0 引言

绿色发展是国家战略的核心内容之一。中国国民经济和社会发展“十四五”规划明确提出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”的发展要求。2019年、2021年国务院相继出台《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》，提出全面建设经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠的现代化综合交通体系。作为提升交通运输效率的重要基础设施，隧道受到越来越多的重视和关注，发展绿色隧道是实现交通绿色化的关键。

近10 a来，中国隧道得到长足发展，截至2022年底，中国公路隧道总里程已达26 784.3 km，共24 850处^[1]。中国已成为世界上公路隧道里程最长、规模最大、地质条件最复杂、发展最快的国家，已开启由“隧道大国”向“隧道强国”转变的征程，要实现隧道强国必须坚持高质量发展理念，加快推进隧道建设和养护的绿色化进程。本研究分析了绿色隧道内涵及外延，基于绿色公路特征和内涵给出了绿色隧道的定义，总结绿色隧道建设期、运营期相关技术的发展现状，针对目前绿色隧道建设和养护所面临的问题提出了未来发展方向，以期为绿色隧道技术转型提供参考。

1 绿色隧道内涵和定义 1.1 绿色隧道内涵及外延

随着国家碳达峰、碳中和目标的提出，交通强国建设的快速推进，绿色隧道建养技术要求越来越高。结合当前中国绿色交通发展的总体要求，在创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念和高质量发展要求的指导下，探讨绿色隧道内涵及外延。通过解读《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》《绿色交通“十四五”发展规划》等相关政策，以及当前绿色隧道研究成果(见表 1)，得出全生命周期绿色隧道的内涵及外延，主要包含6个方面。

(1) 绿色理念

绿色理念主要体现在战略规划、品质建设和品质养护等方面。隧道全生命周期内要制定节能减排管理考核体系，遵照绿色发展理念，开展绿色相关培训、宣传、教育、咨询等活动。品质建设要做到建设管理信息化、建设工艺及工地标准化、采用长寿命结构、使用可维护防排水系统、实现结构自感知自诊断等。品质养护要实现养护管理信息化、养护标准化，开展预防性养护工作等。

(2) 生态环境保护

生态环境保护主要体现在隧道全生命周期的生态保护与修复、水土保护、污染防治等。施工阶段的生态环保问题尤为重要，施工过程要遵循“最大程度保护、最小程度破坏、最大限度恢复”原则，运营阶段要做好空气污染、噪声污染等的防治工作。

(3) 资源集约节约利用

隧道全生命周期要做到土地资源节约、集约，节水与水循环利用，节材与材料循环利用。建设期要合理布置施工临时场地节约土地，隧道弃渣用于公路路基填筑和机制砂、水泥砖生产，路面废旧沥青路面材料循环利用。建设和运营期使用非传统水源(再生水、雨水、海水等)，建立循环用水蓄水池实现水资源循环利用等。

(4) 节能降碳减排

隧道建设和运营过程中均需要消耗大量的能源，节能低碳的要求是减少或降低能源消耗、降低碳排放、使用清洁可再生能源。建设期使用高性能混凝土、降低钢材使用量，采用装配式施工技术，隧道开挖设备、运输车辆及其他辅助设备使用新能源或清洁能源。运营期照明系统使用节能灯具、充分利用太阳能或风能等可再生能源、安装自动调节系统等，通风系统通过合理设计减少风机数量、使用智能控制系统等。

(5) 舒适便捷

运营期要做到行车安全舒适、疏散通畅便捷。通过合理设计保证洞口自然美观、洞门与周围环境相协调、洞内灯光亮度舒适。路面状况良好，无积水、无杂物。信号标识清晰、准确。应急救援管理制度健全，应急救援预案科学合理，应急救援设备齐全、物资储备充足，应急救援疏散通道畅通、洞口洞内管控有效等。

