解读我国绿色公路发展与展望

绿色公路不只是“用环保材料”

材料开篇就澄清了一个容易被误解的概念。绿色公路的核心，是运用系统论和周期成本思想，统筹公路的建设质量、能源耗用、生态影响、资源利用、污染排放和运行效率。它的目标是以占用最小的资源、消耗最少的能源、产生最低的污染排放和环境影响，来换取最优的工程质量和高效的运输服务。

换句话说，绿色公路不是简单地在施工环节换上环保材料，而是要在外部刚性约束与公路内在供给之间找到最大限度的平衡。材料用“质量+经济+能耗+生态”四个词概括了这个复杂的目标体系。

我国路面结构走出了一条自己的路

材料回顾了我国公路从1949年末仅有8.07万公里可通车里程、高级和次高级路面仅300公里的起点，一路发展到今天的历程。其中最具标志性的，是“六五”到“八五”期间通过多地试验路研究，最终选择了“强基、薄面、稳土基”的半刚性基层结构。

这一结构承载能力高、使用寿命长，能够就地取材、经济节约，能源消耗少、碳排放低，还具有广泛的路基适用性，能解决结构性早期损坏问题。1985年的研究报告推动其全面推广应用，材料评价这套建造体系在世界上独树一帜。

从50年代到90年代后期，路面结构从渣油路面逐步演变为三层半刚性结构，对应着从一般公路晴雨通车到高速公路、高级路面的需求升级。

从第四代向第五代道路过渡

材料引用了欧洲FEHRL 2009年的五代道路划分：第一代是土路、碎石路和手摆块石，第二代是有铺装的路面，第三代是沥青和水泥路面，第四代是汽车专用或高速公路，而第五代被定义为绿色、智能、高韧性。

第五代道路的三个特征分别是适应性道路、自动化道路和抵抗环境变化的道路。材料判断，当前正处于从第四代向第五代发展的过渡阶段，而建设长寿命路面是实现第五代道路的基础。欧洲已制定长寿命指南，美国制定了50年以上寿命设计指南，并提出了50年路面发展路线图。

2021年10月，习近平总书记在第二届联合国全球可持续交通大会上指出，要加快形成绿色低碳交通运输方式，加强绿色基础设施建设，让交通更加环保，出行更加低碳。至2035年的《国家公路网规划》明确国家高速公路总里程为16.2万公里，提质增效成为紧迫问题。

小绿色与大绿色：概念的澄清

材料提出了一个重要的概念区分。使用绿色环保的材料和工艺修筑路面，比如冷热再生、温拌冷拌沥青混合料、橡胶沥青、超薄沥青混凝土罩面，这些属于狭义的小绿色。而修筑长寿命路面工程，或者通过大修改建将既有工程改建成长寿命路面，以延长使用寿命、减少养护维修次数、降低全寿命周期内的资源消耗和碳排放，才是广义的大绿色。

材料用一张对比图说明，单位体积沥青混合料与非沥青类材料在能耗和碳排放上存在显著差异，且不同设计寿命标准下，60年使用周期的能耗和碳排放比较结果差别很大。这意味着，路面能服役多久，直接决定了全生命周期的碳排放总量。

我国长寿命路面的底气与短板

材料对比了各国沥青路面设计寿命：美国AASHTO 1993为50年、MEPDG为99年，法国30年，日本40年，英国30年，德国30年，南非25年，中国15年。标准轴载方面，美国为80千牛，法国130千牛，日本100千牛，中国100千牛。

材料认为我国有希望、有能力建设长寿命路面。依据有几点：早期修建的高速公路不少已超过当初15年的设计寿命，达到20多年；近40年公路建设大发展积累了丰富实践经验；经济发展带来了世界先进水平的科研能力和人才资源。

不足同样明显：缺乏系统、长期的工程验证和观测数据，缺乏自主完善的设计理论和方法，相关设计模型和技术指标大多来自国外，缺乏本国的有效验证。

环道、观测网与“四化”建造技术

2014年，在沙庆林院士倡议下，交通运输部公路科学研究所修建了我国第一条、也是世界第一条以长寿命路面全寿命周期服役性能验证为目标的足尺路面试验环道，设置了19种结构形式，涵盖半刚性基层、复合式基层、倒装式基层、厚沥青混凝土和全厚式结构等。

经过6年半加载，环道完成8000万次ESALs的加载试验，系统积累19种沥青路面长期服役性能演化数据，实现30年等荷载周期的阶段目标，“十四五”期间将完成50年加载任务。基于“结构设计功能化、材料设计均衡化、施工工艺均一化和质量控制过程化”的“四化”建造技术体系，可以将我国高速公路沥青路面设计寿命从15年提升至30年。

长期性能野外科学观测与足尺环道是点与面的关系。第一阶段布局30个野外观测点（13+19），观测数据汇交于足尺环道数据中心。材料也坦言，我国长期性能观测起步落后国外近30年，美国的LTPP观测网1993年就已建立。经验有三条：国家层面统一规划、建立有效运行和观测机制、路产路权单位资金支持。

结语：从跟跑到领跑的契机

材料在结语中给出三点判断。首先，建设绿色、长寿命的路面工程是未来发展的趋势。其次，足尺试验环道已经证明，将我国高速公路沥青路面设计寿命从15年提升至30年是可行的，以“四化”为核心的建造技术可以实现第一阶段目标。第三，设计理论和方法的完善以及第二阶段的验证，将是今后长寿命路面研发的主要任务，建立长期性能野外科学观测网是重要支撑。

材料还提出，2019年香山科学会议达成研发中国长寿命路面技术的共识，分两阶段实施：2019年到2035年为第一阶段，目标30年；2035年到2049年为第二阶段，目标50年，且有望提前实现。长寿命路面不仅是定性的理念，更是定量的技术标准和体系，是实现设计施工一体化、建养一体化的路面建造技术，也是我国路面工程从跟跑、并跑到领跑的契机。

这张表把各国沥青路面设计寿命放在同一把尺子上。美国MEPDG以99年居首，AASHTO为50年；欧洲的法国、英国、德国均为30年；日本40年；南非25年；中国15年。 设计寿命的差距直接影响全生命周期的养护维修频次和资源消耗。但材料同时指出，我国早期高速公路不少已实际服役超过20年，说明结构本身有潜力。差距是客观的，潜力也是客观的。

这些数字记录了我国长寿命路面研发的实际进展。2014年建成的足尺环道设置19种结构形式，涵盖半刚性基层、复合式基层、倒装式基层、厚沥青混凝土和全厚式结构等。 经过6年半加载，累计完成8000万次ESALs，实现30年等荷载周期的阶段目标。“十四五”期间将完成50年加载任务。野外观测网第一阶段布局30个观测点（13+19），数据汇交于足尺环道数据中心。

这组数据勾勒出我国公路从极低起点起步的历程。1949年末全国可通车公路仅8.07万公里，高级和次高级路面只有300公里，绝大部分是砂石路面。 1953年开展石灰水泥稳定土研究，1961年首次试铺渣油表处路面，1985年推广半刚性基层结构。至2035年，国家高速公路总里程规划为16.2万公里，提质增效成为紧迫问题。从8.07万公里到16.2万公里高速公路，这条路走了不到百年。