时间：2023-08-15 16:54:57
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【关键词】农业机械；拖拉机；节能；环保；技术推广拖拉机是农业生产的主要工具，拖拉机的能源消耗占农业生产能源消耗的比重较大。作好拖拉机的节能减排，可降低农业生产成本，增加农民收入，减少污染物的排放，促进农业可持续发展。拖拉机的节能减排主要通过提高燃油利用率，提高发动机功率，减少发动机有害物质的排放，对排放的尾气进行循环利用，利用化学手段对有害排放物进行无害化处理。主要的技术包括涡轮增压技术，高压共轨技术，废气再循环技术，催化脱硝技术等。
1.涡轮增压技术
（1）涡轮增压的原理，涡轮增压技术现在主要用的是废气涡轮增压系统，它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。
（2）涡轮增压的特点是，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%-30%。由于涡轮增压器回收了废气的能量，增加了进气量，提高了发动机的机械效率和热效率，安装涡轮增压的发动机油耗降低5%-10%，安装涡轮增压后，发动机排气噪声相对减少，排气烟度及排气中的有害成分也减少，减少了污染。
（3）涡轮增压的主要部件，涡轮增压比传统的发动机增加的主要部件包括涡轮增压器和中冷器，中冷器：是增压系统的一部分。当空气被高比例压缩后会产很高的生热量，从而使空气膨胀密度降低，而同时也会使发动机温度过高造成损坏。为了得到更高的容积效率，需要在注入汽缸之前对高温空气进行冷却。这就需要加装一个散热器，原理类似于水箱散热器，将高温高压空气分散到许多细小的管道里，而管道外有常温空气高速流过，从而达到降温目的（可以将气体温度从150摄氏度降到50摄氏度左右）。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间，所以又称作中间冷却器，简称中冷器。
2.高压共轨技术
（1）高压共轨的原理，高压共轨是指柴油机电控共轨式柴油喷射系统，在这个系统中，高压油泵和喷油之间有一个大容积的共轨管，高压油泵把油输送进共轨管中并维持一定的压力，共轨管通过高压油管与分别与每个喷油嘴相连，喷油器上的电磁阀控制喷油的开始和结束，喷油时间与喷油压力决定喷油量，“高压”是指喷油系统压力比传统柴油机要高出3倍，最高能达到200MPa（而传统柴油机喷油压力在60-70MPa），压力大雾化好燃烧充分，从而提高了动力性，最终达到省油的目的。“电控”是指喷油系统由电脑控制， ECU（俗称电脑）对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡，而传统的柴油机则是由机械控制，控制精度无法得以保障。
（2）高压共轨技术特点，改善了柴油机的动力性、经济性、排放性和工作可靠性，它比传统增压柴油机燃烧效率提高8%、二氧化碳排放低10%、噪音下降15%，彻底改变了柴油机在人们心目中“噪音大、冒黑烟”的形象。对喷油定时的控制精度高，反应速度快，改进了柴油机的调整控制；柴油机具有自我保护功能和故障诊断功能；控制策略灵活。
（3）高压共轨系统的组成。高压共轨系统由五分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。
3.废气再循环技术（EGR）
（1）废气再循环技术原理，所谓EGR，即Exhaust Gas Recirculation，是废气再循环系统的英文简称，它的重要功用是将柴油机产生的废气的一小局部再送回气缸。再循环废气由于具有惰性，会延缓燃烧过程，到达减少NOx的生成量的效果(NOx在高温富氧的环境下产生)，EGR对降低氮氧化物排放十分有效，根据测试可发减少氮氧化物90%以上。最终完成了发起机排放程度的提升。
（2）废气再循环技术的特点，发动机控制电脑即ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气流量,温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOX是在高温条件下生成的，故抑制了NOX的再次生成，从而降低了废气中的NOX的含量。但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NOX最低。EGR发动机要求燃油的硫含量要低于500ppm，柴油中硫含量高，燃油燃烧后产生的二氧化碳跟水结合在一起腐蚀EGR通道，导致EGR的损坏。
（3）废气再循环主要零部件，包括ECU、各种传感器（包括水温传感器、进气温度压力传感器、转速传感器、油门位置传感器等）、电磁阀、EGR阀等。
4.SCR废气脱硝技术
（1）SCR废气脱硝技术原理，SCR是Selective catalytic reduction 的缩写，是有选择性催化还原法，在反应过程中，NH3和NOx反应生成N2和H2O。
（2）SCR废气脱硝技术的特点，采用尿素-SCR净化方案的发动机，其燃油消耗可节省5%-7%，扣除因使用尿素而增加的费用，还有节油2%-3%的优势。在不同的发动机根本工作环境下，SCR能降低氮氧化物排放65%-99%。这种技术适合我国高含硫柴油。SCR在拖拉机上的使用需要增加SCR本身的重量，还要增加尿素贮液罐和尿素的重量。
（3）工艺流程。SCR废气脱硫装置主要由尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等组成。尿素溶液的喷射量是根据柴油机的工况、催化器温度和环境状态来精确计量的。氨气与NOx发生催化氧化还原反应，将NOx还原为无害的N2和H2O。
Abstract： In the development of modern agriculture， mechanized production is needed to improve the production efficiency， so as to further liberate rural labor force. In the current production activities in the countryside， the tractor is still an important machinery in agricultural production， and there has been sustained growth in the number of the tractor， which makes the tractor gradually become a pollution source of rural air. Along with the national requirement for energy conservation and emissions reduction of tractor， tractor energy conservation and emissions reduction technology updating and development is extremely urgent. While developing agriculture， the tractor technology is also updated and developed.
