三淅高速路基土石混填施工技术研发项目计划书.doc
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中国建筑第六工程局有限公司
科技研发课题计划书
课题名称：
路基土石混填施工技术研究
课题申报单位：
中国建筑第六工程局有限公司桥梁公司
课题负责人：
王殿永
起止年限：
2012年12月至2014年10月
中国建筑第六工程局有限公司
二○一二年十月
一.基本信息
课题名称
路基土石混填施工技术研究
建议单位
中国建筑第六工程局有限公司三淅高速LXTJ-7标项目经理部
所属领域
路基工程
课题负责人
姓名
王殿永
职务/职称
高级工程师
电话
18908303799
e-mail
26447269@
选题背景
我国西南地区多为山岭丘陵。
其地形、地貌和地质水文条件复杂，修筑公路往往采用山体开挖得到的土石混合料填筑路基。
由于这种填方料颗粒粒度变化大，且难以控制，加之含水量极不均匀，在实施施工中致使路基施工困难，施工质量得不到可靠地保证，进而导致修筑的土石混填路基出现大量的沉陷或坍塌，使路面结构过早破坏，影响公路运输及公路使用效率的发挥。
河南省三淅高速LXTJ-7标项目工程路基总长6.079Km，其中挖土方49.3万m³，挖石方245.86万m³，根据现场施工地形条件，选择最优土石方调配方案，路基填筑利用土方42.2万m³，利用石方233.4万m³。
本标段路基填挖方基本平衡，由于挖方段地表为土方，往下是土石混和料，再往下是石方，因此土石混填路基结构是必不可少。
提出路基土石混填施工技术研究，对于提高路基施工质量、加快施工进度、节约施工成本方面有着关键的意义。
主要研究内容
研究内容：
1、土石混合料的工程性质及分类；
2、土石混合料路基填筑施工工艺及质量控制；
土石混合料路基变形观测分析。
研究目标与成果
研究报告：
三淅高速LXTJ-7标项目路基土石混填施工技术研究报告；
成果报奖及工法：
形成局级科学技术奖一项，企业工法一项。
工法：
局级工法一项以上。
专利：
争取获得实用新型或者其它工法1项以上。
论文：
出版省部级期刊相关论文2篇以上。
经费总预算
申请公司资金
自筹经费
起始日期
完成日期
二.经费预算表
金额单位：
万元
序号
预算科目名称
预算金额
1
一、经费支出（合计）
2
1、设备费
3
（1）购置设备费
4
（2）试制设备费
5
（3）设备租赁费（或折旧）
6
2、材料费
7
3、产品中间试验、工艺装备开发费（包括测试化验费）
8
4、燃料动力费
12
5、出版/文献/信息传播/知识产权事务费
13
6、人员费
14
7、成果论证、评审、验收费（会议费、专家咨询费等）
15
8、软件、无形资产摊销费
16
9、其他（差旅费等）
17
二、经费来源
18
1、单位自有货币资金
19
2、其他资金
三.课题计划书
（目录）
（一）课题概述
课题基本情况
“路基土石混填施工技术研究”课题依托河南省三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标项目工程，该课题类型为成果推广性课题，具有较广阔的利用前景。
三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标项目路基工程在我国西南地区高速公路建设中具有代表性，对于中建六局以后在我国西南地区高速公路建设中经验累积和管理起着至关重要的作用。
（二）课题的可行性分析
1、课题提出的背景
近年来，我国高速公路交通得到了大力发展，将在很多地区修建了大量高等级高速公路。
我国地势西高东低，山岭重丘区多，在山区高等级高速公路的建设中，普遍采用路堑或隧道开挖的土石混合料来修筑路堤。
同时在山区高等级高速公路建设中，将会遇到大量采用不同类型和比例的土石混合材料填筑路基的情况。
为此不同类型及比例土石混合材料的路用性能以及路基施工技术是当前需要研究的重要技术问题。
