交通部西部交通建设科技项目.docx

1、交通部西部交通建设科技项目交通部西部交通建设科技项目简 报2007年第10期 (总117期)交通部西部交通建设科技项目管理中心 2007年7月3日本期主要内容:工作动态 中小跨径桥梁相关成果提高西部地区桥梁设计水平 西部项目成果为沥青路面快速检测与养护提供技术支持成果展示 昔格达地层公路修建技术研究专题报道 中西部跨区协作 产学研紧密结合媒体视线 科技花开沪蓉西成果推广大家谈 中交二院：探索科技成果推广新模式工作动态中小跨径桥梁相关成果提高西部地区桥梁设计水平针对我国工程界对中小跨径桥梁型式的研究不够重视、对已建成的中小跨径桥梁的合理性与适应性以及在使用中产生的问题缺乏总结、对更合理中小跨径桥

2、梁结构型式的研究还远远不能满足桥梁发展的需要的状况，西部交通建设科技项目于2003年立项开展“西部地区中小跨径适用桥梁型式的研究”。该项目由交通部公路科学研究院主持承担，主要研究不同地形、地质、河流特点的中小跨径桥梁合理孔跨布置方案、中小跨径桥梁合理结构型式、设计理论及计算方法、钢-混凝土组合梁桥结构型式、设计理论及计算方法、中小跨径桥梁电子版通用设计图图库管理系统，旨在系统总结我国中小跨径桥梁的技术与经验，改进技术，满足公路建设对此类桥梁的需要。该项目已经完成并取得许多使用成果，其中：1、适合于西部特殊地形、地质条件下的中小跨径桥梁合理孔跨布置原则及结构型式为西部地区公路建设和中小跨径桥梁设

3、计技术的改进奠定了基础。2、适用于西部地区不同跨径、不同斜度的中小跨径桥梁通用设计图对桥梁设计人员具有较强指导作用和实际应用价值。3、钢混凝土组合桥梁技术为西部中小桥梁结构形式提供了一个新的选择。4、通用设计图图库管理系统BDDMS，能够帮助设计院更加科学有效地管理本院的设计图纸，共享信息资源。该系统已在5个西部省级设计院推广使用，应用效果较好，该系统进一步的推广应用将会提高我国中小跨径桥梁设计水平和设计工作效率，促使西部地区中小跨径桥梁的设计更加科学化、标准化、信息化、数字化。5、该项目编制的西部地区中小跨径桥梁设计指南，全面阐述了西部地区中小跨径桥梁孔径合理布设原则、适应西部地区的中小跨径

4、桥梁的合理结构型式、设计理论及计算方法为桥梁设计人员提供技术参考。不久前该项目通过交通部西部交通建设科技项目管理中心主持的鉴定验收，与会专家一致认为，总体上达到国内领先水平，尤其是中小跨径桥梁电子版通用设计图图库管理系统BDDMS开发技术达到国际先进水平，研究成果有利于进一步提高西部地区桥梁设计水平。 西部项目成果为沥青路面快速检测与养护提供技术支持为改变路况检测依靠人工目测和手工丈量的传统方式，减少封闭交通对公路运营的影响，提高路况指标检测的效率和准确性，为我国国省道及高速公路路面管理提供准确、可靠和具有比性的动态路况数据及科学的养护分析方法，2003年西部交通建设科技项目立项开展“沥青路面

5、快速检测与养护技术的研究”，由交通部公路科学研究院承担。该项目在分析我国公路养护管理现状、快速增长的养护需求的基础上，深入研究了沥青路面主要指标快速检测方法和数据处理技术，快速检测装备与传统检测方法的关系，路面损坏原因诊断技术，路面车辙评价技术，沥青路面养护专家系统以及沥青路面养护专家系统配套的路面养护措施和应用技术，取得以下成果：1、研发出我国首个具有完全自主知识产权和国际最先进技术水平的“路况快速检测系统（CiCS）”高科技装备，并与我国早期开发的路面自动弯沉仪（ABB）和路面抗滑性能检测车（RiCS），组成了一个完整的路面快速检测装备体系；2、研发出我国首个具有完全自主知识产权和国内外最

