79页PPT讲义：道路交通基础设施韧性提升：理论与实践（搜搜报告）.pdf

道路交通基础设施韧性提升: 理论与实践 李 辉 同济大学 教授、博士生导师 国家海外高层次人才 2021年8月14日 气候变化与韧性交通 - 极端气象下的交通灾害治理体系建设研讨会 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 个人简介 2001.8 - 2005.6 东南大学 土木工程，学士 2005.8 - 2008.6 东南大学 道路与铁道工程，硕士 2008.1 - 2010.6 加州大学戴维斯分校 环境与资源经济学，硕士 2008.9 - 2012.11 加州大学戴维斯分校 土木与环境工程，博士 2012.12 - 2014.5 加州大学戴维斯分校 土木与环境工程系，博士后 2014.6 - 2015.4加州大学路面研究中心(加州大学-戴维斯/伯克利)，助理研究员 2015.2国家“千人计划”青年项目 2015.5 - 至今同济大学 交通运输工程学院，教授、博士生导师 p 工作经历 p 教育经历 主研领域: 交通基础设施可持续性与弹韧性 李 辉 同济大学 2 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 同济团队-同济可持续交通研究中心(CST) 李辉教授 博士后 博士生, 15人 张毅（2021）张恒基（2020） 谢宁 刘佳雯 杨洁 杨炳代震 张雪贾明 冯勇 Hady 朱浩然 （2015-2017） Behzad Ghadimi （2018-2019） 李准 AhmedGul 硕士生, 15人 王宇（2018） 李昊臻（2019）马瑰宝（2020） 梁霄（2020） 王寒冰（2020） 周浩南（2020） 朱宇昕(2021) 葛乃玲(2021) 田雨左鑫 张犁梅子涵 侯云强SaifullahPalden王子鹏 3 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 主 要 内 容 韧性交通基础设施建设背景一 我国韧性交通基础设施建设需求二 韧性交通基础设施：问题与挑战三 4 道路交通基础设施韧性提升技术四 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 一 韧性交通基础设施建设背景 3 交通基础设施暴露于环境，面临较高灾害风险 数据来源：牛津大学、世界银行、欧盟委员会联合开展 “全球公路、铁路基础设施资产多风险分析” 洪水灾害对基础设施的影响 5 面临一种灾害 27% 经受百年一遇 洪水风险 7% 其他状态 66% 全球公路、铁路基础设施资产风险 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 2008年5月汶川地震 2012年7月北京特大暴雨2010年8月甘肃舟曲特大泥石流 2020年新冠疫情2021年7月河南特大暴雨 重大 灾害 事件 （国内） 3 一 韧性交通基础设施建设背景 6 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 一 韧性交通基础设施建设背景 交通基础设施对极端自然灾害抵抗能力脆弱 7 卡特里娜飓风，美国，2008凤凰城洪水，中国，2014玛丽亚飓风，波多黎各，2017 重大灾害事件（国外） 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 一 韧性交通基础设施建设背景 3 自然灾害基础设施破坏经济损失巨大 气候变化加剧自然灾害对基础设施影响 8 交通中断代价远超基础设施破坏损失 洪水泥石流 滑坡地震 交通中断设施浸水 救援受阻物资中断 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 一 韧性交通基础设施建设背景 3 韧性交通基础设施建设必要且重要9 韧性交通 运输体系 支撑重大突发事 件应急保障 支持经济社会运 行与快速恢复 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 主 要 内 容 我国韧性交通基础设施建设需求 二 韧性交通基础设施建设背景一 韧性交通基础设施：问题与挑战三 10 道路交通基础设施韧性提升技术四 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 二 我国韧性交通基础设施建设需求 3 可靠的交通基础设施是社会经济发展的重要支撑11 韧性城市中，交通运输是经济社会发展的基 础性、先导性、战略性产业和服务性行业 人民福祉 国家经济 社会发展 影响 “ 增加低收入和中等收入国 家获得可持续交通基础设施的 