工程機(jī)械技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)范文

時(shí)間:2023-06-25 17:24:05

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工程機(jī)械技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)

篇1

關(guān)鍵詞:機(jī)械專(zhuān)業(yè) 教學(xué)改革 專(zhuān)業(yè)+工具

現(xiàn)代社會(huì),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,社會(huì)對(duì)人才類(lèi)型的需求越來(lái)越多樣化,但介于學(xué)術(shù)研究型和技能型的復(fù)合應(yīng)用型人才成為社會(huì)需求的大多數(shù)[1]。以復(fù)合型應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo),本文對(duì)工程應(yīng)用背景下的獨(dú)立學(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程的改革進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。

一、“專(zhuān)業(yè)+工具”培養(yǎng)模式的提出

現(xiàn)在機(jī)械類(lèi)企業(yè)為了節(jié)約成本和降低風(fēng)險(xiǎn),絕大多數(shù)工程人員都是利用軟件在虛擬條件下完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和仿真分析等工作,所以在工程應(yīng)用的背景下,工程應(yīng)用型機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才不但要具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和全面系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)又能運(yùn)用所掌握的知識(shí)和工具解決工程上的實(shí)際問(wèn)題。未來(lái)應(yīng)用型機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生至少應(yīng)具備如下兩種基本能力:一是具有本專(zhuān)業(yè)扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí);二是具有分析解決機(jī)械工程技術(shù)問(wèn)題的能力以及應(yīng)用計(jì)算輔助工具進(jìn)行工程開(kāi)發(fā)和虛擬設(shè)計(jì)的能力。本文正是基于以上理論依據(jù)提出的,意在培養(yǎng)“專(zhuān)業(yè)+工具”的工程應(yīng)用型機(jī)械類(lèi)本科人才。

二、存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

據(jù)調(diào)查,目前國(guó)內(nèi)機(jī)械企業(yè)對(duì)機(jī)械類(lèi)本科生就業(yè)后的普遍反應(yīng)存在的問(wèn)題主要有以下兩點(diǎn):一是上崗適應(yīng)慢,動(dòng)手能力較差;二是缺乏對(duì)現(xiàn)代工程工作流程的了解[2]。因此,在應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)課程體系的構(gòu)建理念上,應(yīng)注重學(xué)生對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的自我構(gòu)建,培養(yǎng)學(xué)生良好的工程實(shí)踐能力及計(jì)算機(jī)輔助與虛擬設(shè)計(jì)的能力。存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題如下:

1.獨(dú)立學(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)基本上開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)等相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助課程,但這些課程在課程體系中相對(duì)“孤立”,在專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程中沒(méi)有很好的應(yīng)用,也沒(méi)有真正的融入整個(gè)教學(xué)體系中。

2.缺乏專(zhuān)業(yè)工程應(yīng)用的“標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練”,即學(xué)生對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性應(yīng)用不夠嚴(yán)謹(jǐn),而且對(duì)工程設(shè)計(jì)過(guò)程缺乏實(shí)踐認(rèn)知過(guò)程。

3.獨(dú)立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)底子薄,學(xué)習(xí)能力相對(duì)較差,但機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)比較深?yuàn)W,存在學(xué)生較低學(xué)習(xí)能力與深?yuàn)W專(zhuān)業(yè)知識(shí)的矛盾,同時(shí)存在高校教育滯后于工程實(shí)際應(yīng)用的矛盾。

三、改革的意義

1.在工程應(yīng)用的背景下構(gòu)建適合獨(dú)立學(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程體系,為獨(dú)立學(xué)院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。將工程軟件融合到專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程中,將專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程中抽象的、枯燥的教學(xué)內(nèi)容形象化、生動(dòng)化,降低專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程學(xué)習(xí)的難度,并能真實(shí)感受其在工程中的應(yīng)用。

2.能讓學(xué)生具有利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)輔助工具進(jìn)行實(shí)際工程開(kāi)發(fā)的能力,即“專(zhuān)業(yè)+工具=工程開(kāi)發(fā)”的能力。能讓學(xué)生建立虛擬設(shè)計(jì)的工程意識(shí)和設(shè)計(jì)能力,規(guī)范其對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。

3.通過(guò)此項(xiàng)目的實(shí)施,學(xué)生會(huì)在學(xué)以致用的過(guò)程中享受學(xué)習(xí),形成學(xué)生主動(dòng)學(xué)、教師喜歡教的和諧師生關(guān)系。

四、改革方案

教學(xué)改革需要從以下幾個(gè)層面分別實(shí)施和貫通,最終做到“專(zhuān)業(yè)+工具=工程開(kāi)發(fā)”的融合。

1.在專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程教學(xué)上,要使學(xué)生建立專(zhuān)業(yè)理念,形成專(zhuān)業(yè)思維,要掌握分析問(wèn)題的能力,同時(shí)要兼顧“工具”的使用。

2.在專(zhuān)業(yè)軟件課程教學(xué)上,要掌握軟件基本應(yīng)用技能,并學(xué)會(huì)利用“工具”解決問(wèn)題的能力以及對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用能力。

3.在實(shí)踐教學(xué)課程教學(xué)上,要做到“專(zhuān)業(yè)+工具=工程開(kāi)發(fā)”,模擬工程環(huán)境,熟悉項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程和專(zhuān)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

五、改革效果

目前“專(zhuān)業(yè)+工具”的培養(yǎng)方案,在我院正在逐步實(shí)施,特別是在專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程的理論教學(xué)中學(xué)生普遍反映良好,學(xué)習(xí)興趣及積極性明顯提高。相信隨著該方案的進(jìn)一步完善與實(shí)施,更多學(xué)生將會(huì)從中得到鍛煉和啟發(fā),為我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

篇2

【關(guān)鍵詞】高速公路;工程;技術(shù)高速公路已經(jīng)成為支持國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在公路施工中,機(jī)械的投資占工程總投資的比重越來(lái)越大。同時(shí),施工機(jī)械設(shè)備的選型配置對(duì)于確保工程質(zhì)量、加快工程進(jìn)度、提高經(jīng)濟(jì)效益、降低工程成本是至關(guān)重要的。為了保持高速公路的服務(wù)水平、減少高速公路資產(chǎn)的損失,延長(zhǎng)高速公路使用壽命,有必要采用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)龐大的高速公路資產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)管理。

