科技铺筑绿色路 安全和谐连忻阜 ---——忻阜高速公路科技示范工程建设纪实-甘肃省交通科学研究院集团有限公司
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  • 科技铺筑绿色路 安全和谐连忻阜 ---——忻阜高速公路科技示范工程建设纪实

    日期:2019-12-09 来源:

    资源节约篇

    隧道弃渣变身机制砂 少占耕地降成本

    机制砂混凝土技术在忻阜高速公路上的应用,彻底解决了隧道弃渣存放及破坏环境的问题,保护了沿线的生态环境,实现了“资源节约、环境友好”的目标。

    在忻阜高速施工过程中,机制砂混凝土应用技术通过对隧道弃渣的筛选、破碎、筛分、除尘等加工工艺实现了资源的二次利用;通过科学的试验检测,确定了机制砂混凝土合理的工程应用部位,如桥梁基础、隧道衬砌、沥青路面中下面层、边坡砌筑等,通过行之有效的施工变异性控制,保证了机制砂混凝土应用时的质量安全。

    项目利用隧道弃渣生产砂石约36万立方米左右,加工生产机制砂约12万立方米,减少占用耕地50多亩。相对于天然河砂,每方可节约建设成本30元左右(混凝土可节约34元左右),具有十分重要的社会意义和经济效益。

    应用地理信息系统 因地制宜就地选材

    高速公路地方性材料应用技术通过对忻阜高速公路沿线地方性筑路材料进行详尽调查,建立筑路材料的地理信息和路用性能参数数据库,借助地理信息系统,对原有的1:50万地质地图进行局部加工,使其能反映1:20万常见岩的分布,并在原有地质地图的基础上增加和完善忻阜高速公路沿线筑路材料信息,进一步确定具有开采价值的矿点和料场,将材料的路用性能参数录入信息系统。系统可以实现沿线地方性材料信息资源的适时用户查询、修改、追加等计算机用户界面的交互对话,为公路设计、施工、养护等阶段提供有效的数据资源和技术支持,为高速公路选择路线大致走向、优化设计、指导施工、养护维修等提供第一手资料,可以起到决策咨询的作用,并能充分贯彻“因地制宜、就地取材”的理念,起到节约资源、减少投资的作用。

    聚合物水泥混凝土路面 行车舒适寿命长

    聚合物改性水泥混凝土路面技术采用普通混凝土搅拌设施搅拌后利用沥青摊铺机摊铺成型,路面无需碾压,具有良好的平整度,比普通混凝土路面的通车时间早,能够形成彩色路面,厚度仅为4厘米,兼具水泥混凝土路面的高强度和沥青混凝土路面的柔性,解决了水泥混凝土路面的不平整问题,比铺装普通沥青路面节省石材、燃油、机械费用;聚合物改性水泥混凝土路面采用骨架空隙结构,其降噪效果明显,而且具有良好的透水功能,解决了隧道渗水和阻燃问题,改善车辆行驶安全性能;聚合物改性水泥混凝土路面一次性投资低于沥青混凝土路面,后期养护费用比沥青混凝土路面大幅降低,行车舒适性大幅度提升,使用寿命更长,具有良好的经济效益和社会效益,具有资源节约环境友好的特点,具有重要的示范推广价值。

    除此之外,高温抗车辙技术、高速公路钢混组合箱梁桥建设技术,动态监控与公路信息化管理技术等科技成果也在忻阜高速公路科技示范工程中得到了应用,保证了道路质量,提高了施工效率。

    节能环保篇

    废轮胎铺筑环保路

    废胎胶粉筑路技术以其优良的路用性能和突出的环保意义充分体现了公路工程建设中“低碳环保”的发展方向,已在国内形成规模化应用的燎原之势。

    忻阜高速公路作为龙8app客户端下载运输部“材料节约和循环利用专项行动计划”橡胶沥青技术示范工程之一,是目前国内废胎胶粉筑路技术应用规模最大的实体工程。示范工程采用自主研发的橡胶沥青加工设备——JTAR20,可在10秒左右即可使加热系统升到180摄氏度,产量可达30吨/小时,实施标段全长达80余公里,该设备在同类产品中处于领先水平,达到国外同类设备先进水平,示范工程实施效果显著。