机会。” -联合国可持续发展目标 UN SDG 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 二 我国韧性交通基础设施建设需求 3 韧性交通基础设施的三个层面12 资产韧性 降低资产全生命周期成 本(Life Cycle Cost) 网络韧性 提供服务可靠性更高的 交通运输网络 用户韧性 减少自然灾害对人民、经 济、社会的总体影响 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 二 我国韧性交通基础设施建设需求 3 发达国家积极打造并规划韧性交通基础设施13 美国 日本 英国 u积极打造韧性交通基础设施 u在相关法律法规中，将交通网韧性和应急保障作为主要战略目标和规划内容 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 二 我国韧性交通基础设施建设需求 3 我国韧性交通系统规划14 国家综合立体交通网规划纲要： 将“交通网韧性”作为系统指标之一 交通强国建设纲要： 要建设现代化高质量综合立体交通网络， 实现立体互联，增强交通系统弹性 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 二 我国韧性交通基础设施建设需求 3 建设具有韧性交通系统的交通强国15 将系统韧性作为重要指标 全面提升应急保障能力 真正建成交通强国 当前交通行业发展阶段 交通基础设施发展的趋势 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 二 我国韧性交通基础设施建设需求 3 韧性城市建设逐渐受到重视16 2008年汶川特大地震 韧性城市规划雏形汶川地震灾后恢复重建条例 2017年中国地震局提出“韧性城乡” 2020年6月城市“安全韧性” 2020年10月“十四五”2035建设 建设“海绵城市、韧性城市” 国家战略 北京市城市总体规划提出强化城市韧性，减缓和适应气候变化 上海市城市总体规划“上海2035”提出了建设可持续的韧性生态之城的目标 四川德阳探索用新的理论和方法编制韧性城市战略规划 湖北黄石编制韧性城市战略规划 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 二 我国韧性交通基础设施建设需求 3 韧性交通基础设施建设机遇与挑战并存17 现状： u建立了高效、可靠的交通基础设施系统 u形成了应对自然灾害、气候变化的基本能力 问题： u韧性交通基础设施研究实践仍处于起步阶段 u尚未建立适合我国国情的理论框架 u重点任务实施和项目管理经验欠缺 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 主 要 内 容 韧性交通基础设施：问题与挑战 三 韧性交通基础设施建设背景一 我国韧性交通基础设施建设需求二 18 道路交通基础设施韧性提升技术四 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 3 城镇化进程加快 城市开发强度大、复杂度高 城市建设用地面积 (平方公里) 56075.9 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 注：数据来源于住房和城乡建设部发布的城乡建设统计公报。 快速城镇化，人口增多 19 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 3 20 事 故 灾 害 公 共 卫 生 事 件 社 会 安 全 事 件 自 然 灾 害 20 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 可预见性低 不确定性高 随机性强破坏性大 城市突发事件特点 21 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 2020年新冠疫情 2021年7月河南特大暴雨 高速公路水毁2639处收费站149个服务区98对 普通干线公路水毁6553段断行95处农村公路阻断3852条 航运设施受损351处道路运输场站受损52个 在建高速公路项目水毁受损1255处 因地下空间溺亡39人（地铁5号线14人，京广路隧道6人） 交通运输 直接损失达 109亿元 来源：河南省交通运输厅 22 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 问题1：交通基础设施韧性建设目标性不足 自然扰动 人为扰动 技术扰动 韧性扰动 耦合扰动 低频高损型 高频低损型 侧重点？ 恢复能力！ 适应能力！