1.高速公路的路線(xiàn)設(shè)計(jì)

高速公路的路線(xiàn)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較靈活和經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作。高速公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)的好壞會(huì)直接影響到項(xiàng)目的整體質(zhì)量、工程造價(jià)、使用時(shí)間以及運(yùn)營(yíng)成本等一些問(wèn)題。線(xiàn)路設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)公路建設(shè)的資金投入有很大影響,并且對(duì)整條公路的美觀也起著決定性的作用。對(duì)高速公路中路線(xiàn)的設(shè)計(jì)要堅(jiān)持根據(jù)地質(zhì)、地形選線(xiàn),確保安全、舒適,將安全放在第一位,切實(shí)提高公路交通的安全水準(zhǔn)。好的線(xiàn)形設(shè)計(jì)方案不但可以降低項(xiàng)目的工程造價(jià)、施工難度,還可以提高工程質(zhì)量,改善行車(chē)條件,保障交通安全,同時(shí)將公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響降低到最小,有利于水土保持,保護(hù)、美化環(huán)境,使高速公路建成后成為一道美麗的風(fēng)景線(xiàn)??傊?,高速公路路線(xiàn)方案設(shè)計(jì)必須把環(huán)境保護(hù)作為重要原則,只有這樣才能相對(duì)減少環(huán)境破壞。

1.1線(xiàn)形的設(shè)計(jì)

我國(guó)高速公路平面的設(shè)計(jì)大多使用的都是線(xiàn)形的設(shè)計(jì),其中,公路中應(yīng)用最廣泛的線(xiàn)形就是直線(xiàn)。直線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、距離短,缺點(diǎn)是直線(xiàn)的設(shè)計(jì)很單調(diào),駕駛員容易形成視覺(jué)疲憊造成事故的發(fā)生,因此,過(guò)長(zhǎng)的直線(xiàn)不適合過(guò)長(zhǎng)的線(xiàn)路。

實(shí)踐證明,曲線(xiàn)型路線(xiàn)在高速公路的路線(xiàn)設(shè)計(jì)中的比例在逐步增加,而且都取得了很好的效果。曲線(xiàn)型設(shè)計(jì)方法是根據(jù)線(xiàn)形的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求、地形地物及自然環(huán)境的約束要求,采用曲線(xiàn)來(lái)布設(shè)路線(xiàn)。曲線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是既能使道路線(xiàn)形美觀,也可以使道路本身和沿線(xiàn)景觀相協(xié)調(diào),并且可以緩解司機(jī)的視覺(jué)疲憊。缺點(diǎn)是曲線(xiàn)的里程比直線(xiàn)里程長(zhǎng)、投資高、設(shè)計(jì)麻煩。在山區(qū)高速公路中最好使用曲線(xiàn)線(xiàn)路的設(shè)計(jì),最大程度地與地形相吻合,保證山區(qū)的線(xiàn)形與地形的結(jié)合。

縱面設(shè)計(jì)不僅能影響山區(qū)路線(xiàn)的工程造價(jià),而且也會(huì)影響到汽車(chē)的行駛速度以及通行能力。因此,縱面線(xiàn)形在高速公路線(xiàn)路設(shè)計(jì)中也是比較重要的。與平面設(shè)計(jì)相比較,縱面線(xiàn)駕駛的難度系數(shù)更高些, 因此要避免插入過(guò)多的豎曲線(xiàn)或是小半徑的豎曲線(xiàn),還要注意平地的縱面線(xiàn)形在設(shè)計(jì)時(shí)要注意縱向的坡度和變坡點(diǎn)處的豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)。曲線(xiàn)的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng),也不宜過(guò)短,更不要頻繁更換豎曲線(xiàn),這樣會(huì)影響行車(chē)視距,嚴(yán)重降低高速公路的安全性能。山區(qū)高速公路路線(xiàn)的設(shè)計(jì),主要取決于高速公路的縱面線(xiàn)形設(shè)計(jì)。

在高速公路線(xiàn)路的設(shè)計(jì)中,橫斷面的設(shè)計(jì)并沒(méi)有平面和縱面設(shè)計(jì)的影響那么大,但也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。應(yīng)根據(jù)高速路段使用功能和交通量的大小,進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),并且做到線(xiàn)路的連續(xù)性和一致性。

1.2線(xiàn)路設(shè)計(jì)的選擇

在高速公路建設(shè)的過(guò)程中,線(xiàn)路的選擇是設(shè)計(jì)中重要的一個(gè)方面。根據(jù)不同的地區(qū),項(xiàng)目的要求也是不同的。平原地區(qū)路線(xiàn)設(shè)計(jì)比較容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),但是在山區(qū)高速公路的路線(xiàn)選擇中,地質(zhì)問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、施工條件問(wèn)題、以及道路養(yǎng)護(hù)問(wèn)題都需要考慮。

1.3地質(zhì)選線(xiàn)

高速公路建設(shè)會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)問(wèn)題,地質(zhì)的選線(xiàn)范圍很廣,工作任務(wù)很大,難度系數(shù)高,不僅有軟土、軟弱土等不良地質(zhì),還有滑坡、泥石流、崩塌等災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象。這些地質(zhì)問(wèn)題直接危及公路的建設(shè),并對(duì)公路建成后的安全運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)有著長(zhǎng)期的影響,對(duì)路線(xiàn)方案起著決定性的控制作用。因此,地質(zhì)選線(xiàn)前,要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)基本情況進(jìn)行了解,加大地質(zhì)勘察工作的投入,分別利用地質(zhì)遙感資料和當(dāng)?shù)氐钠渌こ痰牡刭|(zhì)資料,同時(shí)也要必須堅(jiān)持工程地質(zhì)選線(xiàn)的原則。

1.4地形選線(xiàn)

近年來(lái),隨著高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展,高速公路越來(lái)越多的往偏遠(yuǎn)的山區(qū)延伸。在平地上,地形基本相同,差別不大,而山區(qū)則不同,山區(qū)中的地形很獨(dú)特,有些地帶的地形相對(duì)較復(fù)雜,公路建設(shè)工程艱巨。如果要減少施工難度、降低工程造價(jià),就必須使路線(xiàn)設(shè)計(jì)順應(yīng)地形。自然地形是多變的,不管遇到什么樣的地形,首先要學(xué)會(huì)科學(xué)的利用地形。所以,選擇合適的地形對(duì)于高速公路的建設(shè)十分重要。