(6) 智能高效

智能高效是指在隧道全生命周期通过信息化、数字化、机械化等技术实现隧道建设和养护的智能化和高效化。建设期采用机械化设备进行隧道开挖和衬砌支护以提高施工效率，通过监控量测实时掌握围岩和支护结构工作状态。运营期通过智能化管控系统实时掌握机电设施工作状态、隧道内行车情况，采用机械化设备进行土建结构、机电设施清洁工作，提高养护效率等。

1.2 绿色隧道定义

通过分析绿色公路、绿色隧道定义的相关研究成果，综合考虑绿色隧道内涵和高质量发展需求给出绿色隧道的定义。云南省、江西省、山西省地方标准及绿色公路行业标准给出了绿色公路的定义^[3]，如表 2所示。从表中可以看出，绿色公路的概念包含公路的规划、设计、施工和运营的全生命周期，以创新、协调、绿色、开放、共享为发展理念，主要内容包括节约资源、降低能耗、生态环保、品质提升、安全舒适、便捷美观。

黄俊等^[4]、李化建等^[5]、蒋振雄等^[1]从资源节约、环境保护、污染防治、结构安全、行车舒适、通行便捷等不同角度分别提出了城市绿色隧道、铁路绿色隧道和公路绿色隧道的定义。综合考虑绿色隧道内涵，从隧道全生命周期出发，给出绿色隧道的定义为：在隧道全生命周期内，坚持绿色理念，最大限度地实现生态环境保护、资源集约节约利用、节能降碳减排、舒适便捷、智能高效，实现人、隧道与自然和谐共生。

2 建设期绿色隧道技术

通过对建设期绿色隧道相关技术进行梳理总结，发现相关研究主要体现在节能低碳、生态环保、资源节约集约利用等方面。

2.1 节能低碳

节能低碳的实质是节约能源、降低能源消耗、减少二氧化碳排放。隧道建设期节能低碳主要体现在预制装配式技术、地热技术、高性能混凝土材料应用等方面。

隧道建设过程中使用预制装配式技术不仅可以提高施工效率、缩短工期、保障工程质量，同时降低成本、节能环保、提高隧道建设的工业化、智能化水平。目前，隧道预制装配式技术主要用于盾构隧道、地铁车站、明挖地下结构，钻爆法隧道中预制装配式技术应用较少。多位学者在盾构隧道管片结构设计理论、接头形式、施工技术等方面开展了大量的研究工作^[6-8]，使得预制装配式技术在盾构隧道工程中得到广泛的应用与发展。目前，中国多数地铁车站采用装配式暗挖车站，管片接头是结构的薄弱环节，针对管片结构力学性能，吴永照等^[9]、阳文胜等^[10]采用足尺试验测试了大断面矩形隧道预制装配式管片接头抗弯、抗剪力学性能。明挖施工的预制装配式隧道结构，其拼装技术与盾构隧道差别较大，拼装方法、基面精平技术、定位控制技术、张拉锁紧技术是拼装的关键所在^[11]。目前，在钻爆法隧道装配式结构方面，学者们对衬砌结构设计、结构力学特性、接头转动刚度等开展了一些研究工作。林志等^[12]提出了钻爆法公路隧道装配式衬砌结构分块方案，采用梁-弹簧模型对装配式衬砌结构变形和内力分布特征进行了研究。针对矿山法隧道衬砌背后脱空、二次衬砌厚度不足等问题，王嵩等^[13]提出隧道拱部采用预制装配式管片结构的方法，该方法成功应用于重庆胡家沟隧道，总体实施效果较好。王飞^[14]采用足尺试验和数值模拟的方法研究了矿山法隧道装配式仰拱预制块的吊装受力特征，研究成果为仰拱预制块设计、预制及吊装工艺的确定提供了借鉴和参考。

断面面积大、接缝防水困难、机械化施工程度低等原因导致预制装配式技术在钻爆法公路隧道中应用较少，预制仰拱和预制拱顶的装配式施工难度小于断面整体式，公路隧道整体预制装配技术的实现可以先从突破仰拱和拱顶预制装配着手。

