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

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1、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

2、.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

3、） 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

4、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

5、 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

6、 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

7、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。”

8、 -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

9、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

10、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

11、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

12、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 4

13、5000 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

14、：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

15、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、

16、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

17、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

18、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

19、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

20、 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

21、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

22、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

23、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、

24、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

25、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

26、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/

27、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

28、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%

29、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-b

30、itumen 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

31、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

32、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

33、 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

34、 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

35、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

36、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

37、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

38、 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

39、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

40、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

41、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

42、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

43、 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

44、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

45、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

46、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

47、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

48、 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

49、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