1.5環(huán)保選線(xiàn)

高速公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)要重視對(duì)環(huán)境的保護(hù),選擇對(duì)環(huán)境破壞小的布設(shè)方案。路線(xiàn)布設(shè)重點(diǎn)要考慮地形適應(yīng)性,道路周邊環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,以及與周邊社區(qū)環(huán)境的融合等。

傳統(tǒng)的建設(shè)指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)理念對(duì)工程本身的功能性、經(jīng)濟(jì)性考慮得較多,但是對(duì)環(huán)境保護(hù)重視不夠,高速公路的建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞已經(jīng)十分明顯。施工中大量占用耕地和林地,破壞綠化,對(duì)自然環(huán)境造成很壞的后果。對(duì)現(xiàn)有的水利和水電設(shè)施的破壞,并且沒(méi)有避開(kāi)一些特殊的生態(tài)環(huán)境地區(qū)。高速公路建設(shè)確定路線(xiàn)方案時(shí),沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)文物勘察,也沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況采取有效措施。在以后的施工建設(shè)過(guò)程中肯定會(huì)對(duì)大量的文物古跡造成破壞。為了避免對(duì)文物古跡的破壞,在設(shè)計(jì)路線(xiàn)方案時(shí),一定要盡量避開(kāi)文物古跡,實(shí)在避開(kāi)不了,也要采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

1.6氣候條件對(duì)線(xiàn)路影響

山區(qū)的自然氣候很復(fù)雜,霧、雪、雨天氣較多,這對(duì)公路運(yùn)輸也有很大的影響。線(xiàn)路方案的確定要深入研究本線(xiàn)路的氣候條件,將線(xiàn)路布置在氣候條件影響最小的地帶,提高運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

2.高速公路損壞預(yù)測(cè)技術(shù)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,公路運(yùn)輸交通量迅速增長(zhǎng),車(chē)輛大型化、嚴(yán)重超載、交通渠化等新情況,導(dǎo)致了瀝青混凝土路面出現(xiàn)早期破壞現(xiàn)象的發(fā)生。

要從設(shè)計(jì)和施工產(chǎn)生破壞的各種原因進(jìn)行控制,才能減少甚至杜絕早期破壞的產(chǎn)生。要從我國(guó)國(guó)情出發(fā),在嚴(yán)格按基本建設(shè)程序執(zhí)行的基礎(chǔ)上,注意加強(qiáng)超載,重車(chē)對(duì)路面破壞程度的研究,以指導(dǎo)有超載行駛的路面設(shè)計(jì)。阻攔那些無(wú)路面施工經(jīng)驗(yàn)、無(wú)設(shè)備和技術(shù)力量的施工隊(duì)伍承擔(dān)路面施工,保證監(jiān)理有職有權(quán),嚴(yán)格監(jiān)理。

3.施工機(jī)械的合理選擇與優(yōu)化配置

為了使路基土方工程機(jī)械化施工科學(xué)、合理地進(jìn)行,我們往往需要對(duì)多個(gè)機(jī)械配置方案按照質(zhì)量高、進(jìn)度快、成本低的原則進(jìn)行科學(xué)評(píng)判,選擇出最佳方案,并進(jìn)行綜合最優(yōu)化。施工機(jī)械的合理選擇與優(yōu)化配置施工機(jī)械設(shè)備應(yīng)該技術(shù)先進(jìn)、安全環(huán)保、耐用,且有較好的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)。在滿(mǎn)足施工質(zhì)量要求和強(qiáng)度的前提下,優(yōu)先選用通用性的施工機(jī)械設(shè)備。應(yīng)止確處理好進(jìn)幾施工機(jī)械與國(guó)產(chǎn)施工機(jī)械的關(guān)系。對(duì)能滿(mǎn)足工程需要,且性能穩(wěn)定的國(guó)產(chǎn)施工機(jī)械,應(yīng)優(yōu)先選用,對(duì)工程質(zhì)量要求高、國(guó)產(chǎn)機(jī)械件能難以達(dá)到的項(xiàng)目.可以考慮選擇使用進(jìn)口的施工機(jī)械。

4.結(jié)語(yǔ)

高速公路路線(xiàn)的選擇是一個(gè)涉及到多方面的動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)工程,良好的路線(xiàn)、堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)、合理的防護(hù)措施是車(chē)輛運(yùn)輸必備的條件。因此,高速公路路線(xiàn)的選擇必須要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。在高速公路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,要把路線(xiàn)設(shè)計(jì)放在第一位,合理的采用路線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),綜合考慮各種影響因素,并要把保護(hù)環(huán)境作為路線(xiàn)設(shè)計(jì)的重要考慮因素,使公路路線(xiàn)與四周的環(huán)境融為一體,從而使公路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)和諧發(fā)展?!科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]廖正環(huán).高等級(jí)公路機(jī)械化施工技術(shù).連云港公路信息網(wǎng),2003.

篇3

1高速公路資源利用現(xiàn)狀及問(wèn)題

1.1建設(shè)資源消耗

1.1.1土地資源占用

高速公路建設(shè)需要占用大量土地資源,公路路基、邊坡、服務(wù)區(qū)等永久性占用土地會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田、林地等農(nóng)林用地面積絕對(duì)數(shù)量的減少,加劇耕地使用壓力;施工便道、拌合場(chǎng)、施工營(yíng)地、預(yù)制廠、原材料堆放場(chǎng)地等臨時(shí)用地使土地的農(nóng)業(yè)功能暫時(shí)受到限制,地表植被破壞,土壤理化性質(zhì)改變,在恢復(fù)原有功能前將對(duì)土地利用產(chǎn)生一定影響。施工期間,環(huán)境污染會(huì)使周?chē)耐寥蕾|(zhì)量下降、土地生產(chǎn)力降低公路營(yíng)運(yùn)期間,會(huì)使沿線(xiàn)區(qū)域土地功能發(fā)生變化,單一的農(nóng)業(yè)用地逐漸變化為特殊的商業(yè)服務(wù)用地,影響土地資源的可持續(xù)利用和發(fā)展。