关键词：农业机械；拖拉机；节能减排；技术
Key words： agricultural machinery；tractor；energy conservation and emissions reduction；technology
中图分类号：S219 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0129-03
0 引言
我国是农业大国，国家对农村现代化发展也给予了一定的支持，并且逐步向节约型农业发展。农机化是农村现代化发展的必经之路，也是农业现代化的标准，农机总动力变化见下图。随着国家政策的扶持，农业机械已经逐步推广到广大农村，但是农业机械油耗高、污染大等问题越来越突出。拖拉机在农业机械中占有很大比例，能源消耗比重非常大。拖拉机的节能减排对农业成本降低、污染物排放等有着积极的意义，对农业发展有着重要的作用。拖拉机节能减排可以对燃油利用、发动机功率等技术进行改善，同时要降低发动机排放的有害物质，尾气循环进行利用，结合多种技术措施来实现拖拉机的节能减排。
1 拖拉机发动机分析
1.1 拖拉机发动机优点分析 拖拉机发动机为柴油发动机，它具有以下优点：①柴油发动机耗油量较低，较汽油发动机低30%～40%左右；②柴油发动机排放的二氧化碳、一氧化碳等较汽油发动机低很大；③柴油发动机产生的扭矩远大于汽油发动机。
1.2 柴油发动机缺点分析 柴油发动机在节能减排的今天具有以下的制约性：①降低油耗的技术研发较为困难，这也是当前柴油发动机的一个重点问题；②尾气排放；柴油发动机燃烧方式为富氧燃烧，发动机在工作时产生的氮氧化合物及颗粒控制性较差，对环境造成一定的污染；③由于柴油发动机自身对材料要求相当高，这也使得发动机的质量较其他发动机要大很多；④升功率问题；拖拉机发动机自身质量以及体积对拖拉机其他功能会产生一定的影响，因此拖拉机发动机的升功率问题也需进行深入的研究。
1.3 拖拉机耗能现状分析 我国农业机械能源消耗占柴油消耗的30%，机械化程度达到了60%，其中拖拉机的年销量达到40W台，以洛阳拖拉机厂为例，2014年东方红系列拖拉机年销量为8万台。其中农业运输耗油量占70%，农业灌溉消耗为10%，由此也能看出，农业耕地及种植耗油率最高。
2 拖拉机发动机节能减排技术研究
2.1 涡轮增压 涡轮增压技术是一种废气涡轮增压技术，它通过发动机废气的惯性重来推动涡轮，然后带动叶轮工作，叶轮将空气滤清器中的空气压送至气缸。气缸中空气的密度及压力增大能够促进燃料的燃烧，进而增加了发动机的功率。这种技术需要在拖拉机上加装一个废气涡轮增压器，在加装后拖拉机的公路及扭矩能够提高20～30%，并且涡轮增压器能够回收废气，增加发动机的热效率及机械效率。同时涡轮增压器能降低大约10%左右的发动机油耗，也能降低发动机的排气噪音以及废气中的有害成分，污染物排放降低不少。
拖拉机加装涡轮增压需要加装中冷器以及涡轮增压器。加装涡轮增压器后会压缩大量的空气，空气压缩后产生热量，使得空气膨胀降低密度，同时造成拖拉机的发动机升温，严重时造成发动机的损坏。为提高气缸的容积效率，因此需要将高温空气进行冷却然后注入气缸当中。我们可以加装散热器来将压缩空气降温，散热器与水箱散热器的原理相类似，将压缩空气分散到众多的管道当中，常温空气不断从管道外高速穿过，就能实现降温的目的，高压高温空气在散热器中温度能够从150℃下降至50℃。散热器通常安装在拖拉机的发动机与涡轮增压器中间，也被我们称为中间冷却器或中冷器。
2.2 高压电控共轨技术 高压电控共轨技术的出现改变了传统的燃油发动机燃油喷射系统的结构以及组成。高压共轨是一种新的柴油机电控共轨式燃油喷射系统，这种系统的喷油器以及高压油泵之间存在一个容积较大的共轨管，燃油经高压油泵传输到共轨管当中，在稳定一定压力后，共轨管能够利用高压油管与每个喷油嘴分别连接，喷油器电磁阀能够控制喷油工作的开始与结束，喷油量由喷油的时间及压力来确定。高压油泵对燃油产生的喷油系统压力能够达到传统柴油机喷油压力的3倍，燃油压力最高时会达到200MPa，传统的发动机喷油系统能产生最大压力为70MPa，高压共轨技术能够产生更大的喷油压力，雾化性能好，柴油的燃烧更充分，实现了动力性的提高以及节能省油的效果。现代技术的发展使得电脑技术也能运用到拖拉机当中，电控指的是由电脑对喷油系统进行控制，也就是ECU技术，它能对喷油系统中的每个喷油嘴进行喷油时间以及喷油量的精确控制，能够将发动机燃油的经济性以及动力要求获得一个最佳的平衡，这是传统发动机所不能实现的。
高压电控共轨技术能够大大改善拖拉机发动机的经济性、动力性、工作可靠性以及污染物排放等，该技术与传统发动机相比，发动机燃烧效率提升大约8%，二氧化碳的排放能降低10%，并且发动机噪音大大降低，能够将过去拖拉机噪声大、冒黑烟的现象大大改善。并且，电控技术能够大大提高喷油系统的控制精度，喷油反应快，能够提高柴油发动机控制能力，并且发动机获得了自我的故障诊断及保护功能。高压电控共轨技术的使用需要有以下五个部件构成，分别是高压油泵、高压油管、共轨腔以及喷油器、电控单元、传感器等部分构成。
2.3 废气再循环 废气再循环技术简称EGR，也是废气再循环的英文简称。该技术能够将发动机产生的一部分废气重新送回气缸。废气具有一定的惰性，燃烧过程得到延缓，进而减少氮氧化合物的产生。EGR的使用能大大降低氮氧化合物的排放，测试结果显示氮氧化合物的排放减少90%以上。
废气再循环需要电脑（ECU）根据拖拉机发动机的各项工作状态对电磁阀开关进行控制，一部分废气能够经过电磁阀进入到进气系统当中，与空气混合后进入气缸。这部分气体进入气缸后能降低气缸在工作时的温度。并且氮氧化合物是在高温环境下产生，因此，在一定程度上能降低氮氧化合物的产生，进而降低氮氧化合物的排放。需要注意的是，当废气含量过多时，混合气着火的性能就会受到影响，进而发动机动力也会受到不少的影响，尤其是发动机在低速、怠速、冷机及小负荷情况时，发动机性能受到极大的影响。因此，在发动机低速、怠速、冷机及小负荷情况时废气则不能参加循环，避免影响发动机性能。在发动机的工作状态达到一定程度后，ECU控制废气再循环系统的启动，并且要根据发动机的运行状态来控制废气再循环系统，使得氮氧化合物排放量为最低。废气再循环系统对燃油要求较高，柴油的硫含量不能高于500ppm，否则柴油在燃烧后硫与水及二氧化碳相结合会腐蚀废气再循环系统的管道，使得管道受到损伤。
废气再循环系统主要是由车载电脑、传感器、电磁阀以及EGR阀门等组件构成。其中，传感器包括进气温度压力传感器、水温传感器、转速传感器以及油门位置传感器等。
2.4 颗粒排放的控制 拖拉机的排放物中还包括颗粒，并且发动机对颗粒的排放控制较为困难。我们可以加装颗粒捕捉器来对尾气中的颗粒进行过滤，实现尾气的净化效果，减少对环境的污染以及人体的危害。此外，在拖拉机上安装氧化催化器也能降低尾气中的一氧化碳及碳氢化合物。通过对颗粒物的控制来降低拖拉机排放的有害物质。
3 时风拖拉机节能减排成果
近些年，时风集团在农机排放标准升级方面积极相应国家提出的“节能减排”的要求，并做出了许多积极的尝试。2015年以来，经济下行压力加大，市场需求萎缩，致使各行各业严重不景气。在这种形势下，时风集团转型升级传统产业，加快发展新兴产业，投资2亿元重点对1204系列、1604系列大马力拖拉机进行了节能减排技术改造，引进8套韩国斗山大型数控加工中心，建成自动化柔性加工线，实现了大马力拖拉机变速箱体、后桥壳等大型零部件的生产加工，解决了大型零部件生产能力制约、加工精度不足的难题，同时按照乘用车生产标准设计制作，从前处理、烘干室、喷漆室、面漆喷涂、控制系统等环节的设计充分体现绿色、环保、节能的理念。
节能减排技术的应用之前大中型拖拉机1466万部，年耗油量为120W吨，拖拉机经营成本为50.7亿元左右。拖拉机使用节能减排技术后，年耗油量降低3.6W吨，经营成本节约3%，改造后的总耗油量为116.4W吨，经营成本为49.18亿元（如表1所示），为节约型机械化的发展提供了一定的依据，同时实现了经济效益稳步增长。“高精度、高质量、高性价比”的时风拖拉机在江苏徐州、甘肃民勤、内蒙古海拉尔等地得到了广泛的认同，仅1204拖拉机在安徽太和一个月实现了200余台的销量。
4 拖拉机节能减排技术的发展趋势
当前，科研工作者一直对农业机械的节能减排技术进行研究，并且农业机械的发动机特点也各不相同，对其节能技术的研究大多都是从结构优化、新燃料以及柴油添加剂等方向进行研究。发动机结构的研究主要是从减少摩擦方向进行研究，减小摩擦能够提高发动机有效效率。新燃料则主要是从天然气、氢以及电池动力等对环境污染较低的燃料进行研究，并且这些燃料的获得较为可靠。柴油添加剂能够实现节能的效果，并且燃料的燃烧性能大大改善，对拖拉机节能减排来说也是一种趋势。
5 总结
随着国家对农业的重视度的增加以及对生态环境的重视，国家对发动机能源消耗以及尾气排放要求也越来越严格，并且也制定了相关的法律法规。拖拉机节能减排技术对可持续发展有着积极的意义，在国家技术力量的扶持下，各个农机厂商也在积极的进行技术研究，为拖拉机的节能减排进行努力，许多新技术也在不断的应用到拖拉机当中。
参考文献：
[1]张睿.中国农业机械化柴油消耗趋势分析与节能的战略措施[J].农业工程学报，2007，23（12）.
