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下載手機APP 項目效果使用于青藏高原多個高速公路建造、公路維護(hù)修理。據(jù)不完全統(tǒng)計，獲得經(jīng)濟(jì)效益累計189.69億元。
2021年，全球首條多年凍土高速公路共(和)玉(樹)高速公路通車5年。這條全長635公里、規(guī)劃時速80公里的高速公路，多年凍土區(qū)路段達(dá)227公里。運營5年，青海省交通運輸廳點評：“初次將多年凍土地區(qū)路途工程病害率操控在世界1/5以下。”
多年凍土，是青藏高原建造高速公路面對的最大技能難題。與鐵路道砟散熱比較，凍土公路為全斷面吸熱。長期監(jiān)測標(biāo)明，高速公路寬厚瀝青路面吸儲熱更是倍增，占全斷面總吸熱90%以上。
青藏高原，平均海拔4000米以上，這片被稱為“世界屋脊”的土地，高海拔多年凍土區(qū)域面積達(dá)150萬平方公里。
要想在青藏高原建造高速公路，必須霸占多年凍土。不久前，“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”項目，獲國家科技進(jìn)步二等獎。
把“寬厚黑熱毯”與凍土隔脫離
穿越青藏高原150萬平方公里高海拔多年凍土，完成西藏與祖國內(nèi)地高速公路直通，對“一帶一路”南亞大通道建造、“交通強國”及穩(wěn)邊固疆有著重要的意義。
“在青藏高原新建高速公路，將面對寬幅路基、厚黑瀝青路面強熱鴻溝對凍土的‘寬厚黑熱毯’效果，大斷面橋隧對凍土的強熱擾動，工程災(zāi)變危險是一般公路的3倍以上。”項目榜首完成人、全國工程勘察規(guī)劃大師、高寒路途國家重點試驗室主任、高原凍土國家野外站負(fù)責(zé)人汪雙杰說，青藏高原高海拔多年凍土溫度高、熱敏感性強、升溫退化劇烈，凍土融沉及惡劣環(huán)境導(dǎo)致沉陷、失穩(wěn)、開裂等工程病災(zāi)禍，呈現(xiàn)隱蔽性、長期性、突發(fā)性。
在青藏高原建造高速公路，突破凍土高速公路融沉防控理論與辦法，霸占大標(biāo)準(zhǔn)工程構(gòu)筑物融沉防控、高原大溫差厚層瀝青路面建養(yǎng)等關(guān)鍵技能，這在全國乃至世界都沒有技能先例，是世界性技能難題。
“已有青藏二級公路及鐵路，選用的被迫保護(hù)與自動冷卻結(jié)構(gòu)，在高速公路直接使用面對失效的危險。”項目完成人之一、中交榜首公路勘察規(guī)劃研究院有限公司(以下簡稱中交一公院)副總工程師、高寒路途國家重點試驗室常務(wù)副主任陳建兵說，傳統(tǒng)保溫文冷卻技能的效果范圍與強度，難以操控大標(biāo)準(zhǔn)高速公路強熱鴻溝下的均勻?qū)Ю浜蛢鐾恋鼗w升溫。
怎么把寬幅路基對凍土的擾動、厚黑瀝青路面加給凍土的熱量隔脫離，不讓凍土吸熱?2008年起，國家先后出資1.5億元，設(shè)立14項課題，13家單位歷時12年聯(lián)合攻關(guān)，自主創(chuàng)新研究高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能。
換氣、隱瞞、傳導(dǎo)霸占凍土消融
2010年，青海省玉樹藏族自治州震后生命線——共玉高速公路緊迫上馬。“標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)理論證實，一般公路病害整治技能已無法滿足大標(biāo)準(zhǔn)高速公路工程結(jié)構(gòu)50年規(guī)劃要求。”陳建兵說，高速公路全線穿越凍土區(qū)占路途總長的36%;橋梁和地道(單幅)長39.2公里，占路途總長的11%，鄂拉山地道和姜路嶺地道是我國初次規(guī)劃建造的多年凍土區(qū)公路地道。
中交一公院寒區(qū)中心副主任劉戈介紹說，凍土路基橫斷面吸熱是造成多年凍土能量失衡、引發(fā)融沉的主因。二級公路因窄幅路面及邊坡吸熱在多年凍土層發(fā)育“消融盤”;鐵路因道砟散熱及邊坡吸熱在路基內(nèi)發(fā)育“消融夾層”。而高速公路則因路基、路面結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的加大，引發(fā)規(guī)劃遠(yuǎn)大于前兩者的“融沉盆地”。
共玉高速沿線大量散布全球獨特的極不安穩(wěn)高溫多年凍土，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件雜亂。沿線因多年凍土雜亂，高溫高含冰量路段占比大，熱安穩(wěn)性差等特點，致使在其基礎(chǔ)上建造路途結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)3—5倍于一般等級公路和鐵路時面對著極大的凍土熱融危險。
怎么避免建造引發(fā)的凍土消融?