    忻阜高速公路示范工程利用废胎胶粉筑路技术铺装了80千米的示范路面,共消耗约60万条废旧轮胎。假如废旧胶粉筑路应用技术在山西省乃至全国范围内推广实施,必将大大减少大量废旧轮胎存储和处理过程中对环境的污染,该技术具有低碳环保的特点,有重要的示范推广价值。

    应用温拌技术 沥青烟减八成

    温拌沥青混合料是一种拌和温度介于热拌(150摄氏度到180摄氏度)和冷拌(10摄氏度到40摄氏度)沥青混合料之间,性能达到热拌要求的高节能、低排放新型沥青混合料。与热拌沥青混合料相比,采用温拌技术可降低拌和及摊铺温度30摄氏度到40摄氏度以上。由于温度的降低,可减少温室气体(二氧化碳等)排放50%左右、沥青烟等有害气体排放80%以上,节省燃油20%到30%,并可减少沥青老化,延长路面使用寿命,充分体现了公路工程建设中“低碳环保”的理念,具有重要的示范推广价值。特别是隧道施工空间狭小、烟气疏散困难等状况下,采用温拌沥青混合料技术可减少沥青烟等有毒气体的排放,从而降低对环境和施工人员的危害。

    隧道节能照明 功率降四成

    高速公路太阳能综合应用技术针对忻阜高速长大隧道照明供电线路较长,洞口加强照明负荷较大、传统的供电方式线损较高,容易造成电能浪费的特点,通过选用节能灯具、中压供电等一系列高速公路隧道节能照明技术方案,大大降低了加强隧道照明的电能损耗,减少了对能源的无效消耗,具有低碳环保的特点,有重要的示范推广价值。

    示范应用于忻阜高速公路长城岭隧道的加强照明专用埋地变技术,在隧道洞口附近设置照明埋地变,埋地变间距约1千米,使照明的供电半径不超过500米;通过选用节能灯具-高频电磁灯代替普通灯具,使两车道隧道的加强照明总功率由108.9千瓦,降低到63.63千瓦,降低了约42%;其中凤凰岭(5868米)的基本照明总功率由257.6千瓦降低到154.31千瓦,火焰山(2137米)的基本照明总功率由95千瓦降低到59.02千瓦,基本照明总功率下降了约40%。三车道隧道长城岭(4700米)的加强照明总功率由224.8千瓦,降低到85千瓦;基本照明总功率由310千瓦降低到175千瓦,基本照明总功率下降了约44%。可见,采用了节能照明灯具后,隧道的照明功率下降约40%,节电率比较显著。

    太阳能综合利用 既保安全又省电

    在忻阜高速公路示范项目中,主动发光突起路标和轮廓标示范应用于公路沿线各条隧道,如凤凰岭隧道、长城岭隧道等出、入口内外的各300米范围内,有效的提高了隧道出、入口过渡的线形视认效果。太阳能离网供电技术主要应用于部分监控摄像机的供电,尤其适用于在公路沿线安装比较分散,且远离供电网络的监控摄像机,有效地节省了供电线缆敷设费用。高速公路太阳能综合利用及主动发光安全诱导技术充分体现了高速公路“低碳环保”的建设理念,具有重要的示范推广价值。

    安全和谐篇

    路侧安装新型安全护栏

    高速公路路侧安全防护技术基于路侧宽容设计理念、系统化的路侧安全保障对策体系,结合忻阜高速公路路线几何设计参数、主要结构物特点及其分布以及沿线地形地貌特征,制定具有针对性的忻阜高速公路路侧安全防护技术,切实有效地提高路侧安全性能,同时兼顾经济、景观、环保等因素。示范工程项目中应用到的路侧安全防护设施主要有:新型安全护栏端头、新型缓冲消能设施、新型转动护栏、缆索护栏、具有行车引导功能的新型护栏柱帽等。