[2]廖梓B，陈国需，陈淑莲.柴油机排放控制技术的研究进展[J].拖拉机与农用运输车，2009（5）.
[3]何林华.车用柴油发动机的发展趋势[J].客车技术与研究，2004（3）.
关键词：桩基础；节能减排，创新技术应用；
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一、目前桩基础创新技术应用分类及代表
目前桩基础创新技术主要分为几大类，首先是以深基坑支护技术的优化为主的支撑减排技术；其次是赶作业灌注技术；此外还有回收支护技术等。其中宁波软土介绍研发的“钢管护壁干取土灌注桩”工业与装备，通过桩基优化与提高桩承载力值的措施使桩数减少，节省资源达到节能的目的。目前的深基坑技术以桩排与支撑体系为主，支护桩全为圆形截面的桩，研发的矩形截面的支护桩受力钢筋可减少40%，基坑支护费用可降低25%。此外还有干作业矩形灌注桩的工艺与装备，有沉管式矩形灌注桩、工字形灌注桩、钢管护壁干取矩形灌注桩、提土同步压灌矩形灌注桩、高频振动沉管旋挖干取土咬合灌注桩等通过对灌注桩的工艺及技术装备的研发，达到节能减排的目的。此外，特别是针对桥梁基础技术，结合节能减排，也有施工技术的突破，如桩底后注浆技术、预承力灌注桩、扩底与嵌岩干取土灌注桩、刚柔组合桩复合地基等。
二、桩基础施工节能减排技术
按施工方法的不同，桩基础施工技术可分为非挤土桩非挤土桩、部分部分挤土桩挤土桩和和挤土桩挤土桩三大类型，三大类型再细分桩的施工方法超过300种。而在进行桩基础施工中，合理运用不同的桩基础选型，可以达到节能减排的效果。根据节能减排原则，桩基础选型要遵循以下原则条件：①因荷载制宜；②因土层制宜；③因机械制宜；④因环境制宜；⑤因造价制宜；⑥因工期制宜等等。
但是由于我国幅员辽阔，不同区域内的工程地质环境和水文地质条件较为复杂。而且东部沿海与中西部内地的经济发展情况差异较大，最终导致实际采用的桩基础技术各不相同。总体而言，存在以下特点：从直径来说，大直径桩与普通直径桩均有所采用；从制作工艺来说，预制桩与灌注桩均有应用；从存在形式上来说，非挤土桩、部分挤土桩与挤土桩都有所采用。而在非挤土灌注桩中钻孔、部分挤土桩与挤土桩也同时存在，在非挤土灌注桩中钻孔、冲抓成孔与人工挖孔法并存。在挤土桩中，还分为锤击法、冲抓成孔与人工挖孔法等方式。在部分挤土灌注桩施工中，压浆工振动法与静压法均有应用，在部分挤土灌注桩的压浆工艺法中，前注浆桩与后注浆桩工艺共存。由此可见，根据不同的地质环境，采用的各类桩型跨越了不同的施工工艺及手段，部分是比较先进而且覆盖范围较大的，而部分则是应用范围比较小但是却非常原始的。因此，任何一种桩型都不是万能的，桩型都有其适用范围，关键在于找到切入点，扬长避短；再好的桩型只要施工中不注意质量或超过其适用范围，就会出现质量问题。
三、桥桩基施工的机械选择与节能减排
1、钻孔灌注桩施工技术
钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔的手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，现代桩基钻孔设备主要有旋挖钻机和冲击钻机两种。旋挖钻机具有成孔速度快、环境污染小、施工现场干净、操作灵活方便等特点，已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备之一，适用于素填土层、亚黏土层、亚砂土层、亚黏土夹粉细砂层，强风化泥质粉砂岩层，岩层要求均匀。 冲击钻设备构造简单，适用范围广，操作方便，适用各种地层，成孔效率一般，但能耗较高。
2、桩基施工技术应用
例如某工程桩基管段内地表上覆第四系全新统人工填土粉质黏土及碎石土、冲洪积软土（软粉质黏土）、松软土（粉质黏土）、粉质黏土；坡洪积软土（软粉质黏土）、松软土（粉质黏土）、粉质黏土；坡残积粉质黏土； 下伏岩基为侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩，下沙溪庙组泥岩夹砂岩，新田沟组泥岩夹砂岩，中下统自流井组泥岩夹砂页岩及灰岩，下统珍珠冲组泥岩夹砂岩。全风化带（W4）厚2～10m，强风化带（W3）厚5～20m。本区上覆第四系全新统坡残积、冲洪积（Q4al-pl）。地层岩性如下： 软土：暗紫红、褐灰色，软塑～流塑状，土质较纯，黏性较强。分布于测区丘包上，厚2～4m，属Ⅱ级普通土。 粉质黏土：褐黄色，硬塑，含少量砂、泥岩质碎石角砾，顶部含植物根系。分布于测区丘包上，厚0～2m，属Ⅱ级普通土。 泥岩夹砂岩：泥岩为紫红色，岩质较软，易风化剥落，具遇水软化崩解、失水收缩开裂等特性：砂岩多为长石石英砂岩，浅灰、紫红色，中厚～厚层状，质稍硬。全风化带厚0～2m，属Ⅲ级软石；强风化带厚2～10m，属Ⅳ级软石；以下为弱风化带，属Ⅳ级软石。根据上述地质资料，地质岩层均匀，具备旋挖钻机施工的地质条件。设置桩基1172根，总装长：24071.76m，平均桩长：20.54m。
3、桩基础施工技术要点
①钻机安装就位：钻机就位前，须将场地垫平填实，钻机按指定位置就位，调整钻杆的角度。钻机安装就位后，要精心调平，使得底座和端座平稳，在钻进运行中定期用仪器或挂吊锤检查和校正，确保钻机不产生位移和沉陷。②旋挖钻孔：全液压旋挖钻机整机自动化程度很高，其水平、垂直度和钻孔中心由指示灯控制，操作室配置钻进深度指示仪。本工程采用干钻成孔，减少循浆时间及泥浆池布置。③钻斗升降速度：旋挖成孔靠钻斗挖装岩土直接提升卸到地表，控制钻斗升降速度，是成孔控制的关键，需要根据不同桩径控制钻斗升降速度，且桩径愈大愈应加强控制。④旋挖作业其他要点：尽可能根据土层正确选择钻斗类型结构，软土层选择楔形齿、小切削角、小刃角、齿宽稍；粘土层的齿间距宜大些，以免糊钻，影响进尺。
四、施工管理过程中的节能减排措施
1、加强工程建设过程中的费用控制和概预算管理，减少硬性设施及用品的消耗量，做到节能减排。对于项目管理费用的指出，要在科学测算的基础上，对各部门及管理施工队伍进行严格管控，费用指标进行分解实施，而且以文件的形式进行季度额度控制，超出罚款节俭奖励。
2、推行节俭节约措施，严格控制能源消耗，如电力、用水及办公用品等，从本源着手降低施工管理能耗。
