高速公路作为重要的公共资产,在促进经济增长给社会带来巨大效益的同时,消耗了大量资源和能源,产生了大量的废气与各种废弃物排放,给环境带来巨大的负面影响。因此,在公路建设过程中,应充分考虑环境的影响,在追求运营效益的同时,最大限度地减少公路工程对原有生态系统的影响和破坏,是当今社会可持续发展对公路事业提出的时代要求。本文在剖析我国高速公路飞速发展带来能源与环境挑战的基础上,将寿命周期能耗和碳排放量评价的基本概念和理论框架运用于高速公路,将高速公路全寿命周期分为四个阶段(材料物化阶段、建设施工阶段、运营管理阶段和结构拆除阶段),建立了高速公路能源消耗和CO2排放量的计算模型,归纳整合了高速公路相关产品的能耗和碳排放清单,对高速公路全寿命周期的四阶段进行清单分析,用于量化分析不同高速公路(半刚性基层沥青路面I、柔性基层沥青路面II和水泥混凝土路面III)在寿命周期各阶段的能源消耗和温室气体排放情况,以此为基础尝试提出高速公路在节能减排放方面改进的对策。最后,以Visual Basic为平台,论述了开发适合我国的高速公路寿命周期评价系统的设计思路与框架。由高速公路全寿命周期的能耗分析可知,沥青路面平均每年的能耗大于水泥混凝土路面,从节能的角度,水泥混凝土路面绿色度优于沥青路面。对沥青路面,能耗影响最显著的是材料物化阶段和施工阶段,其中结构I材料物化阶段的能耗比重为49.18%,施工阶段的能耗比重为30.18%;结构II物化和施工阶段的能耗比重分别为31.89%和48.04%。对水泥路面,最大的能耗过程是材料物化阶段,能耗比重达到59.36%,与沥青不同,水泥路面施工过程中产生的能耗很少,仅占总能耗的2.88%,运营阶段和结构拆除阶段的能耗大致接近,占总能耗比重分别为18.96%和18.80%。从温室气体的环境排放角度,沥青路面优于水泥混凝土路面,水泥混凝土路面全寿命周期内碳排放总量最大,且年平均碳排放量也最大,柔性基层的碳排放总量和年排放量均少于半刚性基层。碳排放影响最为显著的是材料物化阶段,其中结构I、II和III在物化阶段的碳排放比重分别达到总排放量的72.2%、48.13%和82.05%。运营管理阶段主要考虑路面使用过程采取各种养护措施,分二种情况考虑:①三种路面只进行大修;②结构I只进行大修和结构I根据路面性能预测曲线采取预防性养护二种方案的比较。全寿命周期分析显示,预防性养护措施的实施提高了路面性能,推迟了大修的期限,并且采取预养护的方案比直接大修的方案节能减排,产生了巨大的社会、经济和环境效益。本研究是高速公路全寿命周期环境影响评价的初步探索,其成果对于选择合理的路面结构形式和路面管理具有重要的指导意义。