我國生態道路建設關鍵技術與綜合效益評價取得突破

記者獲悉,“生態道路建設關鍵技術與綜合效益評價”項目經過初審、復審、終評答辯,日前榮獲2021年度中國公路學會科學技術獎一等獎。
我國已建成530多萬公裡的公路交通基礎設施網絡,有力支撐了社會經濟的高速發展。隨著我國生態文明、交通強國、“雙碳”目標等重大戰略的逐步實施,道路基礎設施的可持續及韌性發展面臨著更大的挑戰,路面生態化轉型及新一代路面技術研發勢在必行。
傳統道路密實不透水,引發積水內澇、徑流污染,危害雨天行車安全。此外,大量的黑色高吸熱鋪裝夏季路表溫度高,人體熱舒適性差、熱島效應加劇,同時也導致了路面高溫車轍及熱老化等病害,縮短使用壽命。道路交通運營也帶來了噪音強、碳排放大、空氣污染嚴重的問題,影響人居環境。大空隙生態道路具有高效透水、淨水、降溫、降噪等優異的復合生態功能,但如何平衡生態與耐久矛盾是目前國際上面臨的重大科技挑戰。
圍繞“道路基礎設施的生態可持續發展”,為協同提升路面的復合生態功能與力學耐久性能,圍繞結構設計、材料研發、高效建養三方面,歷經12年,同濟大學李輝教授科研團隊對多項國家級重大科研項目攻關,系統地開展了學科交叉基礎研究、技術開發和工程實踐,在理論、技術與方法上取得了全鏈條突破與創新。
李輝團隊提出了生態功能指標體系與力學耐久性提升方法,建立了生態-耐久路面結構協同設計理論與方法:形成了生態道路水文水質及光熱環境效益評價體系﹔創建了基於力學和生態功能模型的結構平衡協同理論與分析方法,提出了路面結構設計-施工一體化檢驗標准﹔建立了全生命周期環境效益與經濟成本分析模型及綜合評價方法,並開發了生態路面全壽命周期在線分析設計系統,實現了生態路面項目級、路網級、政策級的綜合設計分析。
研究團隊發明了高性能生態-耐久路面材料,提出了材料生態功能與耐久性能協同提升技術:研發了高透水、強淨水、強降溫、強降噪、低排放等復合生態功能路面材料﹔研發了基於高性能膠凝體系與界面增強的生態材料耐久性提升技術﹔開發了集成固廢材料及新型溫拌工藝的材料低碳技術,有效降低路面建設碳排放。
李輝團隊創建了生態-耐久路面高效建養裝備與管控平台,形成了高質量建造與精細化養護技術:開發了全套高效智能施工設備與管控平台,保証了生態-耐久路面材料設計目標的精准實現﹔研發了路面的生態-耐久雙功能養護裝備與精細化養護技術,實現了不同交通等級路面的生態長效與結構耐久。
研究成果協同提升了路面力學性能與生態功能,推動了道路生態化進程。相關成果成功應用於冬奧會賽區連接公路主通道延崇高速公路、雄安新區對外骨干公路網京德、榮烏高速公路等國家重大工程,同時推廣應用到美國加州、德國科隆、“一帶一路”巴基斯坦及沿線國家等國際工程。項目成果新增產值31.92億元,同時有效改善了路面的環境友好性。
李輝表示,未來科研團隊還將繼續圍繞生態韌性道路交通基礎設施技術體系,深入研究公路交通基礎設施環境低影響建造技術、面向城市典型自然災害擾動的交通基礎設施韌性提升技術、功能型路面智能養護技術與精准決策方法、低碳環保道路材料及施工工藝等,推動道路基礎設施的綠色化升級與轉型。(記者 馬愛平)

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