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  高原山区高速公路建设支撑技术  
  日期:2012-11-19    来源:  
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——2010年度国家科技进步奖二等奖

 

    云贵高原是我国四大高原之一,是通往东南亚、南亚的重要陆路通道,战略位置十分重要,也是老、少、边、穷地区,社会经济发展滞后。该地区地形地质条件极其复杂,立体气候异常突出,生态环境十分脆弱,地质灾害全国之最。在如此恶劣的高原环境下修建高速公路面临传统支挡技术落后、高品质路面材料匮乏、路基变形破坏严重、路域生态修复困难等技术难题。

    为此,自1995年以来,交通运输部先后组织开展了2项重点联合攻关科技计划、3项西部交通建设科技项目,云南省组织开展了3项科技攻关项目的研究。历时12年,云南省交通规划设计研究院、云南省公路科学技术研究所和招商局重庆交通科研设计院有限公司等9家单位、120多名科技人员对新型支挡及边坡加固技术、沥青路面改性技术、斜坡路基稳定变形协调控制技术、路域生态恢复技术等4项高原山区高速公路建设的支撑技术进行了艰苦攻关,突破了该领域的技术瓶颈,荣获2010年度国家科技进步奖二等奖。

    一、主要技术创新点

    1.研发了三种路基支挡结构与加固创新技术

    首创了小截面(0.4×0.6m)、大高度预应力锚索桩板墙,实现了轻型化;开发了新型锚定板挡墙,单级高度提高到14m;创新了高陡度预应力锚索框架,大大降低了边坡开挖总高度;基于9个实体工程约20万试验实测数据,创新了三种支挡加固结构设计理论和方法,突破了以往计算方法的精度,解决了设计施工关键技术,创建了支挡工程效果的评价方法,提升了我国支挡技术的发展水平;为高原复杂环境下的公路建设提供了先进的支挡与加固技术。

 

        

 

a)(0.6m×0.8m)分离式     b)(0.4m×0.6m)现浇式

1 小截面、大高度预应力锚索桩板墙 

 

          

2 新型锚定板挡墙           3 高陡度预应力锚索框架

 

    2.自主研发了系列硅藻土沥青改性剂及其改性沥青路面施工技术

    发明了以储量丰富的硅藻土为原料的沥青改性剂及其焙烧提纯制备方法和工艺,成本较常用SBS改性剂降低60%以上,奠定了我国利用低品位原矿生产沥青改性剂的基础;开发了满足日温差大、强紫外线等不同条件要求的系列产品及沥青路面施工控制技术,并已形成2万吨/年的国产规模,可支持1000km/年高速公路沥青路面的铺筑。

 

 

4 硅藻土改性剂

 

    3.创建了高原山区公路路基稳定性评价与不协调变形控制方法体系

    建立的评价方法实现了安全系数与强度参数的协调一致,有效提高了陡斜地形、沟谷软基等条件下路基稳定性评价的准确度和可靠性;揭示了山区公路填-挖交界、新-老路基结合情况下特有的路面损坏模式,构建了路基不协调变形控制指标与方法体系,突破了基于总沉降控制进行路基设计的传统。

 

a)陡斜坡路基      b)软基高填路基       c)折线形地基高填路基

5 稳定性数值分析

 

    4.研发了公路路域生态恢复新技术

    首次提出以路用乡土植物筛选方法、不同区域和立地条件典型植物配置模式、建植管养技术为核心的路域生态恢复技术体系;以云南地材为基础,开发了一种绿化基材以及植生袋和生态种植毯2种植生工法,解决了酸性土壤和岩石边坡的路域生态恢复难题,形成了思小高速公路等具有重大影响的示范工程。

6 生物种植毯

 

    二、应用推广及效益

    该项目成果全面支撑了云南省元磨、思小、水麻等11条、总里程2500km高速公路的建设,成功地解决了我国唯一一条国家AA级旅游景区(热带雨林)思小高速公路高路堤支挡、高边坡加固及动植物保护的关键技术,创建了生态示范路工程,得到了社会各界的高度评价,对高原山区脱贫、民族团结、国防安全、环境保护有重要意义。同时,成果还在贵州、四川、广西、重庆、陕西、广东6个省区、至少21条高速公路建设中得到推广应用,极大地推动了我国山区高速公路建设的发展,应用前景广阔。

  
 
 
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