地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源实现供热或制冷的高效节能环保可再生能源利用技术。隧道工程中可以利用地源热泵技术吸收隧道围岩地热能用于隧道内部和附近建筑物的供暖。Brandl等^[15]首次提出在隧道工程中使用地热能用于附近建筑物的供暖。国内，夏才初等^[16]、张玉强等^[17]、田凯旋等^[18]为预防寒区隧道冻害问题，将地源热泵技术应用于内蒙古博牙高速林场隧道，进行了地源热泵供热系统岩土热响应试验、新型加热保温系统研究。祝振南等^[19]以中国首例能源盾构隧道为研究对象，梳理了盾构隧道利用地热技术的施工方法，详细阐述了能源管片的预制和安装过程。

竖井和混凝土衬砌中包含了隧道工程60%~70%的碳，为实现隧道行业的绿色化发展，亟需研发低碳混凝土材料。水泥是混凝土碳排放的首要来源，混凝土生成过程中减少水泥熟料用量、研发新型胶凝材料，是实现低碳混凝土的有效途径^[20]。目前对低碳混凝土材料的研究已取得不少成果，其中以水泥及其熟料替代材料的研究为主，从表 3中可以看出，现有水泥替代材料的碳排放可减少至48%。新材料的研发到工程广泛应用需要经过不断的试验和改良。目前多种低碳混凝土材料已开展研究，兼具经济性、原材料广泛性是材料可推广应用的前提。

2.2 生态环保

隧道建设期生态环保主要体现在隧道环保选线、洞口洞门绿色设计、施工污水处理技术等方面。隧道选线应在满足路线总体规划的前提下，坚持地质选线、环保选线的原则，综合考虑隧址区水文地质条件、生态环保要求，选择对环境影响小、岩性好、地质结构稳定、利于施工场地布置、施工难度低的路段，最大限度地减少深挖高填、保护植被、减少土地占用面积^[27]。兰张三四线铁路兰武段新乌鞘岭隧道的选线综合考虑了线路轴线方向、区域自然环境特征、环境敏感区分布等因素，确定了一条环保合理、技术可行的路线^[28]。

绿色隧道倡导隧道洞口与自然融为一体的设计施工理念，洞口位置的确定应遵循“早进洞，晚出洞”的原则，提倡“零埋深”、“少开挖”，尽量减少洞口植被的开挖破坏^[29]。不可避免破坏原生植物的情况下，要最大限度恢复原貌，栽种绿色植物，加强环境保护的同时可以对洞口边仰坡起到加固防护的作用，减少水土流失，增强洞口结构和边仰坡的稳定性^[30]。隧道洞门的绿色化设计应遵循“弱化人工痕迹、融入自然风貌”的原则，选择削竹式、端墙式(见图 1)等与周边环境相协调且外露面积小的环保型洞门^[31]。洞门设计还要考虑洞门肌理、颜色、上部线型等问题，洞门肌理优先考虑简单的深色横竖条纹，墙式洞门上部线型宜选择舒适度较高的曲线型^[32]。

隧道施工期间会产生大量的污水，处理不当会对周边水源造成严重污染，所以，水污染防治是绿色隧道施工的重要环节，目前隧道施工污水的主要处理方法是絮凝沉淀法。吴楠等^[33]采用强化混凝/沉淀/过滤的方法解决了高海拔低温地区隧道施工废水水温低、水质与水量变化大、高SS(固体悬浮物浓度)、高浊度的难题，该方法对施工污水中SS、浊度的去除率分别达到98%和99.5%以上。平学惠等^[34]采取生态防护与污水处理相结合的方法，有效解决了重金属污染水的问题。通过现场调研分析施工期铁路隧道污水排放对环境敏感区环境的影响，胡发宗^[35]提出了确定隧道污水处理站建设规模的方法。赵子成^[36]通过现场调研，详细分析了水质影响因素、污水水质特征，总结出了经济有效的污水处理工艺和工艺流程。周中等^[37]采用粒子群算法建立了隧道污水处理浊度预测模型，可以灵活调整污水处理参数，有效解决了隧道施工污水处理后浊度去除效果不佳的问题。