6、高识别率的“路面损坏识别系统（CiAS）”自动识别技术及软件，显著提高了路面损坏的检测效率和检测结果的准确性及可信性。在我国的路面损坏检测工作中，第一次真正意义上拥有了标准统一的路面损坏快速检测方法，减少了检测工作的人为因素，使不同省市、不同区域及不同时间检测的数据有了可靠的可比性；3、首次在世界范围内提出路面结构强度足够概率的预测方法，减少了网级路面检测指标将节省大量的检测费用。在项目级养护分析中，依据路面结构强度足够概率预测方法，可解决不完全信息条件下的路面大中修养护分析与决策问题。4、系统地研究了我国路面车辙的特点和发展规律，首次提出了用于公路管理的路面车辙评价技术、预测模型和评价标准，

7、相关技术已经纳入我国正在编制的公路技术状况评定标准；5、第一次系统地研究了我国公路管理中常用类型的路面快速检测装备与传统检测方法的关系。通过数据关系研究，明确了适合我国公路养护管理要求的快速检测装备，建立了现代与传统的数据关系；6、首次提出了满足网级和项目级不同层次管理需求的路面快速检测装备成套配置方案和应用技术指南；7、提出了路面养护工程模糊分类模型，与现行的CPMS网级路面养护分析方法相比，本研究提出的用于确定路面养护性质的方法不仅能反映路面类型、气候环境和地区性养护政策对路面养护决策的影响，而且也充分融合了预防性养护的技术思想；8、开发出第一个具有人工智能特征、可用于路面损坏原因诊断与损

8、坏修复分析的项目级沥青路面养护专家系统，弥补了“国省道及高速公路养护管理系统（CPMS）”项目级系统的不足，填补了我国在项目级沥青路面养护专家系统研究方面的空白。项目成果中，高强度带状灯光装置、距离定位装置、路况数据采集系统/ CiCS 2.0、路面破损识别系统/ CiAS 4.0、路面养护专家系统/ MES 2.0已获取知识产权；路面养护专家系统已在宁夏区和四川省二个西部省区应用，路面快速检测技术及装备已在山东、浙江和河北三省应用，提高了这些省份路面养护的科学性、准确性及工作效率。对实时监测和检测我国国省道及高速公路路面技术状况、预测路面养护需求、及时实施路面损坏养护与修复，具有十分重要的作

9、用。该项目已经完成并于不久前通过交通部西部交通建设科技项目管理中心主持的鉴定验收。. . . . . . 成果展示昔格达地层公路修建技术研究交通部西部交通建设科技项目“昔格达地层公路修建技术研究”于2003年立项，由四川省交通厅公路规划勘察设计研究院主持，四川攀西高速公路公司、西南交通大学、成都理工大学和四川大学参加，依托工程为西攀高速公路。一、项目背景昔格达地层广泛分布于四川西南部攀西地区以及云南北部的元谋地区等十三个县市区，岩石结构较松，具崩解性，是有名的易滑地层。在昔格达地层地区修建公路面临以下主要问题： 1、昔格达地层路堑边坡稳定性分析与防护技术问题；2、昔格达地层岩土作为填料的问题；

10、3、昔格达地层岩土桩基承载性能问题；4、昔格达地层滑坡抗滑桩治理问题；这些问题能否解决是西攀路建设成败之关键所在。针对昔格达地层特殊的工程性质，为解决工程建设中路基、边坡、桥基、滑坡治理等问题，并为昔格达地层地区土木工程建设提供借鉴和参考，本项目开展六大专题研究：1、昔格达地层岩土工程特性；2、昔格达地层路堑边坡稳定性分析与防护技术；3、昔格达地层桩基承载性能试验；4、昔格达地层抗滑桩支挡防护技术；5、昔格达地层作为路基填料的；6、土工格栅在昔格达填土路基中的应用。二、主要研究成果本项目的研究成果主要体现在以下三个方面：1、首次系统研究了昔格达地层的物理力学性质及路用性能，为该地区公路等工程建

11、设提供了重要基础数据。2、基于昔格达地层的分布状况与半成岩特征，有效地利用砂岩与泥岩比例混合作为路基填料，并提出了相应的填筑施工工艺和检测评定标准，编制了施工技术指南。3、充分认识了昔格达地层中灌注桩桩侧摩阻力的作用，明确提出桩基设计可按摩擦桩考虑，并给出了桩基设计参数。三、成果应用情况项目研究已初步形成了在昔格达地层分布区的成套筑路技术，为类似工程建设提供了重要参考，成果已在西攀高速公路、攀田高速公路、雅西高速公路工程中成功应用，社会和经济效益良好。项目路堤填料子课题的成果应用于依托工程建设，有效利用了110万弃方，节省投资3000余万元，节省了用地，保护了环境。昔格达地层边坡稳定性分析及防