汪雙杰介紹，中交一公院選用“導(dǎo)冷”——熱棒路基，“阻熱”——黑色防護(hù)網(wǎng)隱瞞工藝、XPS隔熱板路基，“調(diào)溫”——通風(fēng)管路基、片(塊)石路基等技能手段，霸占工程效果下凍土消融這一世界性技能難題。
“項目建立的大標(biāo)準(zhǔn)路基融沉防控能量平衡規(guī)劃理論與辦法，世界凍土工程專家認(rèn)為是嚴(yán)重創(chuàng)新效果，只要辦法得當(dāng)、質(zhì)量操控到位，完全能夠完成凍土融沉由世界100厘米以上降至20厘米以下。”陳建兵說，為有用平衡高速公路的“熱毯效果”，項目還發(fā)明了冷量智能調(diào)控的彌散式通風(fēng)路基等4類12種熱能量導(dǎo)、阻、調(diào)路基結(jié)構(gòu)。
項目創(chuàng)建了我國獨有的高海拔多年凍土公路建造維護(hù)技能體系，完成關(guān)鍵技能與施工辦法自主創(chuàng)新，占領(lǐng)凍土高速公路建造技能世界前沿，使凍土高速公路瀝青路面吸熱削減12%、裂縫削減30%，并在海拔4300米青藏高原成功鋪筑830公里瀝青路面。
項目效果獲世界凍土協(xié)會高度點評，其2017年度報告指出“共玉高速公路成功建造，樹立了世界凍土工程新的里程碑”。
獲得經(jīng)濟(jì)效益累計189.69億元
2011年5月，國務(wù)院提出構(gòu)建“一縱一橫兩聯(lián)”“生命線”公路通道，共玉高速公路開工建造，歷時6年建成通車，從西寧至玉樹通行時刻從原來的16小時縮短至8小時。
共玉高速為國家高速G0613西寧至麗江公路在青海境內(nèi)的重要路段，是一條集前史、地理、人文、生態(tài)為一體的絕美風(fēng)景線，更是青藏高原多年凍土區(qū)建造的首條高速公路，被稱為“三高”公路，即高海拔、高寒、高速。
“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”項目效果在這條“三高”公路建造中發(fā)揮重要效果。此外，項目效果還使用于青藏高原多個高速公路建造、公路維護(hù)修理。據(jù)不完全統(tǒng)計，獲得經(jīng)濟(jì)效益累計189.69億元。
東起青海省西寧市，西止西藏拉薩市的青藏公路，是5條進(jìn)藏路途中最繁忙的公路。全長1937千米，為國家二級公路干線，路基寬10米，坡度小于7%，最小半徑125米，最大行車速度60公里/小時，全線平均海拔在4000米以上。
此前，由于凍土引發(fā)的病害，青藏公路5—10年需要大修一次。
使用“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”效果修理維護(hù)后，2008年至今無大修，節(jié)省出資10億元。
“現(xiàn)在，行車速度進(jìn)步近一倍，車輛周轉(zhuǎn)期縮短50%，削減燃油消耗10%以上，每年可節(jié)省燃油、車輛保修、大修及縮短車輛周轉(zhuǎn)時刻等費用19170萬元左右，并削減了事端的產(chǎn)生。”劉戈說。花大高速公路起于果洛藏族自治州瑪多縣花石峽，終點在該州大武鎮(zhèn)。為削減對高原多年凍土的侵?jǐn)_，花大公路架設(shè)“金隧銀橋”躲避阿尼瑪卿生態(tài)脆弱區(qū)。位于青海果洛藏族自治州瑪沁縣的雪山一號地道，雙洞總長9065米，平均海拔超越4400米，施工最高海拔達(dá)4800多米，是現(xiàn)在世界上海拔最高的高速公路地道。
雪山一號地道穿越大面積的季節(jié)性凍土層和永久凍土層，其凍土層歸于冰川消融后石塊和泥土的堆積物。建造選用“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”相關(guān)技能，堅持了凍土的安穩(wěn)，阻止了山體隨氣溫變化而消融或塌陷。“項目選用地道三層襯砌結(jié)構(gòu)，撤銷體系錨桿，節(jié)省工程投入約176.4萬元;削減防寒泄水洞設(shè)置約695米，節(jié)省工程投入約868.8萬元。”劉戈說。
現(xiàn)在，這項效果正使用于青藏高速公路規(guī)劃規(guī)劃、東西部多年凍土公路的晉級改造，以及中巴喀喇昆侖公路建造。來歷：科技日報