2007年,中國(guó)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院開(kāi)展了《公路建設(shè)用地若干關(guān)鍵問(wèn)題研究》,根據(jù)其研究結(jié)果:2001年以來(lái),中國(guó)每年公路建設(shè)用地面積為14.7萬(wàn)hm2左右,其中耕地面積占45%左右;在每年公路建設(shè)用地總面積中,高速公路占32%左右,其中耕地面積占45%左右;截至2006年底,中國(guó)公路建設(shè)用地總量估計(jì)已達(dá)500萬(wàn)hm2,占可利用土地總量的0.7%左右,其中高速公路4.5萬(wàn)km,占用土地32.7萬(wàn)hm2,約占公路用地總量的6.5%。一般而言,雙向四車(chē)道高速公路需占地30m寬,平均占地8hm2/km,按2007年公路里程5.39萬(wàn)km,高速公路占用土地將超過(guò)43萬(wàn)hm2(合80萬(wàn)畝以上),建設(shè)公路2.2萬(wàn)km,估算用地22.234萬(wàn)hm2。

根據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)和估算,2007—2020年,中國(guó)規(guī)劃建設(shè)高速公路7.7萬(wàn)km,需新增用地50萬(wàn)hm2,其中耕地面積為23萬(wàn)hm2;新改建的一級(jí)、二級(jí)公路分別為7.8萬(wàn)和30萬(wàn)km,需新增建設(shè)用地約120萬(wàn)hm2,其中耕地面積約50萬(wàn)hm2。交通量的不斷增加,導(dǎo)致公路建設(shè)對(duì)土地資源的依賴(lài)性不斷增強(qiáng),為進(jìn)一步合理利用有限的國(guó)土資源,節(jié)約、集約利用土地,2008年10月23日,國(guó)務(wù)院實(shí)施《全國(guó)土地利用總體規(guī)劃綱要(2006—2020年)》。

1.1.2瀝青消耗

瀝青路面的高速公路需要消耗大量瀝青,每公里用量達(dá)23t。中國(guó)石油資源短缺,人均石油可采儲(chǔ)量只有世界平均值的10%,石油消耗對(duì)外依存度大幅度提高,1993年依存度為6.3%,2004年提高到45.1%,2007年已接近50%;1996年石油進(jìn)口量大約2200萬(wàn)t,到2010年石油凈進(jìn)口量達(dá)2.1億t,比2009年增加5.5%。不可再生的石油資源的大量開(kāi)采和消耗,未來(lái)必將枯竭。

1.1.3其他材料消耗

高速公路建設(shè)還需消耗大量鋼材、水泥、碎石、砂、水、優(yōu)質(zhì)土、電子通信器材等材料和資源。路面基層材料一般采用水泥穩(wěn)定類(lèi)和石灰粉煤灰穩(wěn)定類(lèi)半剛性材料,對(duì)資源消耗很大,每立方米路面基層需消耗約2t石料和80~160kg水泥或石灰,而且在這些原材料開(kāi)采過(guò)程中會(huì)造成植被破壞、山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害,在成品堆放和使用過(guò)程中還會(huì)影響施工人員的健康、污染周邊環(huán)境,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境逐漸惡化等不良后果。

1.2生態(tài)環(huán)境影響

高速公路建設(shè)會(huì)造成生態(tài)破壞和環(huán)境污染,不合理、不約束、不保護(hù)的開(kāi)發(fā)利用會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的生態(tài)破壞。施工中大規(guī)模的土石方開(kāi)挖導(dǎo)致植被破壞、水土流失、山體滑坡、河流溝渠阻塞和地形變化等;臨時(shí)施工便道、原料場(chǎng)、施工營(yíng)地、生活垃圾及工程棄土和棄渣的松散堆積,在降雨時(shí)易發(fā)生水土流失,導(dǎo)致土壤肥力下降,環(huán)境生態(tài)變化、惡化;高速公路建設(shè)會(huì)影響景觀的連通性,阻礙生態(tài)系統(tǒng)間的物質(zhì)能量交換,破壞動(dòng)植物的棲息環(huán)境,對(duì)動(dòng)植物的種類(lèi)、種群數(shù)量、分布、生活習(xí)性和遷移等帶來(lái)影響。高速公路建設(shè)還會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢渣、廢液和噪音等生態(tài)污染。土石方爆破、材料加工、材料儲(chǔ)運(yùn)和拌和等產(chǎn)生大量揚(yáng)塵、煙霧和噪音,形成污染帶;施工中不合理開(kāi)挖、爆破、排水等活動(dòng)會(huì)引起地下水位變化,改變地下水資源埋藏和運(yùn)動(dòng),引發(fā)土壤侵蝕、劣化,飲用水和農(nóng)業(yè)用水流失以及影響?hù)~(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物的生存等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題;工地生活污水、棄渣、油料等排入水體,未清理用料場(chǎng)和人工構(gòu)造物及未平整、綠化路邊棄土等遺留大量廢棄物。這些都會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,如果處治不及時(shí)、不合理,就會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的繼續(xù)惡化。

1.3人類(lèi)健康影響

高速公路建設(shè)中產(chǎn)生的廢渣、廢氣、廢水、揚(yáng)塵和噪音都會(huì)影響人們的生產(chǎn)、生活,損害身心健康。在高溫混合料拌和、運(yùn)輸和施工過(guò)程中,瀝青會(huì)產(chǎn)生煙霧和苯等有毒有害物,長(zhǎng)時(shí)間會(huì)引起人體咳嗽、流淚、頭暈、乏力等中毒癥狀,嚴(yán)重的可引發(fā)皮膚癌、呼吸道系統(tǒng)癌癥等,對(duì)施工人員和周?chē)用竦纳眢w健康造成影響。施工過(guò)程中,大量工程機(jī)械產(chǎn)生的噪音、揚(yáng)塵、廢氣等對(duì)人體都有較大的危害。高速公路通車(chē)后,汽車(chē)尾氣排放,在高速公路兩側(cè)形成200~300m空氣污染帶;貨物運(yùn)輸中的拋灑物、滴漏的燃油等隨地面徑流排入水體、農(nóng)田,導(dǎo)致水體污染;高速公路服務(wù)區(qū)產(chǎn)生的生活污水、洗車(chē)水、加油站污水(含固體、有機(jī)物、油類(lèi)、有毒物和生物污染物等),將對(duì)公路沿線(xiàn)的水資源造成一定的污染。日積月累,生態(tài)環(huán)境會(huì)惡化,人類(lèi)健康受到影響和威脅。汽車(chē)運(yùn)行中,發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎與路面摩擦、鳴喇叭等產(chǎn)生噪音,在公路兩側(cè)形成噪音污染帶,會(huì)影響人們的精神狀況,造成失眠、心跳加速及精神緊張,提高心臟病、呼吸系統(tǒng)疾病、高血壓或精神病等發(fā)作概率。