23 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 海绵城市 适应能力 自然积存、自然渗透、自然净化 渗、滞、蓄、净、用、排 “十四五” 进一步要求: 2030年 80%城市建成区 70%地表径流就地消纳利用 24 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 综合立体设计 恢复能力 国内第一个深层隧道排水工程 项目（广州市东濠涌试验段） 哥本哈根排水衔接性综合设计 Barriers Connections 25 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 问题2：韧性交通基础设施建设的整体性待提升 交通强国建设纲要： “立体互联、系统弹性” 部分河道的防洪能力和管网的排水能力不达标 局部排水分区管网规划和设计与下游承泄区和 河道排洪衔接不顺 26 自身安全区域安全 整体安全 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 问题3：精细化监测预警能力与应急管理机制尚有差距 预警阈值指标尚不完善，缺乏精细化、高分辨、高时效监测与预警平台 27 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 三 韧性交通基础设施：问题与挑战 问题3：精细化监测预警能力与应急管理机制尚有差距 专项投融资机制 中央与地方：财政事权划分方案保障灾后交通基础设施重建与养护 “韧性”专项资金？ 28 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 主 要 内 容 道路交通基础设施韧性提升技术 四 韧性交通基础设施建设背景一 我国韧性交通基础设施建设需求二 29 韧性交通基础设施：问题与挑战三 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 1. 城市交通基础设施低影响开发增强韧性交通“抵抗力” 2. 交通基础设施网络智慧化管理保证韧性交通“可靠性” 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 提升道路交通基础设施韧性三个重要途径 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 31 积水内涝 径流污染 交通风险 路表密实不透水 积水内涝、径流污染 1. 城市交通基础设施低影响开发 2016年7月24日 西安市小寨交叉路口 31 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 1. 城市交通基础设施低影响开发 32 城市道路 城市广场 高架 绿道 密布的道路网 大空隙透水铺装 城市道路铺装面积率达20%以上密布的道路网 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 1. 城市交通基础设施低影响开发 33 海绵指标项目前置条件 70%降雨就地消纳利用 20%2020年面积目标 80%2030年面积目标 目标 n2015年10月 国务院办公厅印发 关于推进海绵城市建设的指导意见 ，明确提出海绵城市建 设总体要求： 国务院积极推进海绵城市建设，以期 最大限度地减少城市开发建设对生态 环境的影响。 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 1. 城市交通基础设施低影响开发 34 传 统 城 市 改造自然 地面硬化 改变原有生态 粗放式建设 地表径流量大增 海 绵 城 市 顺应自然 人与自然和谐 保护原有生态 低影响开发 地表径流量不变 生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、绿色屋顶与 透水铺装 保存或恢复自然生态功能，形成良性生态水循环。 海绵城市是实现从快排、及时就近排出、快速排干 的工程排水时代跨入到“渗、滞、蓄、净、用、排” 六位一体的综合排水、生态排水的历史性、战略性 的转变。 低影响开发（Low Impact Development, LID） 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 1. 城市交通基础设施低影响开发 35 开发前后的水文特征基本不变 径流总量不变：渗透、储存等 峰值流量不变：渗透、调节等源头消减、过程控制、系统治理 峰值时间不变：滞留、调蓄等 低影响开发水文原理示意图 低影响开发控制目标示意图 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 1. 