多年冻土区公路建设环境保护关键技术(精)/高海拔高寒地区高速公路建设关键技术

 多年冻土在我国分布范围较广，总面积多达215万km2，世界排名第三，分为高纬度和高海拔多年冻土，主要分布在我国大/小兴安岭、青藏高原、阿尔泰山、天山、祁连山、横断山、喜马拉雅山以及东部山地。广泛分布多年冻土的青藏高原有着“世界屋脊”及“第三极”之称，也被称为“中华水塔”，是我国的生态安全屏障，使得这一区域公路环境保护面临巨大挑战。2017年8月1日，我国首条穿越青藏高原多年冻土区的高等级公路、通往玉树地区的“生命线”公路通道—共玉公路通车运营，其中多年冻土路段长达227.7 km，占路线总长的35.8％。与此同时，青藏高速公路格尔木至拉萨段（全长约1 100 km）启动前期勘察设计工作，全线分布超过500 km的多年冻土。由于高原特殊的地理、气候以及多年冻土环境，使其建设难度超越以往高海拔高寒地区的其他道路工程。
 青藏高原多年冻土地区公路建设将面对高寒缺氧、多年冻土和生态脆弱三大难题，以及由此引发的一系列自然环境、建设环境、运营环境和养护环境等问题，这将是制约该地区公路建设、运营、养护等的重要背景因素。开展青藏高原多年冻土区高速公路建设环境保护技术研究，解决制约青藏高速公路建设的环境保护难题，对于保障多年冻土区高速公路建设，保护青藏高原脆弱的生态环境，具有重要的现实意义。多年冻土的技术研究表明，青藏铁路、青藏公路路基相对较窄，青海省共玉（结古）公路、花石峡至大武公路等新建道路也达到了一定的规模和等级，但其在多年冻土路段宽分幅路基方案与高速公路宽幅标准路基存在较大差距，对于多年冻土区公路环境保护技术与实践缺乏相关系统的研究和梳理。为解决多年冻土区高速公路建设环境保护技术问题，中交*公路勘察设计研究院有限公司长期开展不间断的科学研究与工程试验，研究成果“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”获国家科学技术进步一等奖，“多年冻土地区公路生态环境保护与评价技术研究”获中国公路学会科学技术奖一等奖，“高速公路岩质边坡生态防护技术研究”获陕西省科学技术二等奖，“青海省共和至玉树（结古）公路建设关键技术研究”获2015年度中国公路学会科学技术奖特等奖，并于2017年5月通过国家科技支撑计划“高海拔高寒地区高速公路建设技术”项目验收。在这些勘察设计实践和科研攻关的过程中，积累了一些冻土区公路建设环境保护理论和技术。撰写本书的目的就是为了对已有的研究成果及工程经验进行系统总结，以期对青藏高原多年冻土区公路环境保护工程建设有所借鉴和帮助。
 全书以青藏高原多年冻土区共玉公路、青藏公路、青藏高速工程科研设计成果为基础，结合已建工程相关的技术经验，同时参考了国内外近年冻土工程研究成果，全面阐述了多年冻土区公路环境保护的相关理论与实践技术，首次系统总结了勘察设计、施工、管理等全寿命周期的公路环境保护理念。全书内容较为丰富，注重适用性。吴明先负责全书编写的总体设计、组织和定稿工作；单永体、胡林负责全书的撰写及审校工作；郭文、尹静、陈瑞华、王琦、孙冬旭、张震参与了具体章节编写。同时，汪双杰对本书的主要章节进行了认真的修改并提出了有益的建议，在此一并表示感谢。
 由于作者水平有限，书中难免存在错误和疏漏，有不当之处，敬请读者提出宝贵意见和建议。

作 者
2019 年 3 月于西安

 本书结合共玉公路、青藏公路以及拟建青藏高速的建设实践，针对高寒生态脆弱区的环境特点和冻土区公路建设特点，在全面系统分析现有的公路环境保护技术措施和国内外研究成果的基础上，系统介绍了多年冻土区公路环境保护设计、施工新技术，并明确了技术原理、适用范围和技术要点。本书共分十一章，概述了公路建设与环境保护概念与内涵、公路环境保护发展与进程；分析了多年冻土区公路建设环境特征；以G214为例介绍了多年冻土公路沿线生态环境评价指标体系以及生态植被空间分布与环境影响因子；阐述了冻土区公路建设生态防护与植被恢复关键技术、水土保持关键技术、环境污染防治技术、动物通道设置技术、冻土区公路环境保护措施施工技术以及公路全程环境保护管理技术方法体系；并附有工程实例加以论证。

 吴明先，工学博士，教授级高级工程师，国务院特殊津贴专家，交通运输部优秀科技人员，注册土木工程师。现任中交*公路勘察设计研究院有限公司董事长、总经理、党委副书记，中国交建科学技术委员会委员，中国公路学会常务理事，中国公路勘察设计协会副理事长，以及中国勘察设计协会、中国国际工程咨询协会、陕西省勘察设计协会理事。主要从事国家重点公路、隧道、市政工程的技术咨询、科研、综合交通运输规划与管理等工作，主持完成多项*、省部级科研工作。先后承担或参与了国家科技支撑计划“重特大道路交通事故综合预防与处置集成技术开发与示范应用”“高海拔高寒地区高速公路建设技术”；荣获省部级以上科技奖励20 余项。授权发明专利4项，在国内外刊物上发表论文10 余篇。
 单永体，高级工程师，现任中交*公路勘察设计研究院有限公司西安中交环境工程有限公司（环境与景观规划设计院）副总经理。主要从事环境保护与景观绿化工程设计研究工作。先后负责或作为主要研究人员参与国家科技支撑计划项目和省部级科研项目，完成交通行业重点科研项目5 项，参与勘察设计项目20 多项; 获省部级科学技术奖一等奖1 项、二等奖1 项、三等奖1 项，其他奖项1 项。负责中国工程建设标准化协会标准水土保持技术规范标准制订，作为主编人员参与行业公路环境保护设计规范修订及公路设计文件编制办法修订工作。发表论文20 余篇，授权专利10 项。
 胡林，博士，工程师，现任中交*公路勘察设计研究院有限公司环境与景观规划设计院科研中心主任。主要从事寒区公路坡面土壤侵蚀机理与生态防控技术、青藏高原野生植物资源驯化培育及高寒高海拔区生态修复等方面的研究。先后参与国家科技支撑计划项目和交通部西部交通建设科技项目及省部级科研项目; 获省部级科学技术奖一等奖1 项。参与行业公路环境保护设计规范修订及公路设计文件编制办法修订工作，作为骨干人员参编中国工程建设标准化协会标准公路工程海绵城市设施、绿色公路及水土保持技术规范标准制订。近3 年发表论文10 余篇，其中SCI/EI 收录3 篇，授权专利3 项，出版专著1 部。

 青藏高原多年冻土地区公路建设将面对高寒缺氧、多年冻土和生态脆弱等三大难题，以及由此引发的一系列自然环境、建设环境、运营环境和养护环境等问题，这将是制约该地区公路建设、运营、养护等重要背景因素。开展青藏高原多年冻土地区高速公路建设环境保护技术研究，解决制约青藏高速公路建设的环境保护难题，对于保障多年冻土区高速公路建设，保护青藏高原脆弱的生态环境，具有重要的现实意义。