2.3 资源节约集约利用

建设期隧道资源节约主要体现在洞渣再利用、使用高性能混凝土等方面。隧道开挖过程中产生大量的洞渣。铁路隧道双线隧道每公里产生约20万m³的洞渣，处理不当不仅侵占土地、破坏生态环境，还会诱发滑坡、泥石流等灾害，因此隧道洞渣的资源再利用是绿色隧道建设的重要内容^[38]。由于隧道地质情况复杂、地层岩性多变，洞渣资源化利用过程中需要充分考虑围岩强度、洞渣物理化学特性等因素，因需而用^[39]。目前多个隧道洞渣(见表 4)通过加工用于路堤填料、路基边坡骨架防护、混凝土制备等，在减少洞渣占地实现环境保护的同时，节约了工程材料，经济效益显著。

隧道建设中需要消耗大量的混凝土，其中初支喷射混凝土的消耗量尤为严重，实践表明喷射混凝土的理论消耗量是设计量的1.6~3.8倍^[45]。高回弹率是造成喷射混凝土材料浪费的主要原因，研发低回弹喷射混凝土在绿色隧道节约材料中意义重大。喷射混凝土回弹率主要受拌合物状态、受喷面状态、喷射工艺、喷射设备种类和规格等因素影响^[46-47]。刘康等^[48-49]通过室内试验研究了用水量、水灰比、砂率及减水剂掺量等因素对喷射混凝土坍落度、砂浆屈服应力的影响程度。通过喷射混凝土射流特性试验研究，提出了低水灰比和砂率、一定范围内增大减水剂掺量、采用矿物掺合料等方法降低回弹率。张戈^[50]通过室内试验发现胶凝材料中掺入偏高岭土和硅粉可提高喷射混凝土的可喷性，硅粉掺量在10%~15%时，可喷性能显著提升。适量掺入速凝剂可显著降低回弹率。王家赫等^[51]研发了用于制备低回弹高强度喷射混凝土的功能材料和液体无碱速凝剂复掺，提出了低回弹高早强喷射混凝土制备技术，满足了隧道初期支护喷射混凝土回弹率小于10%的施工要求。

3 运营期绿色隧道技术

运营期绿色隧道相关技术主要体现在节能低碳、舒适便捷、智能高效等方面。

3.1 节能低碳

照明设施和通风设施是隧道运营中主要的能耗设备。根据欧盟国家的统计，公路山岭隧道照明系统每延米年能耗为193.2 kW·h，照明系统能耗占隧道总能耗超过40%，降低隧道照明系统能耗是隧道节能降耗的研究重点。目前，隧道照明节能措施主要是使用透光能力强的节能灯具(LED灯)。采用灯具智能控制技术对交通量实施监测“按需照明”。引入自然光照明，利用植被减光以及控制洞外景物的表面亮度、隧道入口段延伸至隧道外充分利用自然采光。采用自发光材料、反光材料、特殊灯光带等增强视线诱导降低照明^{[31, 52]}(图 2)。

谢晓琳等^[53]基于依托工程隧道研究了隧道洞外亮度、隧道侧墙材料反射率，通过对比分析不同类型灯具的照明亮度和节能效果，发现优化选型的LED灯照明节能率可达55%。郑军^[54]研究了车速、车流量变化对隧道照明亮度的影响规律，得出了隧道白日与夜间的LED调光算法，同时考虑隧道外亮度、行车速度、隧道内车流量变化等因素情况下，LED调光算法在满足隧道内照明亮度的同时可节约用电28.07%。尹力等^[55]基于微波车检实时监测交通流的技术，提出了“车来灯亮、车走灯暗”的智能控制技术，通过实际工程照明效果测试，所采用的方案可降低隧道照明年运营费用达72%。王乾等^[56]提出了由钢结构网架和绿色藤蔓构成的洞外生态减光结构，通过模型试验研究了不同孔隙率情况下的减光效果，研究结果表明，减光棚顶部藤蔓空隙率为10%、棚下路面照度与棚外路面照度比值为0.3的情况下，减光效果最优。白云^[57]对某公路隧道照明设计方案进行优化，将高压钠灯、无极灯更换为LED灯，增设反光道钉和光电诱导标等视线诱导标志，优化后的方案不仅可以降低工程造价1 500余万元，而且每年可节省电费达170余万元。