城市交通基础设施低影响开发 36 生态道路建设 无害化穿（跨）越技术路基边坡生态防护微区域集水系统 无害化穿越/跨越 全生命周期绿色建养 路域生态恢复与修复 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 项目传统铺装大空隙透水铺装 空隙率35%1825% 路表径流80100%产生小于10% 噪声6780分贝降低38分贝 热岛效应高吸热率降低23 安全雨天易产生水雾、水漂雨天视线好、抗滑性能高 四 道路交通基础设施韧性提升 37 加速生态道路建设 生态透水铺装技术 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 38 强度低、耐久性差 降温、降噪 亟需研发高强耐久、生态长效的新材料 大空隙材料力学 性能与生态功能 难协同 透水、净水 孔隙易堵塞 瓶颈1 四 道路交通基础设施韧性提升 38 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 39 亟需构建海绵道路力学-生态双性能设计方法 仅考虑力学指标 水量控制指标缺失 生态指标体系缺乏污染物去除率低 海绵道路设计 方法缺失 瓶颈2 四 道路交通基础设施韧性提升 39 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 亟需实现透水铺装的高效施工、精细养护 温控要求高 传统养护不适用 透水性能衰减快施工效率低 施工养护 难度大 瓶颈3 四 道路交通基础设施韧性提升 加速生态道路建设 40 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 历经12年重大科研项目攻关： 项目来源项目名称类别 国家重点研发计划 （2016YFE0108200） 低影响开发海绵城市透水铺装关键技术研究及应用 环保高性能 新材料 国家科技支撑计划 （2011BAJ04B05） 固体废弃物本地化再生建材利用成套技术 上海市政府间科技合作项目 （17230711300） 城市地表径流雨水污染净化功能型环保材料研究 国家重点研发计划 （2016YFE0118200） 基于海绵城市建设的多路径资源再生混凝土技术与应用 双性能 设计国家自然科学基金项目 （5150080567） 路面材料全频谱光学反射降温特性与评价模型 上海市节能减排科技项目 （10DZ1202500） 大型交通枢纽低碳建设关键技术研究和示范 智能施工/ 精细养护 上海市科技创新行动计划项目 （16DZ1202000） 海绵城市生态道路成套技术研究与示范 四 道路交通基础设施韧性提升 41 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 技术架构 海绵道路 力学与生态 功能协同 耐久 实现 理论 创新 方法 创新 技术 创新 力学性能 海绵城市生态道路智能建养技术 大空隙材料力学与生态功能协调理论 海绵城市生态道路设计方法 空隙特征生态功能 双性能设计多级净化指标体系 无人施工技术智能信息管控平台精细化养护体系 42 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 8_6.png 创新成果 1 首创了主动防堵塞大空隙透水材料设计方法，突破了透水铺装材料超高 性能改性技术难题，自主开发了基于多源固废利用的生态透水新材料。 60篇论文（31篇SCI）， 5项发明专利， 3项实用新型，专著2部 43 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 加速生态道路建设 沥青混合料抗飞散性提高2倍，透水水泥混凝土强度提升40%以上 1.1 研发了高耐久、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 飞散剥落试验国内首部透水路面技术规范 Investigation on the mechanical properties and environmental impacts of pervious concrete containing fly ash based on the cement-aggregate ratio. Construction and Building Materials, 2019, 202: 387-395.（SCI, JCR Q1, IF 4.4 ） Optimum filler-bitumen ratio of asphalt mortar considering self-healing property. Journal of Materials in Civil Engineering, 2019, 31(8): 04019166.