中国建筑第六工程局及其下属的桥梁公司充分抓住国家大力发展基础设施建设的机遇，积极参与国家经济建设，在短短几年时间取得了瞩目的成就。
但高速公路施工方面还是经验尚少，因此本课题研究对中建六局桥梁公司高速公路建设来说意义重大。
2、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础
土石混合料作为一种填料,越来越广泛地被应用于工程实践,尤其是公路路基工程中。
国内外学者对土石混合料的物理力学性质、压实特性和土石混合路基修筑技术已进行了大量的研究,但由于这些研究尚处于初级阶段,因而,仍不能满足工程实践的需要。
3、课题实施的意义与必要性
河南省三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标项目是目前我中建六局桥梁公司自成立以来进入河南省市场的第一个项目，该项目涉及路基、桥梁、隧道等分部工程，尤其路基土石混填且高填方较多。
目前国内对于土石混填路基施工质量控制过程尚处于经验积累阶段，因此研究路基土石混填施工技术对于保证施工质量及积累经验意义至关重要。
同时，为提高中建六局桥梁公司高速公路建设水平，尽快全面打入高速公路建设市场中奠定基础。
4、课题实施的可行性分析（技术、人员、经费）
为了保证“路基土石混填施工技术”课题的顺利实施，中建六局桥梁公司组建了强大的技术团队，从项目经理到施工技术人员都是公司内部的精兵强将，选派了以企业技术负责人挂帅的科研攻关小组，因此实施该项目在人员和技术方面是充足的，只要是经费支持到位，完全可以完成科研课题的攻关。
5、课题风险与不确定性（技术、经济、管理）
技术上：
需要及时和设计院沟通许多技术问题，沟通与协作的及时性对课题的实施有影响；现场技术人员的水平及工作态度影响工程的顺利实施。
经济上：
本项目为承包项目，业主的建设资金的不能及时到位以及课题研究经费的不足将影响课题的实施。
管理上：
施工过程中要注意控制现场施工土石混合料调配及施工机械组合，施工过程中质量控制、进度管理及安全管理有一定的风险。
（三）、课题实施的目标及主要研究内容
1、课题实施的主要研发目标（预期总目标、阶段性目标）
预期总目标：
本课题在河南省三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标路基土石混填施工整个过程中，结合国内其它项目路基土石混填施工技术，根据本项目实际情况系统的研究路基土石混合料的分类及性质、路基土石混合料填筑施工工艺和质量、路基土石混合料变形观测，指导河南省三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标项目顺利建设。
阶段性目标：
2012.12-2012.2立项阶段
2012.2-2014.1实施及研究阶段
2014.1-2014.7总结成果阶段
2014.7-2014.10出版科技成果阶段
2、研究与开发的具体内容（详细描述）
1）土石混合料的工程性质及分类；
⑴土石混合料的工程性质
不同的石质类型、不同的含石量、不同含水量的土石混合料的物理力学性质不同，对土石混填路基施工质量起着关键作用。
因此根据现场实际情况通过试验采集数据，建立不同石质类型、不同含石量、不同含水量的土石混合料影响混合料强度的数据库，通过分析找出变化趋势，指导后续施工。
⑵土石混合料的分类
①按颗粒含量不同分类
土石混填料中，粗颗粒和细颗粒含量比例不同，则碾压参数不一致，通过试验研究分析颗粒含量变化规律，从而为施工提供最为经济的施工工艺。
②按岩性不同分类
岩性不同，吸水率不同，强度也不同，通过试验分析不同岩性在不同含水率的情况下压实参数，从而找出相应规律，为施工提供参数。
③按最大粒径不同分类
混合料中最大粒径过大则影响压实质量，通过现场试验确定混合料中的最大粒径，从而保证施工质量。
2）土石混合料路基填筑施工工艺及质量控制；
根据不同的土石混合料分类，如何选择相应的碾压机械组合，确定碾压遍数；碾压过程中，如何确定碾压完成；碾压后，如何检测碾压质量是否达到预期目标。