3、采用劳动竞赛以及节约奖励的模式，加强对节能减排工作的领导和协调，及时总结和推广项目管理过程中的节能减排经验和典型，营造良好的节能减排工作氛围。
4、做好样板工程建设，树立节能减排标杆项目，以点带面，全面提高工程项目管理水平以及项目管理人员对于项目成本的控制能力，达到优化管理意识，减少排放及能耗的目的。
5、逐条落实节能减排的举措，例如临时建筑采用周转使用的材料或者可回收材料；施工支模等采用半框架模版体系；采用电渣压力焊接头以及机械接头钢筋接头；大力提高计算机辅助管理作业水平及信息自动化管理水平，确保材料及施工器械进退场有序，减少冗余消耗，达到施工过程节能减排的目的。
五、结束语
在桩基施工时需根据地质情况，合理选用施工方法和施工机械，既能节约能源，减少了施工费用，又能提高施工效率，保证工程的按期完成。当经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐时，采用节能减排措施减少污染，是我们应该承担的社会责任。
参考文献:
1.张杨.施工企业项目管理研究[D].西南交通大学，2003年.
2．张继文.微型钢管桩在桥台桩基下沉处理中的应用[J].北方交通，2011年08期.
在高速公路养护的过程中，为实现节能减排的目标，应对具有节能减排优势的养护新技术进行合理运用，除了能够降低养护过程中的能源消耗之外，还能减少排放，从而避免造成环境污染。借此就基于节能减排的高速公路养护新技术展开研究。
1工程概况
某高速公路工程项目于2001年11月末建成投用，路面采用的是沥青混凝土结构层，在不断地使用中，路面结构出现各种病害问题，已经对行车舒适性和安全性造成影响。经研究，为降低养护过程中的能耗并减少排放，可以选用具有节能减排特点的养护新技术。
2节能减排视阈下高速公路养护新技术的应用
2.1沥青温拌技术
这是高速公路养护中的一项新技术，具体是指借助相应的技术，在较低的温度下对沥青进行拌制和施工，确保其不低于使用性能。由于该技术是在低温下对沥青进行拌制，所以整体能耗相对较低，符合公路养护节能减排的要求。通过温拌沥青技术的运用，可在降低沥青本身黏度的基础上，增强裹附能力，由此除了能够减小能耗之外，还能降低废气的排放量，避免造成大气污染[1]。
2.1.1节能减排
沥青混合料的拌制过程能耗较大，其中高能耗的环节为沥青加热、集料拌制。而混合料拌和以及摊铺会产生大量的废气，从拌制到碾压结束都会消耗一定的能源，并排出部分废气。其中能耗最少的环节为混合料运输，到该环节中，车辆却会排放出大量的尾气，造成大气污染。混合料拌制前，集料处于常温状态，而基质沥青则是以罐装的方式存储。以红外测温仪对热拌沥青和温拌沥青的能耗情况进行测试，结果显示，集料加热的初温相同，均为35℃，而温拌集料的加热终温为150℃，比热拌低30℃，沥青加热的终温低40℃为130℃，与热拌沥青加热的初温相同[2]。在对集料进行加热时，集料会吸收热量，可以通过集料的比热容、质量以及温度改变来进行计算，从而获得多种吸收的热量值。通常沥青混合料中的集料比热容在0.8～1.0，沥青的比热容为1.34，比集料略大。为简化分析过程，将二者全部用1t进行计算，热拌时，集料与沥青吸收的热量分别为145MJ和54MJ，而温拌只有集料吸收热量，为115MJ，沥青不吸收热量。由此可见热拌比温拌在热量的消耗上差距较大，温拌的能耗更多，节能效果显著[3]。
2.1.2技术优势
温拌沥青在节能减排方面的技术优势明显，具体体现在如下几个方面：（1）节能：在对温拌沥青混合料进行拌制的过程中，拌和温度基本上保持在130～150℃，通过计算可知，可比热拌法节约40MJ的热量，具有明显的节能效果。不仅如此，采用温拌技术，能使燃料的用量减少20%～30%[4]。（2）低排放：温拌沥青的减排效果显著，在拌制过程中，可以减少各种废气的排放量，如二氧化碳和一氧化碳等，其中一氧化碳的降幅较高，约为58%。在沥青混合料摊铺时，温拌技术能减少沥青烟雾的产生，二氧化硫和一氧化氮等气体的排放随之减少。
2.2冷再生技术
2.2.1技术原理
该技术是指在常温条件下，通过冷再生设备，对旧路面进行铣刨和破碎处理，然后加入再生材料进行拌和、摊铺和碾压成型，以此来提升路面结构层的承载能力。与传统的路面修复技术相比，冷再生技术可减少沥青和砂石等原材料的用量，有助于延长公路的使用年限。高速公路在服役期间，受到重载车辆及环境的双重作用，结构层会出现各种病害问题，使用年限越长的公路这种情况越明显。冷再生技术能够对已经老化的沥青混合料进行处置，经过再生后的混合料可恢复之前的性能，由此可使路面结构层的性能得到显著改善[5]。
2.2.2技术特点
通过对大量公路养护工程进行调查后发现，冷再生技术具有明显的应用优势，尤其是在节能减排方面，具体体现在如下几个方面：（1）采用冷再生的方法对公路进行养护，施工时无须加热，可减少能源消耗、减轻对环境的污染和破坏。（2）冷再生技术可充分利用原路面中的集料，施工材料的用量随之减少，避免了资源的浪费，施工成本也随之降低。（3）经过再生处理后，无需对基层进行回填，确保了路基的整体稳定性[6]。
2.3同步碎石封层
2.3.1基本原理
这是一项较为先进且成熟的公路养护技术，是指用专用的机械设备，将碎石与黏结料，同步铺撒在路面上，然后碾压形成单层磨耗层，由此能够使路面结构的稳定性得到进一步提升，部分轻微病害可随之消除。经碎石封层处理后的沥青混凝土路面，除了防滑性能得到显著提高外，防渗性能也有所增强，避免了水损害问题的发生[7]。
2.3.2技术优势
在高速公路养护工程中，同步碎石封层的技术优势主要体现在如下几个方面：（1）防水防渗：改性沥青喷洒后，会渗透到路面石料的缝隙中，在路面上产生料膜层，其防水功效显著，能够显著提升路面的抗渗性能，从而避免雨水对面层结构的破坏。（2）耐久性：碎石与沥青同步施工，二者能够形成结合层，其稳定性很高，从而大幅增强了路面的抗裂性能，基层反射裂缝的出现也随之减少，耐久性得到大幅度提升。（3）抗滑性：经该技术处理的路段，石料会沥青封固于路表，路面的粗糙程度随之显著提升，车轮与公路间的摩擦力系数大幅度增强，路面的抗滑性能得到进一步提高。（4）能耗低排放少；该技术采用同步施工的方法，可以降低施工过程中的能耗，排放量也随之减少，符合节能减排的需要[8]。
2.4材料与机械的选择
