科技成果

阅读数: 2292

成果名称: 黄土丘陵沟壑区(延安新区)工程建设关键技术研究与示范

成果登记号: 9612017Y0847

第一完成单位: 机械工业勘察设计研究院有限公司

联 系 人: 张继文

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 其他

应用行业: 建筑业

成果简介:

    本项目为国家科技支撑计划项目成果,属于岩土工程领域。

    延安新区共完成工程造地16平方公里,土方量约5.7亿立方米,其中挖方3.1亿立方米,填方2.6亿立方米,是世界上湿陷性黄土地区规模最大的岩土工程。在工程建设过程中,面临着填方地基变形、地下水环境变化、挖填边坡稳定性等重大岩土工程问题,其艰巨性、复杂性、特殊性史无前例,如何解决这些岩土问题对后期工程建设质量和安全运行至关重要。本项目依托"十二五"国家科技支撑计划项目"黄土丘陵沟壑区(延安新区)工程建设关键技术研究与示范"深化研究,结合大量工程实践,系统研究和解决了延安新区在工程造地过程中面临的重大技术难题,形成了黄土丘陵沟壑区工程造地成套技术,构建了先进的建设管理和安全保障技术,指导延安新区完成岩土工程建设。主要创新成果有:

  (1)提出了黄土高填方工程的监测指标体系,研制了三位一体的黄土高填方监测系统,建立了黄土高填方工程监测信息化集成管理与预警系统,为黄土地区工程造地提供了一套操作性强、可推广的监测技术流程和方法。

  (2)揭示了黄土高填方沉降时空规律及影响因素,提出了预测黄土填方长期变形的压实黄土时效变形模型方法,建立了沟谷型黄土高填方离心模型试验方法,形成了黄土高填方工后沉降预测与评价综合技术体系。

  (3)查明了黄土丘陵沟壑区工程造地对水文地质条件的影响,揭示了水环境变化影响下挖填场地的稳定性特征,提出了适宜高填方场地的地下管网及地面防渗等防排水技术。

  (4)创新了黄土丘陵沟壑区工程造地"预夯+点夯"组合式淤积土地基处理技术及"碾压+强夯"和"冲击压实+强夯"等组合式填筑技术,揭示了黄土丘陵沟壑区工程造地挖填高边坡破坏机理,提出了黄土丘陵沟壑区工程造地挖填高边坡防护方法。

  (5)研究提出了黄土高填方工程"三面二体一水"控制理论,创新了工程监测、沉降预测、地下水控制、填筑及边坡防护系统集成技术,建立了黄土高填方三维可视化信息管理方法,实现了大面积黄土高填方工程的动态化设计、信息化施工。

    根据最新的科技查新报告,国内高填方工程领域未见以上创新成果的报道。通过技术创新,延安新区顺利完成了16平方公里的工程造地,经受住了2013年百年不遇强降雨的考验,验证了黄土丘陵沟壑区工程造地技术的可靠性。延安新区北区通过了国家验收,设计及合同约定的岩土工程内容全部完成,各项技术档案和管理资料齐全完整,各项检测报告及试验报告齐全合格,各单位签署的质量合格文件齐全有效,可交付使用。

    本项目获专利4项、软件著作权2项,发表论文15篇。培养研究生25名(博士4名、硕士21名)。研究成果纳入国家标准《高填方地基技术规范》,具有广阔应用前景。

    本项目研究成果已在延安新区北区、东区等多项工程中应用,全面提升了黄土丘陵沟壑区工程建设、管理能力,推动了行业科技进步。经测算,延安新区北区平山造地工程达到"七通一平"的土地成本约88万元/亩,已出让的土地平均价格178万元/亩(延安老城区土地出让金约350-700万元/亩),单位面积土地出让收益约90万元/亩,仅出让的2800余亩土地的收益就超过25亿元,平山造地工程的增值效益非常显著。本项目研究成果用于延安新区的工程监控、地基处理、边坡防护、地下水疏排等,降低了风险,避免了事故,有力支撑了工程的推进,正面解答了老百姓的一些困惑,消除了社会上对延安新区"平山造地"工程的一些误解,为延安新区的顺利建设营造了和谐环境,为我国西部黄土丘陵沟壑区城市发展和城镇化建设,探索出了一条新的、可复制的发展模式。

    综上所述,本项目理论有突破,技术有创新,工程有应用。研究成果经科技部组织的专家验收,认为"项目不仅为延安新区的工程建设提供了有力的科技支撑,还将为全国黄土丘陵沟壑区工程的总体规划、低丘缓坡土地综合利用、环境保护和整治提供积极的示范作用,具有重大的社会效益和工程实用价值"。