2循環(huán)經(jīng)濟(jì)基本概念

20世紀(jì)90年代,美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家鮑爾丁最早從經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度提出了環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的根源,并提出人類(lèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式有必要從單向線(xiàn)性經(jīng)濟(jì)向循環(huán)式經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本概念:為實(shí)現(xiàn)物質(zhì)資源的永續(xù)利用及人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展,在生產(chǎn)與生活中通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制、社會(huì)調(diào)控及清潔生產(chǎn)等方式促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)利用的一種經(jīng)濟(jì)運(yùn)行形態(tài),其最重要的實(shí)際操作原則為“減量化(reduce)、再利用(reuse)、再循環(huán)(recycle)”。減量化,即用較少投入達(dá)到既定生產(chǎn)或消費(fèi)目的,從經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的源頭就注意節(jié)約資源和減少污染;再利用,即要求制造產(chǎn)品和包裝容器能以初始的形式被反復(fù)使用,該原則要求抵制一次性用品的泛濫并盡量延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用期;再循環(huán),即要求產(chǎn)品完成其使用功能后能重新變成可用資源。

3循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念下高速公路資源優(yōu)化利用

依據(jù)國(guó)家相關(guān)法規(guī)和精神,節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境,在高速公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)輸和養(yǎng)護(hù)管理等過(guò)程中,必須始終貫徹循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念,以資源“減量化、再利用、再循環(huán)”為原則,采用新理論、新思路、新技術(shù)、新材料、新工藝等達(dá)到對(duì)資源的高效利用和對(duì)環(huán)境的低污染。

3.1合理規(guī)劃

高速公路的規(guī)劃應(yīng)符合國(guó)家中長(zhǎng)期戰(zhàn)略發(fā)展需要,找準(zhǔn)其在綜合運(yùn)輸體系中的作用和位置,發(fā)揮高速公路干線(xiàn)公路運(yùn)輸?shù)谋容^優(yōu)勢(shì),并與其他運(yùn)輸方式協(xié)調(diào)、互補(bǔ)。根據(jù)《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》和《公路建設(shè)用地指標(biāo)》,集中力量加快國(guó)道主干線(xiàn)等大通道建設(shè),發(fā)展“蛛網(wǎng)模式”,將現(xiàn)在公路的平行走向改為傘狀放射走向,既縮短運(yùn)距,又填補(bǔ)交通線(xiàn)的空白,實(shí)現(xiàn)土地、河流、岸線(xiàn)等國(guó)土資源的集約開(kāi)發(fā)利用。高速公路規(guī)劃不僅要考慮交通量和經(jīng)濟(jì)因素,還應(yīng)全面考慮、反復(fù)權(quán)衡自然地理、土地占用、資源環(huán)境、人口聚居、文物保護(hù)、安全行車(chē)、噪音傳播、能源消耗等各種因素,將規(guī)劃的不同方案加以遴選、評(píng)價(jià)、修改,產(chǎn)生最佳方案,盡量避免或降低工程造價(jià)、節(jié)約土地和減少環(huán)境污染。

高速公路建設(shè)既要滿(mǎn)足路用功能,又要節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。規(guī)劃應(yīng)根據(jù)建設(shè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)、現(xiàn)有路網(wǎng)、未來(lái)交通需求進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研究和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),就項(xiàng)目建設(shè)的必要性、技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)的合理性和實(shí)施的可能性等進(jìn)行綜合研究,擬訂多種方案,避免因盲目建設(shè)而造成的損失和資源浪費(fèi)。結(jié)合中國(guó)環(huán)境現(xiàn)狀,規(guī)劃中充分體現(xiàn)土地、能源等資源節(jié)約利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),詳細(xì)調(diào)查當(dāng)?shù)赝恋刭Y源情況,收集資料,分類(lèi)別統(tǒng)計(jì),將土地占用情況作為路線(xiàn)選擇的重要指標(biāo)。通過(guò)合理選線(xiàn)、架設(shè)橋梁、建設(shè)隧道,在有條件的地方進(jìn)行土地復(fù)墾等措施來(lái)減少耕地占用,保護(hù)土地資源。

3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

最佳的設(shè)計(jì)方案不僅線(xiàn)形優(yōu)美、景觀漂亮、使用壽命長(zhǎng),而且節(jié)約大量工程造價(jià)。設(shè)計(jì)階段能主動(dòng)控制工程投資造價(jià),其影響度為75%~95%。要樹(shù)立全壽命周期成本理念,統(tǒng)籌考慮設(shè)計(jì)、建設(shè)、營(yíng)運(yùn)、養(yǎng)護(hù)的全過(guò)程,優(yōu)化設(shè)計(jì)線(xiàn)形,系統(tǒng)解決工程結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性、可行性、防災(zāi)減災(zāi)的有效性以及環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性等問(wèn)題。設(shè)計(jì)中應(yīng)貫徹環(huán)境保護(hù)意識(shí),要“尊重自然、保護(hù)自然、恢復(fù)自然”,把景觀設(shè)計(jì)融入在全程設(shè)計(jì)中。合理的路基路面結(jié)構(gòu),不僅舒適、經(jīng)久耐用,而且可以節(jié)約后期養(yǎng)護(hù)維修成本。優(yōu)化設(shè)計(jì)可節(jié)約用地,通過(guò)采取各種技術(shù)措施,盡量減少耕地占用,避讓基本農(nóng)田和農(nóng)作物區(qū),充分利用荒山、荒坡地、廢棄地和劣質(zhì)地。

3.2.1優(yōu)化線(xiàn)形設(shè)計(jì)