2.4.1确定材料
在对原路面进行养护维修的过程中，最大限度地利用原路面的材料，除了能够达到节能减排的效果之外，还能降低施工成本。所以对材料进行合理确定显得尤为必要。当采用冷再生技术对路面进行养护时，需先在原路面上进行测量放线，并清洁路面，然后使用专用的机械设备对路面结构层进行铣刨破碎，加入新料后进行拌和，按设计要求，确定路面标高，最后进行碾压成型与养生。
2.4.2优选机械设备
高速公路养护现已基本实现机械化作业，由此进一步加快了养护速度，养护效率随之显著提升。但机械设备在作业时会产生一定能耗，部分设备还会排放废气。所以为实现节能减排的目标，应对机械设备进行优选。在对机械设备进行选择前，应对其耗油量、性能等进行检测、评估，从中选取油耗低、排放少的机械，以此来满足节能减排的需要。当机械设备选好后，在使用过程中，要加强维护和管理。通常机械设备的工作时间达到一定程度后，发动机的能耗会随之提升，各种污染物的排放量会进一步增多。因此应做好机械设备的维护与保养工作，从而使机械设备始终保持最佳的工作状态。
3结语
高速公路养护是一项重要工作，不但关系到路面的使用性能，而且还与公路行车安全密切相关。在养护过程中，为达到节能减排的目标，应对养护新技术进行合理运用。同时，还要对相关的材料进行合理确定，并对机械设备进行优选，以此来减少材料的消耗，降低设备的能耗。未来要加大对节能减排养护新技术的研究力度，对技术进行改进和完善，使其更好地为公路养护工作服务。
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关键词：柴油机；节能减排；冷却式EGR技术；高压电控共轨技术
中图分类号：U464
文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2012）20-0135-03
近几年来，随着发达国家柴油轿车在全部轿车中所占份额的不断增加，电控汽车柴油机开始异军突起，技术也有所突破，特别是出现了改变传统燃油喷射系统的组成和结构特征的高压共轨系统，并且为了符合国际的排放标准及节能标准出现了各种各样
的节能减排技术，使得柴油机的发展越来越好。
1 柴油发动机的优缺点
1.1 柴油机的优点
柴油机与汽油机相比，主要有三大优点：
（1）扭矩大。相同排量下，柴油机力气更大，扭矩更大。
（2）省油。首先柴油的能量密度含量比汽油高；其次柴油机的热效率高。一般柴油机的油耗要比汽油机的低30%～40%。
（3）环保。由于柴油机的富氧燃烧，所以柴油机的CO、HC和CO2排量相对于汽油机较低。
1.2 柴油机存在的问题
柴油机的性能虽然在很多方面比汽油机更有优势，但是也存在着很多关键性的问题需要解决。
（1）尾气排放问题。虽然较汽油机来说，柴油机的CO、HC和CO2排量较低，但是颗粒和NOX的排放比较难控制。
（2）油耗问题。虽然柴油机的油耗要比汽油机的低，但是为了实现社会发展的需要，进一步降低油耗也成为柴油发动机所要克服的问题之一。
（3）升功率问题。柴油发动机本身的质量和体积也影响了其各方面的性能，所以为了使得柴油机进一步得到社会的认可，如何提高柴油发动机的升功率也成为了柴油机发展过程中的问题。
（4）比质量问题。柴油机由于采用压燃的方式，所以其材料要求较高，且其压缩比较大，也使得
柴油机相对于汽油机在同等排量的情况下其质量较大。
2 现代柴油机新技术
2.1 高压电控共轨技术
高压电控共轨式燃油喷射系统的出现，基本上改变了传统柴油机燃油喷射系统的组成和结构特征。高压电控共轨系统的最大特征就是燃油压力的形成和燃油量的计量在时间上、在系统中的部位和功能方面都是分开的。燃油压力的形成和燃油量的输送基本上与喷油过程无关。根据电控单元的指令控制每个喷油器，使得每个喷油器可按所要求的精确的喷油正式从共轨中“调出”具有所要求的精确压力和精确循环的燃油。改善了燃烧过程，提高了燃烧效率，降低了燃烧噪声和排放。该项技术已普遍在柴油车上使用。
2.2 冷却式EGR技术
采用冷却式EGR系统，在EGR气体流动管上安装冷却装置，当EGR气体进入进气管前先降低其温度，故燃烧温度比一般的EGR系统明显降低，且因进气密度高，进入燃烧室的气体量多，使得燃烧更完全，故也可减少PM的排放。
2.3 均质燃烧技术（HCCI）
在均质燃烧方式下，柴油和空气在燃烧开始前已充分混合，形成均质预混合气。混合气被活塞压缩并发生自燃，并呈分布均匀、稀混合的低温、快速燃烧，从根本上消除了产生NOx的局部高温区和产生PM的过浓混合区，从而能大大降低NOx和PM的排放。
2.4 NOx排放控制技术
（1）AR（吸附还原催化剂）。在稀燃阶段将NOx吸附储存起来，而在短暂的富燃阶段，NOx释放并被排气中的HC还原。
（2）SCR催化转化器。它是一种剂量系统，系统将还原剂（尿素）导入排气中，混合后再经过催化，可减少NOx的排放。
（3）NSCR。它是在去氮催化器中，用碳氢化合物作还原剂，将废气中的NO3还原。
（4）采用碳素纤维加载低电压技术。碳素纤维具有催化活性，能促进废气中的NO与C或HC进行氧化还原反应，随着电压的升高，可使NOx排放明显降低。
2.5 颗粒排放控制技术
（1）颗粒捕捉器。颗粒（PM）是柴油机尾气主要成分之一，对人体的危害也非常大。颗粒捕捉器能够将尾气中的颗粒物过滤掉，可以达到90%以上的净化效果。
（2）氧化催化器。氧化催化器是利用催化器中的催化剂来降低废气中的HC、CO和颗粒中的可溶有机成分的活化性能，使这些成分能与废气中的O2在较低的温度下发生反应，从而降低柴油机的有害物质排放量。
2.6 多气门技术
多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过两个，即两个进气门和一个排气门的三气门式；两个进气门和两个排气门的四气门式；三个进气门和两个排气门的五气门式。气门布置在气缸燃烧室中心两侧倾斜的位置上，是为了尽量扩大气门头的直径，加大气流通过面积，改善换气性能，形成一个火花塞位于中心的紧凑型燃烧室，有利于混合气的迅速燃烧，提高柴油机的经济性。
2.7 增压中冷技术
增压就是增加进入柴油机汽缸内的空气密度，中冷则是将压缩后的空气的温度降低。最终是提高进入气缸内的空气量，能够在不改变发动机排量的基础上提高柴油机输出功率，降低其升功率。
