科技成果

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成果名称: 高海拔特殊土条件高速公路关键建设技术

成果登记号: 9612021Y1227

第一完成单位: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司

联 系 人: 张留俊

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

成果简介:

本项目所属科学技术领域为公路工程技术领域。

我国地域辽阔,各地的气候、地形、地质、环境、经济等条件相差很大,随着国家西部大开发战略的进一步实施,以青海省为代表的高原半干旱区高速公路建设快速发展,但限于复杂的地质条件、特殊的气候特征、有限的空间资源,使得该区域高速公路建设面临巨大的挑战:①工程实施难度大;②技术储备较少;③施工质量影响因素多;④现有理论和技术不适用等现实问题凸现,难以适应国家未来公路发展的客观需求。

基于此背景,本研究项目聚焦西部地区高速公路快速发展的重大工程需求,针对高海拔特殊土条件工程建设所涉及的各种技术问题,项目组依托西宁南绕城高速公路工程建设开展科技攻关,结合工程所处的高海拔、特殊土及半干旱环境条件,以适应这些条件的各项关键技术研究为切入点,对高原半干旱区盐渍土路基填料改良技术与压实工艺、高原半干旱区黄土公路边坡植生袋生态恢复技术、强紫外线和大温差条件下沥青路面合理结构设计、大跨度黄土公路隧道修筑技术等进行系统研究,历经5年工程建设期的科技攻关和5年应用期的跟踪监测,在盐渍土路基、边坡生态恢复、路面、大跨度黄土隧道等方面取得了一系列原创性成果,最终形成了高海拔及特殊土条件下的高速公路关键建设技术。

形成了五项创新技术成果: 1.提出了高原半干旱区盐渍土路基砂砾改良技术与压实工艺,实现了盐渍土的资源化利用,达到了节约资源、降低工程造价的目的。

2.建立了适用于高海拔地区强紫外线、大温差气候特征的沥青路面及桥面铺装温度场预估模型,提出了结合气候特征及结构性能的沥青混合料组成设计方法,提升了沥青路面在强紫外线和大温差条件下的服役能力,显著提高了路面使用寿命。

3.提出了基于大跨度结构损伤特性的新老黄土隧道的深浅埋分界标准、拱顶沉降控制条件,建立了基于极限平衡的大跨度黄土隧道围岩压力计算方法,奠定了大跨度黄土公路隧道设计的理论基础。

4.提出了大跨度黄土隧道的两台阶预留核心土施工方法与上台阶临时侧壁的施工方法,优化了相应的设计与施工参数,科学指导了本工程黄土隧道的建设,能够减少隧道施工灾害和运营病害的发生。

5.构建了高原半干旱区黄土公路边坡植生袋生态恢复技术及其效果评价体系,成功指导了工程沿线边坡生态环境的快速恢复。

基于项目研究成果,累计发表学术论文24篇,其中SCI/EI收录11篇,出版专著1部;授权发明专利3项、实用新型专利4项;相关成果纳入标准规范3项;编写了《盐渍土路基设计与施工技术指南》、《西宁南绕城高速公路沥青混合料配合比设计指南》、《西宁南绕城高速公路路面工程施工技术指南》、《大跨度黄土公路隧道设计与施工技术指南》等技术指南4项,与现行规范形成互补,对相关规范的修订具有借鉴作用。