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2021年，全球首條多年凍土高速公路共(和)玉(樹)高速公路通車5年。這條全長635公里、規(guī)劃時速80公里的高速公路，多年凍土區(qū)路段達(dá)227公里。運營5年，青海省交通運輸廳點評：“初次將多年凍土地區(qū)路途工程病害率操控在世界1/5以下。”
多年凍土，是青藏高原建造高速公路面對的最大技能難題。與鐵路道砟散熱比較，凍土公路為全斷面吸熱。長期監(jiān)測標(biāo)明，高速公路寬厚瀝青路面吸儲熱更是倍增，占全斷面總吸熱90%以上。
青藏高原，平均海拔4000米以上，這片被稱為“世界屋脊”的土地，高海拔多年凍土區(qū)域面積達(dá)150萬平方公里。
要想在青藏高原建造高速公路，必須霸占多年凍土。不久前，“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”項目，獲國家科技進(jìn)步二等獎。
把“寬厚黑熱毯”與凍土隔脫離
穿越青藏高原150萬平方公里高海拔多年凍土，完成西藏與祖國內(nèi)地高速公路直通，對“一帶一路”南亞大通道建造、“交通強國”及穩(wěn)邊固疆有著重要的意義。
“在青藏高原新建高速公路，將面對寬幅路基、厚黑瀝青路面強熱鴻溝對凍土的‘寬厚黑熱毯’效果，大斷面橋隧對凍土的強熱擾動，工程災(zāi)變危險是一般公路的3倍以上。”項目榜首完成人、全國工程勘察規(guī)劃大師、高寒路途國家重點試驗室主任、高原凍土國家野外站負(fù)責(zé)人汪雙杰說，青藏高原高海拔多年凍土溫度高、熱敏感性強、升溫退化劇烈，凍土融沉及惡劣環(huán)境導(dǎo)致沉陷、失穩(wěn)、開裂等工程病災(zāi)禍，呈現(xiàn)隱蔽性、長期性、突發(fā)性。
在青藏高原建造高速公路，突破凍土高速公路融沉防控理論與辦法，霸占大標(biāo)準(zhǔn)工程構(gòu)筑物融沉防控、高原大溫差厚層瀝青路面建養(yǎng)等關(guān)鍵技能，這在全國乃至世界都沒有技能先例，是世界性技能難題。
“已有青藏二級公路及鐵路，選用的被迫保護(hù)與自動冷卻結(jié)構(gòu)，在高速公路直接使用面對失效的危險。”項目完成人之一、中交榜首公路勘察規(guī)劃研究院有限公司(以下簡稱中交一公院)副總工程師、高寒路途國家重點試驗室常務(wù)副主任陳建兵說，傳統(tǒng)保溫文冷卻技能的效果范圍與強度，難以操控大標(biāo)準(zhǔn)高速公路強熱鴻溝下的均勻?qū)Ю浜蛢鐾恋鼗w升溫。
怎么把寬幅路基對凍土的擾動、厚黑瀝青路面加給凍土的熱量隔脫離，不讓凍土吸熱?2008年起，國家先后出資1.5億元，設(shè)立14項課題，13家單位歷時12年聯(lián)合攻關(guān)，自主創(chuàng)新研究高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能。
換氣、隱瞞、傳導(dǎo)霸占凍土消融
2010年，青海省玉樹藏族自治州震后生命線——共玉高速公路緊迫上馬。“標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)理論證實，一般公路病害整治技能已無法滿足大標(biāo)準(zhǔn)高速公路工程結(jié)構(gòu)50年規(guī)劃要求。”陳建兵說，高速公路全線穿越凍土區(qū)占路途總長的36%;橋梁和地道(單幅)長39.2公里，占路途總長的11%，鄂拉山地道和姜路嶺地道是我國初次規(guī)劃建造的多年凍土區(qū)公路地道。
中交一公院寒區(qū)中心副主任劉戈介紹說，凍土路基橫斷面吸熱是造成多年凍土能量失衡、引發(fā)融沉的主因。二級公路因窄幅路面及邊坡吸熱在多年凍土層發(fā)育“消融盤”;鐵路因道砟散熱及邊坡吸熱在路基內(nèi)發(fā)育“消融夾層”。而高速公路則因路基、路面結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的加大，引發(fā)規(guī)劃遠(yuǎn)大于前兩者的“融沉盆地”。
共玉高速沿線大量散布全球獨特的極不安穩(wěn)高溫多年凍土，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件雜亂。沿線因多年凍土雜亂，高溫高含冰量路段占比大，熱安穩(wěn)性差等特點，致使在其基礎(chǔ)上建造路途結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)3—5倍于一般等級公路和鐵路時面對著極大的凍土熱融危險。
怎么避免建造引發(fā)的凍土消融?