（SCI, JCR Q1, IF 2.2） 经受重载交通检验 透水铺装 传统铺装 44 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 加速生态道路建设 实现堵塞主动缓减30%以上 大空隙材料的孔隙特征测量与表征 1.2 揭示了堵塞物粒径-等效孔径比0.60.8易堵，建立了大空隙材料主动防堵设计方法 专著1部：PAVEMENT MATERIALS FOR HEAT ISLAND MITIGATION（ElSEIER） Experimental investigation on the effect of pore characteristics on clogging risk of pervious concrete based on CT scanning. Construction and Building Materials, 2019,212: 130-139. （SCI, JCR Q1, IF 4.4） 发明专利：一种基于废弃混凝土的环保全透型透水混凝土及其制备方法（ZL201710645165.8） 孔径比与透水系数下降关系专著与专利 45 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 1.3 研发了建筑旧料再生骨料透水水泥混凝土、赤泥填料透水沥青混凝土等系列 生态型透水铺装材料 Performance enhancement of porous asphalt pavement using red mud as alternative filler. Construction and building materials, 2018, 160, 707-713.（SCI, JCR Q1, IF 4.4 ） 编制行业标准 性能满足规范要求，综合成本降低20%以上 透水水泥混凝土性能提升 抗飞散剥落性能微粒填充效应 46 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 首次建立了道路径流总量及污染控制预估模型，创建了基于力学-生态 双性能的海绵道路设计方法。 4篇论文（ 2篇SCI）， 2项发明专利， 3项实用新型 创新成果 2 47 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 实现径流总量控制75%以上 2.1 建立了透水铺装雨水入渗蓄水排空模型，提出了暴雨条件下生态道路 径流控制效能预估方法。 技术标准 48 生态道路降雨过程数据图道路渗水-蓄水-排空模型径流控制效能预估方法 更多细分领域报告请关注搜搜报告（s o s o y a n b a o ），行研君胃：s o s o b a o g a o 四 道路交通基础设施韧性提升 2.2 首次提出了基于应力与强度比SSR及渗流平衡的大空隙多功能生态道路结 构的生态-力学双性能设计理论与方法。 建立了平衡力学-生态性能的生态道路材料与结构的一体化设计 49 双性能设计理论模型 max 13 max 13133 = =coscos 22 =tan 2 =sinsin 2222 f d f f dd f SSR c t t sss tjj tsj sssssss sjj - = + +-+ -=- 0.1 < 1 + + 0 1 0+ 1 1 1 800kg 流域尺度：美国加州San Jose（135km2） 水文 水力 水质 气候变化 城市化 气候变化：主要因素 城市化：。次要因素 针对措施：0.89%面积全透水铺装 完全移除气候变化(RCP4.5)负面影响 2.3 道路交通基础设施韧性提升四 51 三 基于SWMM动态模拟实现了透水铺装水文水质评价，创新研发生态铺装雨洪风险评价系统2.4 生态铺装雨洪风险评价系统径流系数削减与水质净化效果评价 SWMM模型动态模拟 (降雨形成地表径流冲刷过程) 四 道路交通基础设施韧性提升 构建了自主知识产权的透水铺装智能施工管控系统，国内外首次实现 智能化施工，建立了透水铺装精细化养护体系。 