shè)計(jì)、施工經(jīng)歷的方案。2、改擴(kuò)建工程推廣采用瀝青混合料的再生技術(shù)，進(jìn)步廢料利用率，節(jié)約瀝青和石料資源。3、路面構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)，減少大中修次數(shù)。4、如有可能，利用瀝青混合料溫拌技術(shù)降低能耗、減少排放。八、橋梁節(jié)能設(shè)計(jì)橋梁節(jié)能設(shè)計(jì)重點(diǎn)是建立期間的規(guī)模節(jié)約，其次是進(jìn)步橋梁的耐久性，降低構(gòu)造自身的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)能耗。1、在滿足功能的前提下，盡量減少橋梁總長(zhǎng)，減少橋梁比例，以減少建立投入能耗。2、在橋梁構(gòu)造形式選擇方面，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和施工機(jī)械化程度高的構(gòu)造。同時(shí)通過(guò)在適當(dāng)位置設(shè)置大型預(yù)制場(chǎng)，進(jìn)展集中預(yù)制

7、，加快工程建立進(jìn)度，降低造價(jià)和能耗。標(biāo)段劃分和預(yù)制場(chǎng)地的選取，做到運(yùn)輸間隔 合理和運(yùn)輸條件可行，盡量運(yùn)輸減少運(yùn)輸過(guò)程中的碳排量。3、注重橋梁構(gòu)造的耐久性設(shè)計(jì)，減少后期運(yùn)營(yíng)期養(yǎng)護(hù)投入。4、適當(dāng)采用鋼構(gòu)造橋梁。鋼構(gòu)造橋梁已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闃蛄航⒅芯哂刑囟▋?yōu)勢(shì)的構(gòu)造類(lèi)型，在適宜的條件下，適當(dāng)采用鋼構(gòu)造橋梁可對(duì)節(jié)約能源、資源、減少污染具有一定優(yōu)勢(shì)。九、互通式立交節(jié)能設(shè)計(jì)互通式立交作為高速公路主要的交通出入、轉(zhuǎn)換功能節(jié)點(diǎn)，其方案對(duì)轉(zhuǎn)換交通量的繞行間隔 和運(yùn)營(yíng)速度影響很大，直接決定了運(yùn)營(yíng)期該節(jié)點(diǎn)處轉(zhuǎn)向交通能耗效率的上下。在互通建立規(guī)?？煽氐那疤嵯?，方案比選時(shí)，應(yīng)盡量減少主流向轉(zhuǎn)向交通的繞行間隔 ，并采用合理

8、的匝道設(shè)計(jì)車(chē)速，綜合考慮各方向的繞行燃油消耗率，使得平均交通轉(zhuǎn)向繞行能耗最小。十、隧道節(jié)能設(shè)計(jì)隧道是高速公路建立的能源消耗重點(diǎn)工程，主要表達(dá)在單位建立能耗大及后期運(yùn)營(yíng)管理長(zhǎng)期維護(hù)能耗高，其節(jié)能重點(diǎn)是建立期間的工程規(guī)模節(jié)約、隧道主體構(gòu)造及機(jī)電系統(tǒng)耐久性的進(jìn)步，以及運(yùn)營(yíng)管理期間能耗及排放的降低。1、做好隧道總體設(shè)計(jì)，盡量降低工程規(guī)模及難度，減少建立及運(yùn)營(yíng)能耗。2、加強(qiáng)隧道方案比選，如長(zhǎng)大隧道線位選擇、中短隧道與深路塹比選、連拱隧道與小凈距隧道比選等，隧道內(nèi)外平縱線形應(yīng)協(xié)調(diào)，隧道橫斷面布置應(yīng)合理，制定合理的隧道施工方法及施工組織。3、隧道主體構(gòu)造按全壽命周期本錢(qián)理念進(jìn)展設(shè)計(jì)，全面進(jìn)步隧道機(jī)械化施工程度，棄渣應(yīng)合理利用或棄放，以降低施工能耗、保護(hù)環(huán)境。4、隧道機(jī)電設(shè)施通風(fēng)、照明、消防、供配電、監(jiān)控等應(yīng)可靠、實(shí)用、先進(jìn)、節(jié)能、低維護(hù)，各系統(tǒng)具有可擴(kuò)大性和可晉級(jí)性，減少將來(lái)晉級(jí)改造造成的浪費(fèi)，并與主體工程相配套、相協(xié)調(diào)。十一、結(jié)語(yǔ)高速公路是國(guó)家、地方交通系統(tǒng)的主骨架和大動(dòng)脈，具有宏大的社會(huì)效益和國(guó)民經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但是由于技術(shù)指標(biāo)要求高和全封閉全立交的特點(diǎn)，工程規(guī)