3）土石混合料路基变形观测分析。
在路基填筑过程中，如何测定填料松铺系数；碾压过程中，如何测量沉降差确定路基达到设计密实度；路基施工完成后，如何测量路基的沉降变形情况。
3、课题研究技术路线
本课题研究将按照以下技术路线执行：
形成科学问题——搜集科学技术资料——工程实施及科学实验研究——科学结论得出——技术、科研成果承认与评价。
首先，对本工程的技术难点，质量控制点、技术创新点进行分析整理，形成科学问题。
科学问题的提出要根据工程实际，不能凭空捏造。
其次，要搜集国内外类似工程成功经验，科学技术的创新离不开别人的成功经验，只有充分掌握现有的经验后才能在此基础上完善或者创新，但是参考别人的经验并不是指照搬现成的工程经验，因为路基土石混填影响因素比较多，比如混合料比例、混合料中石料强度、粒径大小不同，每一种因素对土石混填路基施工影响不一样，这就需要根据现场实际情况，具体问题具体分析。
第三，科学实验研究要与工程建设同步，不然不具有指导工程施工的实际意义。
工程施工中面临的许多技术问题要经过分析后解决，从而也可以形成科学技术。
对每个技术难点分别进行深入细致的工程类比、现场试验、理论分析和数值模拟，寻找合理的解决方案，并在施工过程中不断优化。
第四，综合整理工程中实际的施工工艺，科学实验研究得出科学的结论，对一些偏差较大的结果要进行展开分析讨论，形成最终一致认定的结论。
最后，只有经过技术、科研成果承认与评价才能形成宝贵的资料，才能对以后同类的工程有借鉴意义。
出版、发表相关论文以期待本桥的技术、科研成果造福于社会。
4、课题的技术关键，包括技术难点、创新点
1）土石混合料的工程性质及分类；
土石混合料的工程性质及分类中，技术关键是通过室内试验测量不同的混合料物理力学性质及不同分类的情况下，在受力后的变化规律。
创新点是粒径大小对土石混填路基质量的影响规律。
2）土石混合料路基填筑施工工艺及质量控制；
土石混合料路基填筑，根据不同的混合料分类及性质，如何确定每层松铺厚度、最佳含水量、不同型号碾压机械碾压遍数、碾压速度，达到设计质量目标。
3）土石混合料路基变形观测分析。
通过前期及施工阶段控制路基土石混填施工完成后，如何测量不同类型的土石混填路基工后沉降变形情况，为后续施工提供指导。
（四）、课题投资预算、资金筹措及来源渠道
1.经费预算表（见前页）
2.经费预算说明（对各科目支出的主要用途、与课题研究的相关性及测算方法、测算依据进行详细分析说明）（见附后）
3.大额费用明细单（见后附）
（五）、技术、经济效益分析
1.技术经济效益分析（经济、社会、环境）
在目前国内外现有的土石混填路基施工技术上，改进相应的施工工艺，达到施工质量目标，缩短施工周期、节约施工费用，保证项目安全实施，为中建六局桥梁公司在我国西南地区高速公路建设方面奠定坚实的基础。
2.推广应用前景分析（产业化可行性）
近年来高速公路路基土石混填应用越来越多，在已有的施工技术方面，不断总结、不断改进，最终形成现有的最为经济的施工技术，为我国以后高速公路建设质量提供保障，并降低施工成本，创造效益。
3.对公司提高经营业绩的作用
三淅高速为中建六局桥梁公司自成立以来进入河南省高速公路市场的第一个项目。
因此，通过在建设的过程中不断提炼、不断改进现有的施工技术，为公司创造更多效益，最终按时保质、保量履约，为后续我公司进入河南高速市场奠定坚实基础。
（六）、课题进度安排
1.课题研究完成年限
课题完成年限为2014年10月30日
2.课题分阶段任务安排
序号
日程安排
项目内容
1
2012年12月至2013年2月
收集已有的施工技术，完成科研大纲
2
2013年2月至2013年4月
完成子项科研技术资料及室内、室外试验工作
3
2013年4月至2014年1月
根据试验结果在施工过程中采集数据
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