5项发明专利， 5项实用新型，9项软件著作权，专著1部 创新成果 3 52 四 道路交通基础设施韧性提升 实现压实度与空隙率双指标精准控制，施工质量提高25% 无人化施工 3.1 研发了透水沥青铺装智能化施工技术，构建了智能化施工信息管控平台 解放日报 上海朱建路，2019.12 A practical shear rate on modified asphalt binders for optimum compaction temperature determination in asphalt mixture design. Materials and Structures, 2017, 50: 61. （SCI, JCR Q2, IF 2.9 ） 智能管控平台 53 四 道路交通基础设施韧性提升 3.2 揭示了透水铺装功能衰变规律，提出了最佳养护时机和技术措施，研制了针对 不同应用场景 的透水铺装养护装备 功能衰变规律 养护前后渗水系数 养护技术标准 透水功能寿命由3-5年提升至15年，实现与道路使用寿命一致 透水铺装透水功能衰变模型： = 4300.63 + 1425.9 1+ 8.92 .8 大型透水铺装养护车小型透水铺装养护车 54 四 道路交通基础设施韧性提升 技术类别技术指标本项目成果国内外 透水铺装 材料 主动防堵塞设计方法主动防堵塞30%以上无 大空隙沥青材料剥落率4%812% 大孔隙水泥材料强度45 MPa2030 MPa 固废替代利用率100%3050% 结构设计 方法 道路设计方法力学-生态双性能设计方法力学性能设计方法 悬浮物去除率94%8090% 施工养护 技术 智能化施工技术无人化施工阶段数字化施工阶段 养护装备多功能透水铺装养护车传统清扫车 透水功能寿命15年3-5年 55 55 四 道路交通基础设施韧性提升 与国内外同类技术比较 u建立的力学与生态双性能协同设计方法具有原创性。 u实现了大空隙材料的高性能，较传统材料力学强度与耐久性能提升40%。 u研发了基于多源固废的生态透水铺装材料，综合成本降低20%。 u建立了智能化建养体系，国内外首次实现了施工无人化，研制了专用养护装备。 上述方面均优于国内外同类水平 56 四 道路交通基础设施韧性提升 崇明生态大道 迎进口博览会主进场路临港海绵示范区 嘉闵高架 上 海 中 环 快 速 路 透水功能变化 中环快速路透水效果（ 2019年8月中雨 ） 成功应用于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 。 其中，中环快速路透水铺装工程已经过10年3000万/年交通荷载检验，海绵透水功能保持良好。 验收标准 57 四 道路交通基础设施韧性提升 推广应用到江苏、广东、湖北、雄安新区等21个省市95项工程，面积达420万。 雄安新区京雄高速 太仓西庐园风景区 宁宿徐高速公路 郑州京襄城遗址生态 园生态道路 南昌瑞仕城际小区 荣乌、京德绿色高速公路 河北曲港高速 雄安新区京雄高速 珠海市机场东路 杭州嘉里云荷廷小区 南京长江大桥 江苏宁宿徐高速公路厦门中心河道路 河北曲港高速 全国应用 58 四 道路交通基础设施韧性提升 同时推广应用到“一带一路”巴基斯坦绿色公路、非洲科特迪瓦生态道路、美国加州等国际 透水铺装工程。 科特迪瓦生态道路 斯坦福大学校园道路 美国 巴基斯坦 科特迪瓦 巴基斯坦绿色公路 加州大学戴维斯校园道路 全球应用 加州伯克利地铁站广场 德国 德国巴斯夫总公司停车场 59 四 道路交通基础设施韧性提升 典型应用 我国首个高速公路生态海绵服务区，20,000透水铺装，实现了停车区重载透水铺装示范工程应用。 连通孔隙率18%, 透水率8mm/s, 有效蓄水深度10cm, 抗压强度 40MPa, 抗折强度4.5MPa，目前效果良好。 60 四 道路交通基础设施韧性提升 加速生态道路建设 透 水 性 能 对 比 61 四 道路交通基础设施韧性提升 典型应用 共54.2km修筑透水沥青铺装，路面结构形式4cmPAC-13， 透水沥青路面空隙率21%, 渗水系数5000ml/min, 60动力粘度大于40万Pas。 江苏宁宿徐高速公路透水沥青铺装示范应用 62 四 道路交通基础设施韧性提升 斯坦福大学 教工宿舍 典型应用 在加州大学、斯坦福大学等多座大学校园内实施了透水铺装改造，累计面积超过15000 透水铺装空隙率25%, 渗透系数加州50年一遇降雨强度。 加州大学戴维斯分校 West Village 加州大学伯克利分校 卡尔文实验室 美国加州高校校园透水铺装改造 63 四 道路交通基础设施韧性提升 推进地下综合管廊体系构建：空间共用 1. 城市交通基础设施低影响开发增强韧性交通“抵抗力” 城镇化快速发展时期：地下基础设施建设滞后 城市新区、各类园区、成片开发区域的新建道路可根据功能需求，同步建设地下综合管廊 老城区可结合道路改造，因地制宜，统筹安排地下综合管廊建设 64 四 道路交通基础设施韧性提升 有机融合地上、地下空间 1. 城市交通基础设施低影响开发增强韧性交通“抵抗力” 地下空间：城市防灾体系，人员受灾时隐蔽的有效场所，救灾物资、医疗救护，地下交通疏散通道 突发事件发生地上空间的互联互通与地下空间可靠的 公共交通、防灾、商业体系 提高道路系统韧性 65 四 道路交通基础设施韧性提升 建立韧性导向的交通发展机制 2. 交通基础设施网络智慧化管理保证韧性交通“可靠性” 网络韧性单个设施韧性 交通运输主管部门在交通规划、法律法规和建设标准中纳入韧性目标，并定期调整以适应气候变化 提高交通基础设施对于自然灾害的抵抗能力 核心：解决基本管理问题 66 四 道路交通基础设施韧性提升 2. 