隧道通风节能降碳的措施主要有：通过设置斜井、竖井等实现自然风利用，减少风机数量或风机工作时长；通过变频调速技术控制风机风速，采用智能通风控制系统实现节电节能；通过太阳能供电减少对自然资源的浪费做到节能降碳。

纵向通风是中国公路隧道的主要通风方式，5 km以上的公路隧道广泛使用通风井送排式纵向通风方式，代表性工程有秦岭终南山隧道(18.02 km)、在建的天山胜利隧道(22.035 km)^[31]。王永东等^[58]提出了换气横通道结合单风井的混合通风方式，当隧道内行车速度为60 km/h时，该通风方式可有效降低通风能耗，风机总功率减少10.85%。Zhang等^[59]提出了利用新建竖井实现超长隧道自然风压运行通风和节能的新技术，通过新建竖井可每年节约通风电费30.879万元。考虑斜(竖)井对隧道通风的影响，晁峰等^[60]通过理论推导得出了分段隧道自然风压的计算方法，基于泥巴山隧道的工程现状，设计了节能风道，在不同风机控制方法下，可实现不同的节能效果。李月全^[61]依托某高速公路隧道设计了隧道通风控制系统，基于模糊控制器和PID控制算法研究了风机优化控制策略，引入变频节能技术减少了风机运行成本，实现了节能降碳。刘源翔等^[62]为减少隧道通风控制系统调节过程中的系统波动和能量损耗，研究了一种线性自抗扰的隧道通风控制方法，与传统控制器相比，能够减少20%的风机需求功率和18%的超调量。

《公路隧道通风设计细则》(JTG/T D70/2-02—2014)中根据不同光源分别给出了烟尘浓度的设计值，高压钠灯光源的烟尘设计浓度值大于荧光灯和LED等光源。这就意味着LED灯照明系统耗电总功率低于高压钠灯，但是因烟尘设计浓度要求高，所需通风设施安装功率会增大。所以结合高压钠灯和LED灯对烟尘设计浓度要求不同的特点，研究LED灯+高压钠灯协同组合照明与通风协同节能技术，可以进一步优化运营隧道节能。

3.2 舒适便捷

目前，中国公路隧道主要采用复合式衬砌，二次衬砌混凝土材料的吸声系数较小，导致隧道内噪声级普遍较高。相关研究表明，中国长大隧道内噪声值普遍接近90 dB^[63]，在此噪声环境内，容易导致司乘人员产生烦躁情绪，影响行车安全。公路隧道降噪方法主要是被动降噪和主动降噪。

当前，隧道内降噪主要采用降噪路面、隧道侧壁喷涂吸声材料等被动降噪措施。研究表明公路隧道内噪声主要分布在贴近隧道壁及路面的声场紊乱区、远离界面的声场稳定区，声源频率影响两区域的分布范围，声源位置仅影响声源附近小范围声场分布^[64]。试验测试发现大空隙型沥青混合料比常规型路面噪声降低约6 dB^[65]，综合考虑材料的降噪性、经济性、耐久性和施工便利性，“穿孔搪瓷钢板+ 微穿孔铝板”的搪瓷钢板降噪综合性能最佳^[66]。

不同于被动降噪方式，主动降噪是通过反相声波干涉原理，实现指定区域噪声降低或消除。目前，主动降噪主要是基于声波干涉原理^{[63, 67]}、噪声预测原理^[68]，采用理论分析和数值模拟的方法，研究噪声源频率、主动声源位置对隧道降噪效果的影响，研究结果表明主动降噪措施可实现隧道降噪点附近声压级下降3 dB以上。