2.8 轻质量设计技术
在柴油机设计上，由于轻质量技术的应用以及材料和制造水平的提高，使得柴油机的比质量也有所下降，由汽油机派生出来的柴油机总质量约为汽油机的110%。
3 柴油机技术发展趋势
从当今世界各主要汽车与发动机公司开发的新一代柴油机的技术变化看来，尽管柴油机各有特点，但大体上反映了以下发展趋势：
3.1 优化结构设计
优化结构设计，减少摩擦与附件功率损失，提高机械效率。柴油机的有效效率等于指示效率与机械效率的乘积，因此，柴油机的燃油消耗率也直接受到机械效率的影响，国外在致力于完善缸内工作过程的同时，也十分重视减少摩擦损失和提高机械效率的研究。此外，以德国MTU公司为代表的可变排量技术也是一种有效手段。
3.2 发展各种代用燃料
代用燃料大多是二次能源，常用的有植物油、天然气、醇类燃料、氢和燃料电池等。各种代用燃料一般都有降低环境污染的效果，并且都有较为可靠的来源。
3.3 降污的柴油添加剂
研究节能降污的柴油添加剂，改善燃料的燃烧性能，对已投入使用的车辆来说，是较佳的技术处理方法之一。
4 结语
先进柴油机技术的应用使柴油机的综合性能有了极大的提高，因此柴油机在市场上的占有量正逐步提高。特别是在欧洲，柴油轿车的销售量已占轿车总销量的1/3以上，并且这一数字仍在不断增长。在我国，先进技术的柴油机汽车将得到广泛的采用。
参考文献
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关键词:煤粉;燃烧装置;节能
1 我国煤粉燃烧技术的应用与现状
煤粉燃烧技术是将原煤通过物理法粉碎成具有一定细度的粉状,由送粉机经燃烧器喷入炉瞠,在悬浮状态下燃烧,相应的锅炉称为煤粉锅炉。该锅炉长期以来只适用于在电站锅炉上采用,至今约有50多年的发展历史;在工业窑炉上主要用于加热炉、陶瓷窑炉、玻璃窑炉和水泥窑炉,也有20多年的历史。国外的大型电站锅炉燃用煤粉技术的历史悠久,技术成熟并朝着发展超细煤粉、低污染的方向发展。
我国中小型工业燃煤锅炉至今仍以层燃锅炉的燃煤方式为主,如果采用煤粉燃烧方式,现有的煤粉制备装置,设备庞大占地面积远大于锅炉本身,造成“主机不主辅机不辅的局面”,而且磨煤机耗电量大、磨损严重、维护使用费用高、投资大,因而中小型工业锅炉很少采用。随着我国经济的快速发展,国家对低效燃煤锅炉技术改造非常重视;“把高效煤粉锅炉技术”列入“十一五”国家科技支撑计划的重点节能技术攻关项目。
2 超细煤粉高效燃烧技术
煤是我国的主要能源,我国能源消耗的70%以煤为主。据统计,全国在用的工业锅炉约52万余台(不包括电站锅炉),工业窑炉约12万台。年耗煤量大约在5亿吨左右,约占全国煤产量的三分之一。
我国煤炭资源丰富,但煤质相比差异很大,工业锅炉燃用煤一般适用于烧优质煤,但优质煤供给量有限,大多锅炉都燃用贫煤,普遍存在对煤种的适应性差等问题。由于贫煤挥发分相对较低,着火燃烧不完全,致使锅炉的热效率和出力下降。炉膛燃烧温度一般在1000℃左右,锅炉热效率平均不到60%,工业窑炉热效率平均不到30%,炉渣含碳量高达30%以上,烟尘排放浓度大量超标,对环境造成严重污染以及能源的大量浪费。
随着我国经济的快速发展,能源供需矛盾日益显现,节能减排的治理已经到了刻不容缓的地步,为此提出要优先开发主要耗能领域的节能技术装备,积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造,全面实施对低效燃煤工业锅炉(窑炉)的技术改造。
针对低效燃煤锅炉和工业窑炉的技术改造,我公司创新开发的“超细煤粉高效燃烧装置”(发明专利),用于低效燃煤锅炉和窑炉,从燃烧方法上解决了煤的高效燃烧。有效提高了锅炉的热效率和热能利用效率,热效率同比可提高20%,节煤率在15%～20%左右。该项技术取得的节能减排成果可喜,有效解决了低效工业锅炉和窑炉对环境造成的污染以及能源的大量浪费。
3 技术原理和制粉机理
技术原理:以流体力学、空气动力学为理论,以湍流为原理。
制粉机理:“煤粉高效燃烧装置”是通过创新发明的“机械湍流制粉装置”高速运转时所产生的高度湍流运动,将煤迅速粉碎成易燃状的超细粉体(300目),煤粉与氧气(湍流)混合反应,形成气态直接通过管路喷入炉膛,在悬浮状态下着火完全燃烧。
湍流运动的特性是不规则性,即由大小不等涡体组成无规则的随机运动。它最本质的特征是“湍动”即随机的脉动,它的速度场和压力场都是随机的。湍流运动的另一重要特性是扩散性,湍流中由于涡体相互混杂,引起流体内部动量交换,动量大的质点将动量传给动量小的质点,动量小的质点又影响动量大的质点,结果扩散提高了动量、质量的传递率。
当被粉碎的物料处在高度湍流场中时,就构成了气固两相流,从机械装置“湍流涡轮”获得的湍动能量,通过惯性作用由大旋涡逐级传递给小旋涡。在这一复杂的湍动过程中产生强烈的撞击、摩擦、剪切作用力,将煤有效地迅速粉碎,成为易燃高效的清洁能源。从燃烧学表述:湍流加快了新鲜混气和燃料之间的混合,缩短了混合时间,提高了燃烧效率;湍流加速了热量和活性中间产物的传播,使反应速率增加,即燃烧效率增加;湍流使火焰变形,火焰表面积增加,因而增大了反应区。
4 主要技术特点
(1) 湍流制粉装置:制粉机理属首创,设备体积小、结构紧凑,制粉细、能耗低、安全性可靠,适用于4～35t/h中小型燃煤锅炉。炉前制粉,现烧现磨;操作简单、实用方便、技术水平国内领先;
(2) 煤粉高效燃烧装置:对煤种的适应性强,着火迅速、燃烧完全、火焰幅射力大。对挥发分低的贫煤、无烟煤都能充分完全燃烧。层燃锅炉+煤粉燃烧,锅炉热效率同比可提高20%左右,节煤率在15%～20%左右。全煤粉锅炉热效率可达90%以上;
(3) 有利于炉内烟气搅动与混合,使化学不完全燃烧热损失和炉瞠过量空气系数降低。鼓风和引风机的能耗相应可下降30%,排烟热损失也随之有效降低;
(4) 锅炉负荷调节方便,炉温容易控制。产气量随着用气量的大小,锅炉负荷可以调节;
(5) 煤粉高效燃烧装置的湍流粉碎机理和煤粉与氧气的迅速混合机理,可实现低氮燃烧和炉内脱硫(加石灰粉),脱硫率可达70%左右;
(6) 安装本设备不改变锅炉本体,投资少、见效快,一般6个月左右即可收回全部投资。
5 应用领域和市场需求前景