線(xiàn)形設(shè)計(jì)控制整個(gè)高速公路的路線(xiàn)走向和長(zhǎng)度及路基、橋涵等構(gòu)造物的總量,直接關(guān)系到工程造價(jià)及沿線(xiàn)生態(tài)質(zhì)量,對(duì)車(chē)輛行駛安全性、舒適性及車(chē)輛通行能力起著決定性作用,直接影響公路建設(shè)總體規(guī)模和總體設(shè)計(jì)效果。線(xiàn)形設(shè)計(jì)必須考慮沿線(xiàn)地區(qū)的工程地質(zhì)、人文景觀,盡量少占用耕地、林地資源,合理選擇道路的平、縱設(shè)計(jì)指標(biāo)和互通立交形式,適當(dāng)增加橋梁、隧道數(shù)量,盡可能利用荒地、山地等不宜耕種的土地,嚴(yán)格按照公路附屬設(shè)施建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范控制附屬設(shè)施用地。在路線(xiàn)經(jīng)過(guò)山嶺重丘區(qū)時(shí),要進(jìn)行高路堤與高架橋梁的比較、深路塹與隧道方案的比較,在高路堤超過(guò)20m、深路塹超過(guò)30m時(shí),選用橋梁和隧道方案。通過(guò)綜合考慮,進(jìn)行線(xiàn)形優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2.2優(yōu)化路基設(shè)計(jì)

路基是按照設(shè)計(jì)線(xiàn)形、路線(xiàn)位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物,它貫穿公路全線(xiàn),與橋梁、隧道相連,是公路建筑的主體。路基工程具有工程量大、施工難度大、勞動(dòng)力耗費(fèi)多、涉及面廣、投資高等特點(diǎn)。路基設(shè)計(jì)主要受交叉道路、鐵路、江河、人行通道等的影響,合理控制路基填方高度,不僅可以節(jié)約土地、降低造價(jià),而且對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞小。在路基設(shè)計(jì)中,應(yīng)貫徹“廢物利用、保護(hù)環(huán)境”的原則,從資源的可再利用角度出發(fā),采用工業(yè)、建筑垃圾等廢料充當(dāng)填料,不僅可以變廢為寶,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,節(jié)約大量廢渣堆放征地和建設(shè)費(fèi)用,還能大大減少筑路取土。對(duì)路基修筑高度與橋梁、通道等方案進(jìn)行比選、論證,盡量采用低路堤方案,以減少路基取土填方,減少公路建設(shè)占地;避免取用有植被的土壤作路基填料,避免開(kāi)挖路塹所產(chǎn)生的棄土堆放占用土地導(dǎo)致植被覆蓋率降低、土壤結(jié)構(gòu)和肥力破壞、水土流失;在通過(guò)基本農(nóng)田及經(jīng)濟(jì)作物區(qū)的高填深挖路段,應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上,盡量考慮設(shè)置擋墻、護(hù)坡等防護(hù)設(shè)施,縮短邊坡長(zhǎng)度,節(jié)省土地資源。

3.2.3優(yōu)化路面設(shè)計(jì)

路面是在路基頂面的行車(chē)部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。優(yōu)化路面設(shè)計(jì)應(yīng)把全壽命設(shè)計(jì)理念貫穿其中,從路面所需的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性及表面的平整度、抗滑性能等技術(shù)層面進(jìn)行設(shè)計(jì),從瀝青砼、水泥砼再生技術(shù)或其他新型材料的使用等方面來(lái)提高資源利用率,從新技術(shù)、新工藝上考慮如何降低公路通車(chē)后對(duì)沿線(xiàn)生態(tài)環(huán)境的影響(如采用新技術(shù)降低車(chē)輛與路面摩擦所帶來(lái)的噪音污染),以實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。高速公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)中要盡量利用舊路資源,盡量在原有路基上加寬改造,少占耕地,保護(hù)基本農(nóng)田,減少環(huán)境污染。如利用舊瀝青砼再生技術(shù),既可節(jié)省大量的瀝青、碎石等原材料,又利于廢料的處理,保護(hù)環(huán)境,而且節(jié)約工程造價(jià)。

3.2.4優(yōu)化景觀設(shè)計(jì)

高速公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)既要考慮設(shè)計(jì)車(chē)速和特殊路段要求,又要順應(yīng)地形變化與自然景觀相協(xié)調(diào),還應(yīng)考慮人造景觀與自然景觀相協(xié)調(diào),不能以犧牲公路沿線(xiàn)兩側(cè)原來(lái)的生態(tài)面貌為代價(jià)。在設(shè)計(jì)景觀和綠化時(shí),需要以景觀視線(xiàn)誘導(dǎo)確保行車(chē)安全,人造景觀、綠化植物、植被品種的選擇要因地制宜,依據(jù)自然地理環(huán)境(地形、地貌、地質(zhì)、服務(wù)區(qū)設(shè)置要求等)、氣候條件而定,采用不拘一格的景觀設(shè)計(jì)方式(如波浪起伏式、梯形式、展開(kāi)式等),以多樹(shù)種、多花色、落葉和常綠葉相結(jié)合等植被來(lái)改善景觀、美化環(huán)境、凈化空氣、降低噪聲、防止水土流失,最終實(shí)現(xiàn)高速公路與生態(tài)環(huán)境之間相互協(xié)調(diào),達(dá)到景觀優(yōu)美、行車(chē)安全舒適的目標(biāo)。

3.2.5優(yōu)化施工過(guò)程設(shè)計(jì)

