道路交通基础设施韧性提升：理论与实践_78页_7mb

道路交通基础设施韧性提升: 理论与实践

核心内容概述

本报告由李辉教授撰写，聚焦于提升道路交通基础设施的韧性，探讨了建设背景、需求、问题与挑战，以及提升技术。重点包括城市交通基础设施低影响开发、交通基础设施网络智慧化管理、交通基础设施应急能力提升三大重要途径。

建设背景

• 重大自然灾害频发，如汶川地震、舟曲泥石流、北京暴雨、新冠疫情等，对交通系统造成严重影响。
• 气候变化加剧了自然灾害对基础设施的冲击，交通中断的代价远超基础设施破坏损失。
• 韧性城市中，交通运输是基础性、先导性、战略性产业和服务性行业，直接影响人民福祉、国家经济和社会发展。

我国韧性交通基础设施建设需求

• 需要提升交通基础设施的适应能力与恢复能力。
• 推动海绵城市建设，实现雨水就地消纳利用，减少城市内涝。
• 建设综合立体交通网络，增强交通系统的弹性与可靠性。

韧性交通基础设施：问题与挑战

1. 目标性不足：缺乏明确的韧性建设目标和系统性规划。
2. 整体性待提升：部分基础设施的防洪与排水能力不达标，局部规划与整体衔接不畅。
3. 监测预警与应急管理机制不足：缺乏精细化、高时效的监测平台和有效的应急管理措施。

道路交通基础设施韧性提升技术

1. 城市交通基础设施低影响开发

• 生态道路建设：采用生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、绿色屋顶与透水铺装等技术，提升城市排水能力。
• 海绵城市理念：实现“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水与生态排水。
• 低影响开发（LID）：保持水文特征不变，减少对自然生态的影响。
• 创新成果：
  • 首创主动防堵塞大空隙透水材料设计方法。
  • 研发高耐久、强抗扭超高黏改性沥青及高性能透水水泥混凝土增强技术。
  • 提出基于应力与强度比SSR及渗流平衡的双性能设计理论。
  • 建立海绵城市透水铺装水文分析模型。
  • 研发生态透水铺装雨洪风险评价系统。

2. 交通基础设施网络智慧化管理

• 智慧化管理机制：建立韧性导向的交通发展机制，推动基础设施运营机构绩效激励。
• 技术应用：推广交通基础设施管理系统（PMS、TIMS），实现全生命周期管理。
• 智慧化管理成果：
  • 推进地下综合管廊建设，提升基础设施的可靠性。
  • 推动交通基础设施规划与国土空间规划一致，降低灾害影响。
  • 提升基础设施智慧化管理水平，保障正常天气下的可靠运行。

3. 交通基础设施应急能力提升

• 应急能力提升：强化交通系统的恢复力，应对突发事件。
• 应用案例：
  • 上海中环快速路透水铺装工程，已通过10年3000万/年交通荷载检验。
  • 我国首个高速公路生态海绵服务区，实现重载透水铺装示范应用。
  • 透水沥青铺装技术在江苏宁宿徐高速公路示范应用，提升道路排水性能。
  • 美国加州高校校园透水铺装改造，提升区域排水能力。

技术成果与应用

• 技术指标对比：
  • 透水铺装材料：主动防堵塞设计方法、抗压强度、抗折强度等均优于国际水平。
  • 施工养护技术：实现施工无人化，研发多功能透水铺装养护车。
• 应用范围：
  • 国内：上海临港国家海绵城市示范区、崇明世界级生态岛路等180余项工程，应用面积达360万m²。
  • 国际：推广至巴基斯坦、非洲科特迪瓦、美国加州等项目，面积超过420万m²。
• 创新成果：
  • 首创生态透水铺装材料与技术。
  • 建立海绵道路设计与施工标准。
  • 研发智能施工管控系统，提升施工效率与养护水平。

总结

本报告系统分析了我国在提升道路交通基础设施韧性方面的理论与实践，提出并实施了多项创新技术与管理机制。通过低影响开发、智慧化管理和应急能力提升，有效应对自然灾害与气候变化带来的挑战，提升交通系统的适应性、可靠性与恢复力，推动我国建设现代化、高质量的综合立体交通网络，实现交通强国的目标。