《交通運輸科學技術新成果推廣目錄》（２０２０）——第一部分公鐵水《山嶺重丘區(qū)公路改擴建關鍵技術研究與應用》
1 項目名稱: 山嶺重丘區(qū)公路改擴建關鍵技術研究與應用
2 完成單位: 中國建設基礎設施有限公司、中建筑港集團有限公司、 長安大學、 中國礦業(yè)大學 (北京)、 山東省交通規(guī)劃設計院有限公司、 中建山東投資有限公司、 中建港航局集團有限公司
3 主要完成人: 孫智、 劉國華、 馮忠居、 程金生、 劉其杰、 萬利、 樊祥喜、 程存玉、 孟凌霄、朱福強、 許英東、 劉學強、 肖禹航、 李明政、 郎咸海
隨著我國公路建設的快速化、規(guī)?；途W(wǎng)絡化發(fā)展,我國社會機動化進程在較長一段時間內(nèi)仍將保持著較快增長速度,早期建成的公路已不能完全滿足當今交通量發(fā)展需要,交通阻塞嚴重、事故頻發(fā),公路改擴建已成為公路建設中的重要工作之一,公路行業(yè)即將迎來大規(guī)模改擴建時代。本項目依托山東濱萊高速公路改擴建工程和黑峪隧道改擴建工程,通過理論分析、數(shù)值仿真、室內(nèi)試驗、現(xiàn)場試驗和檢測等手段,對山嶺重丘區(qū)公路改擴建舊橋加寬基礎差異沉降控制、路基加寬差異沉降控制、隧道原位改擴建風險控制等技術進行系統(tǒng)研究。項目研究成果在濱萊、京滬和京臺(山東段)高速公路改擴建等多項工程中成功應用,編寫了相關技術標準,社會及經(jīng)濟效益顯著。
本項目完成專利16項(發(fā)明專利3項)、論文19篇(EI6篇)、省部級工法2項、地方標準2項。項目整體技術通過了由鄭穎人院士為主任的專家組論證,論證結(jié)論為:山嶺重丘區(qū)公路改擴建關鍵技術研究與應用方面達到國際領先水平。該項目為解決山嶺重丘區(qū)公路改擴建關鍵技術提供了理論和支撐,促進了公路改擴建工程技術革新,具有廣闊的應用前景。
創(chuàng)新點一
(1)構建了“橋梁上部結(jié)構-基礎-巖土體冶相互作用的空間模型,探明了加寬橋梁新舊基礎變形規(guī)律與承載特性的差異,揭示了差異沉降與附加應力的相互作用規(guī)律(見圖1)。
(1)濱萊高速公路淄博西至萊蕪段改擴建工程第一標段全長45.65公里,標段總體地勢南高北低,中部及南部為山嶺重丘區(qū),沿線地表水和地下水豐富,新舊結(jié)構物差異沉降控制困難。整體節(jié)約成本共計2645萬元。
(2)京臺高速公路泰安至棗莊(魯蘇界)段改擴建工程項目第四標段,長31.1公里,新舊結(jié)構物差異沉降控制困難。整體節(jié)約成本共計1360萬元。
(3)京臺高速公路泰安至棗莊(魯蘇界)段改擴建工程項目第五標段,長42.7公里。新舊結(jié)構物差異沉降控制困難。整體節(jié)約成本共計1873萬元。
(4)濟南至青島高速公路改擴建工程項目主體工程施工第六標段,長51.18公里,新舊結(jié)構物差異沉降控制困難。整體節(jié)約成本共計3395萬元。
(5)黑峪隧道位于淄博市淄川區(qū)寨里鎮(zhèn)趙家?guī)X村,穿越不良地質(zhì)地段,地形起伏較大,山體表部零散分布碎石土,溶蝕裂隙及溶洞局部發(fā)育,圍巖穩(wěn)定性較難控制。隧道建設期間,采用項目整體成果,降低了混凝土等材料用量,減少了現(xiàn)場施工工人數(shù)量,大大縮短了施工工期,保證了施工安全。整體節(jié)約成本共計為596萬元。
本研究對公路改擴建舊橋加寬工程和舊路加寬工程中新舊結(jié)構的組合技術、理論以及隧道原位改擴建風險控制關鍵技術進行了研究,有效減少建設成本和運營期的養(yǎng)護成本。目前,山東省境內(nèi)濟青高速、京臺高速山東段等多條公路改擴建工程正在進行,本課題研究成果可直接應用于山東省內(nèi)外其他公路改擴建工程的設計與施工,也可為類似公路改擴建工程建設提供支撐及示范,具有廣闊的應用前景。