交通基础设施网络智慧化管理保证韧性交通“可靠性” 建立基础设施运营机构绩效激励机制，推动运营机构超越强制性标准建设和运营交通基础设施 67 建立韧性导向的交通发展机制 四 道路交通基础设施韧性提升 2. 交通基础设施网络智慧化管理保证韧性交通“可靠性” 推动交通基础设施规划与国土空间规划一致，降低自然灾害的危害范围， 通过交通引导促进低风险空间发展。 68 建立韧性导向的交通发展机制 四 道路交通基础设施韧性提升 提升基础设施智慧化管理水平 2. 交通基础设施网络智慧化管理保证韧性交通“可靠性” 做好基础设施养护及常态化安检工作，保障正常天气状况下的可靠运行 桥梁日常养护作业高速公路日常养护地铁隧道养护 地铁常态化安全检测 69 四 道路交通基础设施韧性提升 2. 交通基础设施网络智慧化管理保证韧性交通“可靠性” 二是推进交通基础设施管理系统（PMS、 TIMS ）的应用，包括全生命周期的战略制定、运营管理、财务支出 等各方面，是推动基础设施科学管理与养护的重要工具。 推进交通基础设施管理系统（PMS、 TIMS ）的应用： 全生命周期的战略制定、运营管理、财务支出等各方面 70 提升基础设施智慧化管理水平 四 道路交通基础设施韧性提升 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 我国交通基础设施的应急能力有待提升河南极端降雨事件 韧性评估与风险防控 灾后恢复政策预案 系统评估温度、风、降雨等气候因素的变化及影响，识别区域内易受自然灾损的基础设施 71 四 道路交通基础设施韧性提升 交通基础设施雨洪灾害评估技术: 建立区域风险及评估模型 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 72 数字高程模型DEM洪水灾害评估模型水文模型：SWMM, SWAT等 四 道路交通基础设施韧性提升 交通基础设施雨洪灾害评估技术: 搭建三维防汛指挥系统 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 73 卫星数据监测气象变化洪水演进模拟与监控预警平台三维GIS模拟实际空间信息 实际场景仿真 关键低洼地、危险点标注 雷达图 云图 洪水演示 监控预警 四 道路交通基础设施韧性提升 交通基础设施灾后恢复技术: 三维探地雷达（GPR）检测 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 74 暴雨造成城市内涝，冲 走地基中的泥土，易造 成路面坍塌或者凹陷。 一旦道路出现坍塌凹陷 情况，行人或者机动车 很有可能压垮地面坠落 其中 ，给交通安全带来 极大隐患。 四 道路交通基础设施韧性提升 交通基础设施灾后恢复技术: 三维探地雷达（GPR）检测 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 75 探地雷达(Ground Penetrating RadarGPR) 是利用天线发射和接收高频电磁波来探测介质 内部物质特性和分布规律的一种地球物理方法。 由于探测高精度、高效率以及无损的特点，目 前主要被用于考古、矿产勘查、灾害地质调查、 岩土工程勘察、工程质量检测、建筑结构检测 以及军事目标探测等领域。 四 道路交通基础设施韧性提升 交通基础设施灾后恢复技术: 三维探地雷达（GPR）检测 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 76 灾后郑州共排查道路塌 陷2840处，其中，车行 道塌陷365处（含严重 塌陷29处），人行道塌 陷2475处。 通过电磁波反射，发现 （道路）下面有没有松 散、脱空和高含水量的 区域。GPR识别成像判断有无脱空 四 道路交通基础设施韧性提升 交通基础设施灾后恢复技术: 基于3D激光扫描技术的路面损坏检测系统 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 77 采用线激光直射路面用面 阵相机拍摄激光线在路面 上的投影，然后通过图像 处理算法获得路面上每一 个点的高程差。 实现对拥包、车辙、坑槽 和沉陷等常见变形损坏的 识别。 线扫描传感器及路面三维检测装备 四 道路交通基础设施韧性提升 强化应急及灾后恢复政策预案 3. 交通基础设施应急能力提升强化韧性交通“恢复力” 组织编制应急道路建设规范标准，确定建设内容、方法和流程， 在突发事件发生时，对道路恢复和建设进行规范和指导 78 感谢各位聆听， 欢迎提问交流! 气候变化与韧性交通极端气象下的交通灾害治理体系建设 李辉 同济大学 1360