高速公路施工建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持“因地制宜,就地取材”和“最小程度地破壞和最大程度地恢復(fù)”的原則,打破“先施工后綠化,先破壞后恢復(fù)”的傳統(tǒng)觀念,在公路建設(shè)的同時(shí)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù),施工時(shí)要嚴(yán)格控制工程破壞植被的面積。優(yōu)化施工過(guò)程設(shè)計(jì)應(yīng)仔細(xì)計(jì)算土石方數(shù)量,合理調(diào)配、細(xì)化施工組織設(shè)計(jì),有序推進(jìn),加強(qiáng)管理。根據(jù)設(shè)計(jì)將棄土進(jìn)行堆放、壓實(shí),在其表面進(jìn)行植被覆蓋;施工臨時(shí)用地(料場(chǎng)、拌和場(chǎng)和預(yù)制場(chǎng)等)應(yīng)盡可能少占土地,少毀植被,少侵占農(nóng)田,不得破壞原有的排水系統(tǒng);應(yīng)注意保護(hù)當(dāng)?shù)氐闹脖患八临Y源,將取土坑與地方水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)田排灌結(jié)合起來(lái),綜合利用,對(duì)棄土堆應(yīng)及時(shí)整平復(fù)墾或綠化,對(duì)已占地應(yīng)及時(shí)復(fù)墾;對(duì)公路建設(shè)產(chǎn)生的廢棄料,通過(guò)填墊房基、低等級(jí)道路硬化等措施加以利用,減少土地占用和環(huán)境污染;優(yōu)化施工組織,合理選擇公司地址、拌和站和料場(chǎng),合理調(diào)配施工機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛,高效開(kāi)展施工作業(yè);做好施工材料(如瀝青、油料、化學(xué)品等)的管理和保護(hù);在有珍稀動(dòng)物出沒(méi)的地區(qū)施工時(shí),對(duì)施工人員加強(qiáng)野生動(dòng)物保護(hù)知識(shí)的宣傳教育,嚴(yán)禁獵殺珍稀野生動(dòng)物。

3.3新材料、新技術(shù)和新工藝應(yīng)用

3.3.1資源綜合利用技術(shù)

將瀝青路面和水泥路面再生技術(shù)、廢舊橡膠粉應(yīng)用技術(shù)、聚合物改性水泥砼技術(shù)、機(jī)制砂砼技術(shù)等作為資源利用技術(shù),推進(jìn)道路瀝青砼、水泥砼和鋼材等建材的再生循環(huán)利用,積極推廣廢舊輪胎橡膠粉改性瀝青、粉煤灰、煤矸石、礦渣等工業(yè)廢料在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用。

(1)鋼渣和粉煤灰應(yīng)用技術(shù)。粉煤灰和鋼渣可用作高速公路路基填料。例如:河北某高速公路建設(shè)中用粉煤灰填筑路基,共利用粉煤灰100萬(wàn)m3,少占耕地99.99余萬(wàn)m2;在北京遠(yuǎn)大路、蓮花池西路等10余項(xiàng)道路工程建設(shè)中,使用鋼渣近80萬(wàn)t。因?yàn)殇撛泻卸喾N氧化物和礦物質(zhì),具有與硅酸鹽水泥熟料相似的物化成分,鋼渣集料力學(xué)性能較軋制碎石好,不但耐磨,而且具有一定的水化活性,適合作為瀝青混合料骨料和基層集料。大量利用粉煤灰、鋼渣等工業(yè)廢渣,充分發(fā)揮其材料性能優(yōu)勢(shì),可減少?gòu)U渣堆存用地及公路建設(shè)開(kāi)采集料用地,保護(hù)耕地和青山植被,與一般的路面基層材料相比,可大幅度降低工程造價(jià),提高工程質(zhì)量,具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。

(2)舊瀝青砼路面材料再生技術(shù)。瀝青路面再生可分為熱再生和冷再生,即廠拌熱再生、就地?zé)嵩偕?、廠拌冷再生和就地冷再生。再生技術(shù)把舊瀝青砼作為原材料加以利用,添加再生劑和部分新瀝青混合料,可簡(jiǎn)化施工工序,節(jié)約材料,縮短工期,保護(hù)環(huán)境,維修成本僅為傳統(tǒng)方式的70%~80%。德國(guó)廢舊瀝青路面再生利用技術(shù)處于世界前列,日本瀝青砼廢料再生利用率已超過(guò)70%,中國(guó)在2002年京津塘(北京—天津—塘沽)高速公路路面中修工程中首次采用再生技術(shù),摻入粘結(jié)劑后新料占25%、舊料占75%,造價(jià)降低30%左右。

(3)舊水泥砼路面材料再生技術(shù)。1976年,國(guó)際材料與結(jié)構(gòu)研究實(shí)驗(yàn)聯(lián)合會(huì)成立“砼拆除和再利用技術(shù)委員會(huì)”,開(kāi)始研究廢棄砼的消化與再生利用,并將廢棄砼再生骨料用于高速公路等實(shí)際工程;1998年,吳中偉院士提出“綠色高性能砼”的概念。一方面,在建設(shè)水泥砼路面時(shí),每年需要消耗大量水泥砼材料資源與能源。另一方面,大量的破損水泥路面需要拆除重建,傳統(tǒng)方法是將其廢棄放置或填埋。隨著材料資源的枯竭和再生技術(shù)的發(fā)展,把廢棄砼作為骨料,與水泥砂漿拌和而制得再生砼加以應(yīng)用,既解決了混合料再生利用問(wèn)題,又可減少?gòu)U棄料的堆放、環(huán)境污染,并節(jié)約費(fèi)用。

(4)舊水泥砼路面碎石化技術(shù)。碎石化技術(shù)是一種將舊水泥砼路面擊碎而離散化的施工工藝,它是一種節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境較為成功的舊水泥砼路面維修改造方式。碎石化的基層具有較大的剛度,約為普通基層的3倍,進(jìn)行碎石化的根本目的在于消除反射裂縫、節(jié)約資源。相對(duì)瀝青砼路面而言,水泥砼路面修復(fù)難度大、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、效果難以保證、噪音大、舒適性較差等,致使水泥砼路面在中國(guó)高等級(jí)公路中的應(yīng)用趨于萎縮態(tài)勢(shì),而碎石化技術(shù)為水泥砼路面的改造拓展了空間。

(5)軟基處治技術(shù)。超輕質(zhì)填料聚苯乙烯泡沫(EPS)在道路工程中的應(yīng)用,解決了軟基過(guò)渡沉降和差異沉降、路堤與橋臺(tái)相接處的差異沉降等問(wèn)題。1965年挪威在路面下鋪設(shè)5~10cm厚EPS板作為隔溫層,以滿(mǎn)足嚴(yán)寒季節(jié)對(duì)道路防凍的要求,1972年挪威道路研究所在研究填土施工法時(shí)首次采用EPS代替填土獲得成功。另外,膨脹土、鹽漬土、黃土等特殊土處置技術(shù),已成為道路界的一種研究發(fā)展趨勢(shì)。軟基處治技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)了劣質(zhì)土壤的應(yīng)用,節(jié)約了土地資源和其他高價(jià)位材料。