主动降噪技术可以降低或消除隧道指定区域的噪声，通过主动降噪有望实现火灾或交通事故情况下的远程喊话，引导隧道灾害点人员自救和疏散。

3.3 智能高效

随着人工智能、机器学习、大数据、物联网等技术的快速发展，运营隧道智能巡检、病害自动化检测和精准识别等方面取得了一定的研究成果。

隧道智能巡检系统通过巡检机器人、软件及通信平台等实现隧道内交通事故、火灾、危化品泄露、结构病害的预报预警，从而保证隧道的安全运营。目前，智能巡检系统已在电力隧道、桥梁、大坝等领域应用，交通隧道的相关研究较少。通过建立隧道灾害预警模型和隧道智能巡检系统，可以实现隧道火灾、交通事故、危化品事故等的智慧巡检，大大提升隧道运维管理效率^[69]。融合前馈神经网络火灾智能监测技术和帧差法交通事故图像识别技术，构建隧道智能巡检系统，可有效识别和处理隧道内异常状况^[70]。

隧道智能巡检机器人不仅可以对突发事件进行监测预警，当搭载各种无损检测技术时，也可用于结构病害的监测检测。目前，隧道病害智能快速检测、精准判别主要针对衬砌裂缝、渗漏水、结构变形等表观病害展开^[71]，隧道病害类型不同，采用的智能检测技术不同(见图 3)。

衬砌裂缝的智能检测主要采用高清摄像技术和光纤光栅技术。载有高速摄像机的隧道检测车在100 km/h速度运行情况下，可满足0.2 mm的裂缝检测精度^[72]。目前，结合病害图像特征提取和深度学习的裂缝识别算法，可实现衬砌裂缝的自动检测和精准识别，裂缝图像识别率可达到97.8%^[73]。基于微弯敏感光纤传感器的裂缝检测技术，通过建立光纤传感器光损耗与裂缝宽度的关系式，可实现裂缝方向未知情况下精确定位的裂缝检测^[74]。

隧道渗漏水的智能检测技术主要有高清摄像技术和红外探测技术。隧道渗漏水智能检测需要大量的结构表面基础图像数据，由于衬砌表面伸缩缝、衬砌裂缝等因素的干扰，使得图像数据处理十分复杂。黄宏伟等^[75]通过分析盾构隧道结构表面图像特征，将渗漏水图像分为6类，应用深度学习建立了盾构隧道渗漏水图像识别算法，与传统图像识别方法相比，该方法具有低错检率和短运行时间的优势。豆海涛等^[76]通过试验研究了不同工况下混凝土渗漏水的红外辐射变化规律，分析处理了渗漏水的红外热图像，为隧道渗漏水车载动态监测系统的开发提供了技术指导。全燕南等^[77]采用载有红外热成像阵列的巡检机器人对港珠澳大桥沉管隧道渗漏水病害进行检测，可实现渗漏面积0.1 m×0.1 m的检测。目前渗漏水的智能检测技术只能实现渗漏水判别和渗漏面积的检测，无法获取渗漏水质、渗漏量等数据。

隧道结构变形智能检测主要采用三维激光扫描技术，该技术因具有高精度、全覆盖、无需设站等特点而受到广泛关注。谢雄耀等^[78]研究了三维激光扫描技术在隧道结构变形中的应用，解决了数据采集精度与效率双优、数据处理保证隧道变形可视化两方面的问题，通过比较试验得出基于三维激光扫描技术的隧道变形检测结果与全站仪测量结果相差在2 mm以内。李宗平等^[79]依托桐庐隧道，开展了基于三维激光扫描技术的山岭公路隧道变形监测现场测试研究，测试结果显示，激光扫描入射角要小于60°，通过首尾控制点双控方法降低累计拼接误差，采用单点面域分析法可提高数据的准确性。李勇兵等^[80]基于三维激光扫描技术，实现了隧道不同断面变形情况监测、隧道运营过程中结构整体变形演化规律分析，通过该技术构建的隧道点云模型与设计BIM模型对比，可以快速发现施工质量问题。