我国工业锅炉每年向大气排放的烟尘高达620万吨,约占全国烟尘排放总量的33%;SO2排放量500多万吨,约占全国SO2总排放量的21%。另外还排放出大量的CO2等有害气体,不但对环境造成污染,而且影响到全球温室效应的生成,制约我国经济的健康发展。
工业锅炉是我国主要的热能动力设备,使用面广、需求量大。工业锅炉包括工业蒸汽锅炉、采暖热水锅炉、民用生活锅炉、热电联产锅炉及特殊用途的锅炉等。我国既是世界上工业锅炉的生产大国,也是使用大国。我国工业锅炉主要以燃煤为主,且这一现状在短期内不会有根本的改变。
我国的燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主,而层燃锅炉对煤种变化的适应性较差,燃烧效率普遍偏低,平均热效率还不到60%,比技术先进国家工业锅炉的热效率约低15%～20%。我国如能加快节能减排的步伐,通过对工业锅炉的技术改造,把锅炉热效率提高15%,每年可给国家节约煤炭近7000万吨。
因此,工业锅炉成为我国开展节能减排、提高能效、减少污染的主要对象之一。“超细煤粉高效燃烧装置”是一项用于低效燃煤锅炉层燃+煤粉高效燃烧的节能新技术,应用范围广泛,目前主要应用于中小型工业燃煤锅炉及炉窑、热电联产锅炉等领域,具有较高的应用价值。该项目的推广应用,无疑具有广阔的市场前景。
参考文献
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关键词：公路工程 节能减排 新思维 新技术
中图分类号：X734文献标识码： A 文章编号：
建国60多年来，我国的年客运量、货运量增长迅速，公路里程也得到了大大延伸，基本实现了县县通公路。尤其是上世纪80年代，高速公路在我国实现了零的突破以后，很快进入了高速建设阶段。公路运输是占用资源较多、能耗占用比例较大、使用范围最广的一种运输方式，公路行业的发展水平一定程度上代表和反应整个交通那个运输行业的发展水平。在我国，节能理念在公路建设中的应用起步较晚，早期的公路建设中，项目建设的经济性往往放在重要地位，而节能等方面往往得不到足够的重视。直到20世纪90年代后期,随着高速公路建设步伐的加快和国家对节能减排领域的重视,公路交通节能工作才开始受到关注。
近年来，国家对发展节约型公路交通事业给与高度重视，2008年1月7日，在全国交通工作会议上，李盛霖部长提出要发展现代交通业，走资源节约、环境友好的交通发展之路。交通运输部于2012年开展了《公路工程节能规范》的编写工作，笔者所在公司作为参编单位参与了此次规范编写。
公路工程节能减排自公路工程项目规划至运营贯穿于公路工程项目的全寿命周期，全寿命周期各阶段应将广义节能减排理念与狭义节能减排理念相结合，将公路工程项目自身节能减排与社会节能减相结合，合理进行节能减排。
一 规划阶段公路工程节能减排
公路工程项目规划阶段主要是对项目功能、社会经济效益与项目投资进行定位，此阶段应在上述三方面的基础上合理结合节能减排理念，对项目整体节能减排进行规划。
1.1 在项目规划期所收集资料的基础上，从项目功能与社会能耗、项目自身建设能耗之间关系出发，以节能减排思维影响项目线路的初步选定。
1.2 初步分析项目建设期主要能耗，初步择优选择项目建设期的资源与建设方式，适当选择适合项目的一些节能新技术、新工艺。
1.3 初步分析项目运营期的主要能耗，初步择优选择项目运营期的运营形式，适当选择适合项目的一些节能新技术、新工艺。
二 设计阶段公路工程节能减排
以往的公路工程项目中，设计阶段主要考虑项目的经济效益，以在满足项目功能要求基础上尽量减少项目投资为主要设计出发点，对项目节能减排考虑较少。实际上在公路工程项目全寿命周期的节能减排工作中，设计阶段的节能减排对项目整体的节能减排影响最大。
2.1 在规划阶段所确定的基础上，设计中应对道路选线、道路线形指标选用与社会综合能耗的关系，项目施工主要原材材料与当地资源的关系，项目主要施工主要能耗与当地能源关系等进行重点考虑，包括：
① 路线方案应在所选定走廊带与主要控制点基础上，进行布局和总体设计，合理运用技术指标，对可行的路线方案进行比选，以确定设计方案。
② 大交通量道路、重交道路应适当提高道路平、纵线形指标，合理提高桥隧比及设计行车速度，缩短道路里程，在重交道路线形设计中需避免大坡度纵坡及长爬坡车道。道路纵坡对燃油消耗影响很大，在上坡时燃油消耗随着坡度的增加而增加，但在下坡时相应的燃油节约比较有限。从美国的研究可以看出，当道路纵坡从6%降至3%时，小客车可节油20%，货车可节油70%。
2.2 路基设计应避免大填、大挖，以浅路堑、低路堤通过为宜。路基工程设计应适当考虑利用废旧材料回收、建筑垃圾固结等技术进行路基填方工程。取弃土场的选址合理，就近原则取土场、弃土场、料场与道路线位的相对距离直接决定取土、弃土以及材料运输的运距，运距过大会致使施工过程中能耗陡增。根据自然条件，应对工程防护和植物防护进行合理选择。合理划分施工标段长度，提高机械设备、场地临建设施利用率。
2.3 路面设计方案，应根据公路的使用任务、性质和要求，结合当地气候、水文、土质、材料、施工技术、实践经验以及环境保护要求等，通过技术经济分析确定。水泥混凝土路面设计应包括结构组合、材料组成、接缝构造和钢筋配置等。交通量大的高速公路、一级公路以及城市郊区公路宜选择施工方便、工期短、对交通干扰少的设计方案。改扩建工程设计中应尽量考虑充分利用改扩建工程中的原有废旧材料，做到资源循环利用。中长隧道路面施工由于施工环境恶劣，采用常规热拌沥青混合料会使隧道内废气浓度远高于施工人员可承受的范围，故中长隧道路面采用沥青混合料施工应选优先用温拌沥青混合料。
2.4 公路桥涵应根据其所处环境条件选用适宜的结构型式和建筑材料，进行适当的耐久性设计，必要时尚应增加防护措施。采用标准化跨径的桥涵宜采用装配式结构，适用于机械化、工厂化施工。独立大桥的桥位选择应以最优化为原则，充分考虑桥位选择的各种因素，各种因素包括：城镇规划、路网规划、征地拆迂等；两端的引道应服从桥位选择的要求，宜减少车辆运输距离。高速公路大、大、中、小桥原则上服从线路走向，但高速公路大桥的桥位布设不宜过分强调“桥位选择应服从于路线走向”的原则，应与绕行路线进行深度比较或对桥位进行多方案论证分析，可以局部调整线形方案，尽量避免出现大量高墩、大跨及弯坡斜桥，以减少桥梁工程规模和技术难度。