(6)廢舊輪胎利用技術(shù)。廢舊輪胎被稱(chēng)為“黑色污染”,其回收和處理技術(shù)是世界性難題。利用廢舊輪胎生產(chǎn)橡膠粉在環(huán)境保護(hù)方面具有獨(dú)特價(jià)值,在各國(guó)得到廣泛研究應(yīng)用。根據(jù)有關(guān)資料,125萬(wàn)個(gè)轎車(chē)廢輪胎可生產(chǎn)1萬(wàn)t橡膠粉,可替代瀝青改性劑3300t,減少施工成本,改善和延長(zhǎng)瀝青路面使用壽命,并降低行車(chē)道路噪音2~4dB,相當(dāng)于減少30%~50%車(chē)流量產(chǎn)生的道路噪音。將廢舊輪胎加工成膠粉用于公路建設(shè)具有重要的綜合效益:一是能改善路面路用性能,提高路面耐久性、抗車(chē)轍(永久變形)和抗老化氧化能力,延長(zhǎng)路面壽命;二是能降低路面噪聲,當(dāng)車(chē)速在100km/h時(shí),與最好的水泥砼路面相比,噪音降低3~10dB;三是具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和環(huán)保利用價(jià)值,橡膠瀝青產(chǎn)品價(jià)格低于普通瀝青和改性瀝青,橡膠瀝青路面養(yǎng)護(hù)費(fèi)用減少,壽命延長(zhǎng),能夠進(jìn)一步節(jié)約資金。

3.3.2生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)

(1)瀝青路面減噪技術(shù)。目前,高速公路除加廢舊輪胎達(dá)到減噪目的外,還普遍采用透水性路面或多孔隙路面來(lái)實(shí)現(xiàn)減噪效果,它是在瀝青路面或水泥路面結(jié)構(gòu)層上鋪筑一層具有很高孔隙率(20%~25%)的瀝青混合料。多孔瀝青路面具有良好的宏觀構(gòu)造,在路面內(nèi)部形成發(fā)達(dá)而貫通的孔隙,其減噪量一般為2~7dB。日本研究顯示,與普通瀝青砼相比,多孔隙瀝青砼對(duì)小汽車(chē)可降低5~8dB、對(duì)于載重汽車(chē)可降低3dB噪音。可見(jiàn),多孔隙瀝青砼路面具有顯著的降噪效果。

(2)氮氧化物吸收技術(shù)。日本研制出一種含有二氧化鈦的路面材料,能吸收汽車(chē)尾氣中的氮氧化物。陽(yáng)光照射時(shí),活性氧分子能與氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),下雨時(shí)則變成稀硝酸溶液,剛好與砼中的弱堿溶液中和。當(dāng)?shù)趸餄舛葹?%以下時(shí),這種路面材料可將其消耗掉90%,且這一清除效率是恒定不變的,不會(huì)因路面使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而有所下降,只是氮氧化物的清除率會(huì)因空氣濕度的升高而下降。

(3)邊坡生態(tài)防護(hù)技術(shù)。在高速公路邊坡防護(hù)技術(shù)方面,應(yīng)從單一的植草綠化發(fā)展到草木結(jié)合的立體綠化,以多種類(lèi)的花、草、木營(yíng)造與環(huán)境協(xié)調(diào)的優(yōu)美景觀效果,并將支擋結(jié)構(gòu)與植被技術(shù)相結(jié)合,達(dá)到護(hù)坡和改善生態(tài)環(huán)境的雙重效果。生態(tài)防護(hù)技術(shù)與傳統(tǒng)的工程防護(hù)方法相比,不僅具有防護(hù)功能,而且在凈化空氣、降低噪音、保持水土、防災(zāi)減災(zāi)和美化環(huán)境等方面具有積極的作用,對(duì)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和重建也有著非常重要的意義??蛇\(yùn)用種子撒播法、移植草皮、挖溝植被法及機(jī)械化程度較高的各種噴播植被法(如濕式噴播技術(shù)、巖石邊坡TBS植被護(hù)坡綠化技術(shù)、干根網(wǎng)狀護(hù)坡法、特殊空間綠化技術(shù)、公路邊坡綠化技術(shù)和景觀仿真技術(shù)等)對(duì)高速公路邊坡進(jìn)行植被防護(hù)。

(4)附屬設(shè)施的保護(hù)技術(shù)。對(duì)高速公路的附屬設(shè)施(如交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施和服務(wù)性設(shè)施),需利用綠化和防噪技術(shù),減輕甚至消除大氣污染對(duì)環(huán)境造成的危害,美化環(huán)境,將公路與周?chē)匀痪坝^融合。目前,國(guó)際上最先進(jìn)的聲屏障材料為泡沫陶瓷,在高速公路兩邊和高架互通修建泡沫陶瓷消音屏障,可達(dá)到非常好的降噪效果。也可采用不留痕跡的自然隔聲設(shè)計(jì),使環(huán)境敏感目標(biāo)處于噪聲影響之外,如采用下穿路基設(shè)計(jì)和隔聲土堤設(shè)計(jì)。還可利用路基邊坡、土堤作為天然隔聲屏障,加上景觀綠化,體現(xiàn)沿線(xiàn)自然優(yōu)美景觀。

3.4及時(shí)養(yǎng)護(hù)

高速公路建成后,應(yīng)專(zhuān)門(mén)研發(fā)路面修復(fù)和養(yǎng)護(hù)技術(shù),加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù),注意路面清掃保潔,及時(shí)處理油污,減少路面病害的出現(xiàn)。應(yīng)加強(qiáng)日常巡查,加大對(duì)超限運(yùn)輸?shù)闹卫?,減少路面損壞,對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的病害(如路面裂縫、小坑槽等)應(yīng)及時(shí)處理,防止病害繼續(xù)發(fā)展,影響行車(chē)效果。做到及時(shí)養(yǎng)護(hù),這既可提高高速公路行車(chē)安全性和舒適性,延長(zhǎng)使用壽命,提高公路營(yíng)運(yùn)效能,還能保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展,走上可持續(xù)發(fā)展道路。