    科学制定限速方案

    忻阜高速公路安全运营车速控制与管理技术针对忻阜高速重载车多,混合龙8app客户端下载严重,不同车型速度差较大的实际,运用车速控制与管理技术来构建安全、舒适、快捷的高速公路运营环境。

    首先,运用较成熟的确定限速标准的方法,制定了忻阜高速公路的安全运营车速标准,安全车速的确定提供了工具和依据。针对忻阜高速公路的线形特点和构造物特征,特别提出了小半径弯道、长大纵坡和隧道路段的安全运营车速。最终确定的运营车速标准既体现了忻阜高速公路的快捷高效,又切实保证了运行安全,达到了效率与安全的双赢。

    其次,依据忻阜高速公路不同路段车道数的不同、龙8app客户端下载组成的差异、线形指标的采用情况,制定了符合忻阜高速公路道路、龙8app客户端下载特点的速度控制方案,保障了运营安全。

    最后,针对忻阜高速公路线形指标较低的局部路段和隧道处,以及容易超速引发事故风险的地点,制定了切实有效的速度控制措施。

    突发事件紧急救援

    高速公路紧急救援技术通过高速公路车载移动视频监控子系统、移动气象监测系统、高速公路紧急状况现场处置系统、车载路政移动办公子系统、网络GIS技术、数据库技术、无线公网、WIFI、通信和计算机处理等技术,实现对高速公路突发事件及紧急情况救援的组织、控制、协调与管理。通过平台实现直观、生动、形象、逼真的显示公路真实的动、静态数据信息、道路实时状况。

    该技术在忻阜高速公路科技示范应用,可实现对突发的道路事件和恶劣气候及时报警,对救援车辆的合理、最优指挥调度,实现紧急事件预警分级与预案编制,整体提高管理者对突发紧急事件的反应速度,减小龙8app客户端下载拥堵与延误,降低龙8app客户端下载事故等灾害的损失。

    隧道施工动态监控

    “隧道围岩分级与动态监控技术”课题组根据忻阜高速公路“隧道围岩分级与动态监控技术科研实施方案”及工作大纲的要求,参考龙8app客户端下载运输部主编的《公路隧道设计细则》中围岩分级和支护参数,把龙8app客户端下载运输部西部龙8app客户端下载建设科技项目“公路隧道围岩分级指标体系与动态分类方法研究”的科研成果成功应用于忻阜高速公路隧道围岩分级与动态监控之中,在对围岩分级和亚级分级总结的基础上,提出了隧道围岩亚级分级建议方法,并向施工单位提交了《忻阜高速公路隧道围岩分级及对应支护参数建议书》,通过现场监测获得围岩动态的信息(数据),为修正和确定初期支护参数、混凝土衬砌支护时间提供信息依据,为完善隧道工程设计与指导施工提供足够的可靠数据,该技术具体指导了忻阜高速公路隧道施工实践,预报了险情,确保了隧道施工安全。

    出行信息一触便知

    忻阜高速公路数字化综合管理技术针对忻阜高速公路的实际情况,以低成本、高效率为前提,在对多种运营模式分析基础上,按照“安全和谐”的理念提出忻阜高速公路运营期间出行者信息服务系统的运营管理模式,从数据管理机制、信息共享机制、相关标准规范、组织机制等方面研究该系统自身的运行管理机制。

    在忻阜高速公路沿路各服务区建立以触摸屏为服务终端的实时龙8app客户端下载信息服务系统,向道路使用者提供实时的道路龙8app客户端下载信息,提高了公众的出行效率;触摸屏作为服务终端具有易于安装、操作简单、节省空间、便于公众查询和交流等特点,基于触摸屏技术的实时龙8app客户端下载信息服务系统是高速公路信息查询系统中重要的组成部分,具有示范应用和推广价值。