汪雙杰介紹，中交一公院選用“導(dǎo)冷”——熱棒路基，“阻熱”——黑色防護(hù)網(wǎng)隱瞞工藝、XPS隔熱板路基，“調(diào)溫”——通風(fēng)管路基、片(塊)石路基等技能手段，霸占工程效果下凍土消融這一世界性技能難題。
“項目建立的大標(biāo)準(zhǔn)路基融沉防控能量平衡規(guī)劃理論與辦法，世界凍土工程專家認(rèn)為是嚴(yán)重創(chuàng)新效果，只要辦法得當(dāng)、質(zhì)量操控到位，完全能夠完成凍土融沉由世界100厘米以上降至20厘米以下。”陳建兵說，為有用平衡高速公路的“熱毯效果”，項目還發(fā)明了冷量智能調(diào)控的彌散式通風(fēng)路基等4類12種熱能量導(dǎo)、阻、調(diào)路基結(jié)構(gòu)。
項目創(chuàng)建了我國獨有的高海拔多年凍土公路建造維護(hù)技能體系，完成關(guān)鍵技能與施工辦法自主創(chuàng)新，占領(lǐng)凍土高速公路建造技能世界前沿，使凍土高速公路瀝青路面吸熱削減12%、裂縫削減30%，并在海拔4300米青藏高原成功鋪筑830公里瀝青路面。
項目效果獲世界凍土協(xié)會高度點評，其2017年度報告指出“共玉高速公路成功建造，樹立了世界凍土工程新的里程碑”。
獲得經(jīng)濟(jì)效益累計189.69億元
2011年5月，國務(wù)院提出構(gòu)建“一縱一橫兩聯(lián)”“生命線”公路通道，共玉高速公路開工建造，歷時6年建成通車，從西寧至玉樹通行時刻從原來的16小時縮短至8小時。
共玉高速為國家高速G0613西寧至麗江公路在青海境內(nèi)的重要路段，是一條集前史、地理、人文、生態(tài)為一體的絕美風(fēng)景線，更是青藏高原多年凍土區(qū)建造的首條高速公路，被稱為“三高”公路，即高海拔、高寒、高速。
“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”項目效果在這條“三高”公路建造中發(fā)揮重要效果。此外，項目效果還使用于青藏高原多個高速公路建造、公路維護(hù)修理。據(jù)不完全統(tǒng)計，獲得經(jīng)濟(jì)效益累計189.69億元。
東起青海省西寧市，西止西藏拉薩市的青藏公路，是5條進(jìn)藏路途中最繁忙的公路。全長1937千米，為國家二級公路干線，路基寬10米，坡度小于7%，最小半徑125米，最大行車速度60公里/小時，全線平均海拔在4000米以上。
此前，由于凍土引發(fā)的病害，青藏公路5—10年需要大修一次。
使用“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”效果修理維護(hù)后，2008年至今無大修，節(jié)省出資10億元。
“現(xiàn)在，行車速度進(jìn)步近一倍，車輛周轉(zhuǎn)期縮短50%，削減燃油消耗10%以上，每年可節(jié)省燃油、車輛保修、大修及縮短車輛周轉(zhuǎn)時刻等費用19170萬元左右，并削減了事端的產(chǎn)生。”劉戈說。花大高速公路起于果洛藏族自治州瑪多縣花石峽，終點在該州大武鎮(zhèn)。為削減對高原多年凍土的侵?jǐn)_，花大公路架設(shè)“金隧銀橋”躲避阿尼瑪卿生態(tài)脆弱區(qū)。位于青海果洛藏族自治州瑪沁縣的雪山一號地道，雙洞總長9065米，平均海拔超越4400米，施工最高海拔達(dá)4800多米，是現(xiàn)在世界上海拔最高的高速公路地道。
雪山一號地道穿越大面積的季節(jié)性凍土層和永久凍土層，其凍土層歸于冰川消融后石塊和泥土的堆積物。建造選用“青藏高海拔多年凍土高速公路建養(yǎng)關(guān)鍵技能及工程使用”相關(guān)技能，堅持了凍土的安穩(wěn)，阻止了山體隨氣溫變化而消融或塌陷。“項目選用地道三層襯砌結(jié)構(gòu)，撤銷體系錨桿，節(jié)省工程投入約176.4萬元;削減防寒泄水洞設(shè)置約695米，節(jié)省工程投入約868.8萬元。”劉戈說。
現(xiàn)在，這項效果正使用于青藏高速公路規(guī)劃規(guī)劃、東西部多年凍土公路的晉級改造，以及中巴喀喇昆侖公路建造。來歷：科技日報
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