目前，隧道智能检测技术普遍存在数据量大、费用高、技术应用范围单一等问题，随着大数据分析计算的普及、检测技术的综合发展，未来有望实现隧道全面高精度的多类型病害检测、基于检测数据的病害快速自主识别和准确诊断评估。

4 绿色隧道发展方向

通过对建设期和养护期绿色隧道技术发展现状的梳理总结，可以看出节能环保、低碳减排、智能高效、资源节约的新时代发展理念正逐渐影响着隧道建养的发展方向，低碳节能新材料、新装备、新技术的绿色化需求，引导着未来隧道建养的发展趋势。基于上述绿色隧道建养技术的分析，从以下6个方面提出未来绿色隧道的发展方向。

(1) 隧道标准化建造成套技术体系

依据地域、地质、气候、生态等要素，推行隧道标准化设计与施工，建立隧道结构通用图集，研发相应的工艺工法、装备工具、组织模式、站场布局等配套体系；综合建设使用条件、材料、工艺等适时研用预制装配结构，促进资源集约节约利用，减少建设和养护成本。

(2) 低碳结构材料在隧道工程中应用技术

研发低碳喷射混凝土、低碳混凝土衬砌、低碳注浆材料，从材料源头减少隧道工程的碳排放量，提高基础结构的绿色化水平。

(3) 生态环境负效应评价、生态环境保护及复原

充分评估全生命周期内隧道工程对生态环境的影响效应，最大程度降低隧道建设和运营对生态环境的影响，促进隧道工程与生态环境和谐共生。

(4) 隧道建养废弃物的资源化利用、循环利用及无害化排放

实现隧道建养资源内循环，减少资源浪费，降低环境污染。建立清洁能源清单、废弃物资源化利用及循环利用清单，研究相关技术参数标准，开发隧道固废资源化利用、地下水综合利用、清洗用水循环利用、地热资源化利用等一系列节能环保技术。

(5) 隧道机电系统智能控制及绿色辅助技术

机电系统是隧道正常运营的可靠保障，同时也是隧道运营期的能源资源消耗主体、碳排放的主要来源，尤以通风、照明两大系统最为突出，实现机电系统的节能环保对降低隧道全生命周期的绿色化意义重大。研发机电系统智能控制技术，实现各大系统协同联动，保障隧道运营安全高效，通风、照明适度有序；研究利用自然通风和自然照明，实现隧道通风、照明的洞口段“0碳”化、洞身段低碳化；研究洞口及洞内装饰技术，实现光景和谐、通风顺畅、噪声可控，极大提高行车舒适性和安全性。

(6) 隧道建设与养护智能装备

充分运用5G、北斗、大数据、人工智能、高清影像、光纤传感等先进技术提升隧道建养装备水平，促进隧道建养作业减人，甚至实现隧道建养无人化。

5 结论

当前，中国隧道正由快速建设期向建养并重期转变，从“隧道大国”向“隧道强国”迈进，绿色低碳转型是实现隧道高质量发展的有效路径。经过20多年的快速发展，绿色隧道相关技术取得了不少成就，通过梳理分析绿色隧道建设期和运营养护阶段技术现状和研究成果，提出了绿色隧道未来的发展方向。

(1) 隧道全生命周期绿色化特征体现在绿色理念、生态环境环保、资源集约节约利用、节能降碳减排、舒适便捷和智能高效等方面。

(2) 建设期绿色隧道相关技术未来的主要研究方向是：公路隧道装配式技术、低碳混凝土材料及低回弹高性能混凝土材料研发、隧道洞渣高效再利用、生态环境负效应评价、建设期隧道碳排放计算等。

(3) 运营养护阶段绿色隧道相关技术未来的主要研究方向包括照明通风协同节能技术、主动降噪与被动降噪共同作用、智能巡检、病害自动化检测和精准识别、机电系统智能控制、隧道运营养护能耗计算等。