2.5 公路隧道应根据公路等级和功能，结合隧道所处地域的地形、地质、施工、运营、管理等条件，拟订多个设计方案，进行技术、能耗等要素的比较与综合设计，充分发挥隧道的功能。公路隧道的通风与照明能耗是设计阶段重点关注的问题。公路隧道通风设施设计应综合考虑公路等级、设计速度、车道数、通风方式、运营通风控制策略、设计交通量及交通组成、隧道断面与平纵线形、隧址区域自然条件等因素，并结合当地经济发展水平进行经济技术综合比选。公路隧道通风设施设计应根据不同交通状态、不同运营工况提出合理的通风设施总体运行方案。
2.6 公路交通工程及沿线设施应与主体工程同步规划、设计、施工，其中管理设施的监控系统、收费系统、通信系统、配电、照明、房屋建筑能耗是设计阶段重点关注问题。道路收费系统应根据道路实际情况适当增加ETC自动收费系统数量；照明系统在满足照明需要的基础上，优先选择节能灯、LED灯等节能照明设施；房主建筑提倡使用聚氨酯等节能型墙面保温材料；北方地热能较多的地区，房屋取暖系统宜采用地热取暖。
三 施工阶段公路工程节能减排
公路工程项目在建设施工阶段的能耗重点包括：材料、施工机械和施工组织方案。公路工程建设期，应进行由建设单位统筹规划，以各施工标段为主体进行建设期能耗监测。建设期能耗监测主要为实施施工耗能台账制度。各施工标段在施工期内以分部、分项工程为单位，建立施工能耗台账。能耗台账应包括各分项、分部工程主要施工材料与机械能耗情况。施工能耗台账应作为项目竣工验收资料之一在项目竣工验收后由建设方统筹归档。
3.1 公路施工用电尽量采用网电作为动力供电，临时施工用可考虑从与运营期永久用电相结合，有建设运营方统一规划、设置以减少能耗。
3.2在路基施工中，应合理安排施工组织，提高施工设备工作效率，减少施工设备能耗。进行施工组织设计时应充分考虑土方挖运与取、弃土场距离，合理减少运输车辆运距；应根据工程情况配置各类施工机械，做到各施工环节所需机械合理配套，以减少施工机械能耗。路基施工应控制超挖，做到合理的填挖平衡以减少借方与弃方，以致于减少借方与弃方填筑过程中二次搬运、土方压实所产生的能耗。
3.3 在沥青路面施工中，科学比选，选择节能型路面材料，合理使用路面节能工艺，其中沥青路面节能工艺主要有厂拌冷再生沥青混合料、就地冷再生沥青混合料、厂拌热再生、就地热再生、温拌沥青混合料。应合理安排施工组织，优化场地设置，提高机械工作效率，减少施工机械能耗。在沥青拌和设备造型时，应选择能耗小的设备。在集料质量均匀，分级合理的前提下，有条件时优先采用连续式沥青拌合设备，连续式沥青拌合设备具有能耗低，产量大等优点，同时容易实现旧沥青混合料的厂拌热再生。沥青拌合能耗是路面工程施工最主要能耗，合理选择低能耗的沥青拌合设备很大程度上决定了路面工程施工总能耗。汽车运输能耗是路面工程施工的主要能耗之一，减少运距对路面工程施工节能有较大影响。集料堆放场地做好防、排水措施以避免集料受潮(达不到沥青混凝土拌合对集料的要求)所产生的二次加工，减少沥青拌合的额外能耗。细集料应搭设雨棚，降低细集料烘干所需的额外能耗。沥青混合料的碾压时，应严格控制碾压遍数。沥青混合料的运输中，应配备棉被及覆盖帆布等保温物品。用作沥青混合料运输的车辆要求车况良好，车厢洁净，装料前可适当喷洒油水混合物防止粘结，每台运输车必须配备棉被及覆盖帆布等保温物品。在拌和场装载混合料时，应按前后中的次序装载，尽量减少混合料的离析。沥青在沥青库内不宜贮存过长时间，在非施工季节需要在较长时间内贮存的沥青，其贮存温度通常应低于100℃；在运输状态下沥青温度宜控制在120℃~130℃左右，沥青罐车在运往工地的过程中应有保温措施，长距离的运输应装备加热升温系统；在路面工程沿线有可以用于路面工程的隧道洞渣时，应优先对隧道洞渣进行利用以减少新开采集料利用量。
3.4 在水泥路面施工中，应做好施工组织设计，合理布置场地，材料运输组织经济合理。施工组织设计中应充分考虑水泥混凝土与施工原材料的运距，合理减少拌合站与料场、拌合站与施工点之间距离，以减少运输车辆能耗。在坡地作为拌合场地时，利用地形高差，可提高装载机等上料速度，同时节约燃料。在设备配置选择中，应注意前、后场设备生产能力相匹配，以减少设备停机等料带来的能耗损失。
3.5 在房建与附属工程施工中，提高机械化施工水平，可大大提高施工效率，降低能耗，对于预制构件等，采用标准化、工厂化生产，可提高生产效率，降低能耗，同时提高预制构件的外观质量水平。
3.6 公路工程施工机械应根据公路建设情况执行严格的准入制度，及时淘汰达不到废气排放标准的机械，合理选择国内外先进机械设备。对机械设备管理人员、维修人员、操作人员进行岗前培训，并定期进行技能培训，减少人为操作引起的机械能耗增加。
四 运营阶段公路工程节能减排
公路工程项目运营阶段节能减排主要通过合理控制项目运营管理能耗与合理进行公路养护为主。项目运营阶段运营管理方应建立能耗台账，严格控制运营阶段管理能耗。公路路面状况对车辆油耗有直接的影响，其主要影响因素为路面平整度，平整度低造成汽车行驶阻力增大，增加汽车油耗；其次损坏较严重的路面会引起车辆刹车，降低行车效率，道路交通畅通程度对机动车油耗影响非常大。道路养护施工应充分考虑预防性养护理念，应根据路面结构强度、路面破损指数、横向力系数、平整度指数、车辙深度、裂缝率等指标合理选择预防性养护措施。道路路面、桥梁、隧道的大修、中修工作应根据道路实际情况适时进行，维修应连同相关部门做好道路交通组织，正确疏导交通以免引起过往车辆堵塞，增加车辆油耗。
结语：公路运输是交通运输领域最普遍、应用最广泛的运输方式，公路工程全寿命周期的节能减排水平一定程度上代表了整个交通领域的节能减排水平。在当今我国人均资源缺乏，大气污染形势严峻的形势下，公路工程全寿命周期的节能减排成为眼下当务之急。公路工程相关从业者要带着节能减排的思维，总结经验，借鉴国内外先进理念与技术，把节能减排合理运用到公路工程项目中。
参考文献
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[2] 程玲，闫国杰，陈德珍，吴家正，耿翠洁.温拌沥青混合料摊铺节能减排效果的定量化研究.环境工程学报，第四卷，第九期，2010年9月：2151-2155.
