绿色和可持续发展是全球共同的目标,国家“十三五”规划把生态建设列入奋斗目标,树立绿色的发展理念。铁路行业作为土木工程领域的行业巨头,资源和能源的消耗巨大,同时伴随诸多环境负影响,尤其在铁路的施工阶段,频繁的施工活动常导致极其突出的资源消耗和颇为恶劣的环境负产出,进而限制区域内部资源、环境和社会经济活动之间的均衡发展,形成一个恶性循环,基于此背景提出铁路绿色施工的理念。由于西北寒旱地区水土保持效果严峻、土壤贫瘠化程度严重、生态环境脆弱不堪一击、可持续发展状态堪忧,因此绿色施工的推行更是迫在眉睫。现阶段对于铁路绿色施工的研究主要集中在对绿色施工评价指标体系构建和绿色施工等级评价等整体的面上研究,且关于评价指标体系构建的讨论中,并没有形成一套适合西北寒旱地区的体系。所以,结合西北寒旱地区的地域特色,有针对性地对铁路工程的某个局部或点进行深层次剖析和讨论,对于铁路绿色施工尽快形成一套完备可行的章程有着重要的现实意义。本文基于西北寒旱地区铁路绿色施工的研究背景,取铁路施工中的路基土石方工程作为研究对象,针对在施工阶段资源消耗巨大、环境污染严重、社会影响恶劣,充分考虑西北寒旱地区生态环境脆弱、干旱贫瘠等地域特点,定义施工群的概念,并引入木桶模型,构建考虑了短板效应的路基土石方工程施工群木桶模型,充分解释了“施工活动-资源-环境-绿色施工”之间的关系。基于木桶模型的分析,构建西北寒旱地区铁路路基土石方工程绿色施工效果评价指标体系,针对不同性质的指标进行不同的量化处理,并对表征绿色施工类的评价指标分别构建改进的Malmquist模型和优化配置模型用以精确化其初始数据。同时应用随机森林算法、短板因子度量模型和状态空间模型,构建绿色施工效果评价模型。最后在兰新高铁的路基土石方工程施工中应用并验证了该模型的可行性。首先基于博弈论分析铁路的绿色施工行为,并讨论铁路绿色施工的必要性。定义施工群概念,引入短板效应,构建路基土石方工程施工群的木桶模型,结合对西北寒旱地区的地形地貌、水土环境、气候条件、生态水平等地域特点的分析,探讨路基土石方工程施工群在施工活动、资源、环境以及由绿色施工带来的获得性支撑方面的状态影响因素,并结合专家决策意见遴选整合出3个一级评价指标、6个二级评价指标、34个三级评价指标,形成了一套西北寒旱地区专有的铁路路基土石方工程绿色施工效果评价指标。根据评价指标性质的不同,选取不同的方法对不同指标进行量化计算,为了初始理论数据处理的精确化,分别构建改进的Malmquist模型和优化配置模型来确定获得性支撑类评价指标的初始值(即绿色度指数),既可以判定非绿色效应较明显工序的绿色施工情况,也有利于整体绿色施工效果的对比分析。考虑评价指标体数据获取的局限性,利用随机森林算法极强的数据挖掘能力对评价指标的有限数据进行充分挖掘,并通过其极强的拟合性能以及良好的容忍度来精确化评价指标的初始权重。同时考虑部分评价指标存在短板效应,采用短板因子度量模型作用于短板因子的测量值和容忍阈值,突出短板因子的限制作用,由此确立评价指标体系的权重向量。取木桶模型的桶底、桶壁、桶中水分别作为三维度的坐标轴,以路基土石方工程施工群的综合承载度为研究对象,构建状态空间模型来评价路基土石方工程的绿色施工效果。以兰新高铁的路基土石方工程施工阶段为研究应用实例,运用建立的模型和方法,并通过对比施工绿色度指数和绿色施工综合评价雷达图,验证了论文所构建模型和方法的可行性。