12、护与加固技术的成果在西攀路应用，优化了6处昔格达边坡的原设计，节省投资450万元人民币，并在结合依托工程问题研究的基础上进一步总结提炼，系统提出了昔格达边坡的稳定性分析评价方法、防护与加固方法以及动态设计方法，可供后续公路建设使用，避免大量边坡分析评价不正确、防护与加固措施不合理等引起的工程问题，具有较大的应用价值。=专题报道中西部跨区协作 产学研紧密结合记西部项目成果推广调研华中片区座谈会继东北、西南片区之后，2007年6月22日，“西部交通建设科技项目成果推广情况调研华中片区座谈会”在武汉举行。31名来自湖南、湖北、江西、河南省交通厅，重庆市交委、长江航务管理局、以及武汉理工大学、重庆交通

13、大学、中交第二公路勘察设计院和重庆交通科研设计院等单位的代表出席了会议。与前两次片区会议相比，本次会议一个新的特点是代表面更广。一是涉及管理部门、科研单位、高等院校以及设计施工企业等西部项目成果推广应用过程中所涉及的各个方面的部门和单位，既有科技成果的产生单位，也有科技成果的推广应用单位和推广应用的管理部门；二是既有重庆、湖南、湖北等享受西部政策地区的代表，也有江西、河南等地区的代表。会议期间，与会代表分别介绍了本地区、本单位在西部交通科技工作中所取得的成绩，在科技成果推广方面的体会和经验，对西部科技成果的需求和对加大西部项目成果推广应用的建议。各地在谈到西部项目研发和成果推广组织实施与管理等

14、方面经验时，代表们普遍反映，科研与工程的紧密结合、产学研相结合的联合攻关方式、政府的有效指导、完善的成果推广工作机制与管理体制、严格项目管理保证成果质量等，是科技成果得以有效推广的基础和保障。针对目前存在的制约科技成果推广应用的信息障碍、风险障碍和利益障碍，代表们建议：构建成果推广应用公共平台，扩大科技成果推广应用领域的信息互动、交流与协作；建立健全科技成果推广应用激励与风险控制机制；出台相关政策，解决目前成果推广与知识产权保护工作中的利益制肘问题。许多代表表示，成果能否有效推广，在很大程度上取决于成果本身的质量，取决于其实用性、适用性和技术成熟度。代表们建议：要加强科研项目的全过程管理，保证

15、科技成果的水平和质量；通过建立科技成果评估遴选机制，科学全面地评估成果推广应用的技术经济效益和风险；要重视成果推广应用的跟踪，加大二次研发力度。要发挥政府和市场两种导向作用，引导鼓励产学研结合和跨地区协作的科研和成果推广活动。本次调研掌握了华中片区西部项目成果推广应用的基本情况，总结了成功经验及存在的问题，同时听取了中东部省份对西部项目的意见建议，了解了中东部地区对西部项目成果的需求以扩大西部项目成果推广应用的辐射范围，扩大西部项目的影响力。=媒体视线科技花开沪蓉西洪文革 汪勇 霍金柱已建成的花天河大桥一个工程独立承担5项交通部西部交通建设科研项目，同时还参与两项同类项目,承担15项湖北省交通

16、科技项目，这在全国独一无二。这个工程就是被交通建设界公认的全国建设难度最大的高速公路项目湖北沪蓉西高速公路项目。这条320公里的高速公路已吸引交通部投放科研课题专项经费1400万元，沪蓉西高速公路建设指挥部（以下简称“沪蓉西指挥部”）科研经费的比例也远高于常规建设项目中科研占总投资0.5%的指标。近年来，一项项科技成果问世，一个又一个施工工艺被革新，前来沪蓉西高速公路考察、学习的专家、业主、高速公路建设者络绎不绝。原创：攻克工程建设难关沪蓉西高速公路是湖北省第一条山区高速公路，沿途高山耸峙，深谷纵横，岩溶发育，地况复杂。根据设计，320公里主线要建设339座桥梁，其中特大桥43座；建设隧道43

17、座，其中特长隧道就有10座，累计单洞长度达150多公里，是全国目前最大的公路隧道群。因此，早在2004年工程建设之初，沪蓉西指挥部就委托交通部公路院组建科研咨询管理办公室，成立了专家咨询团，邀请国内岩土、隧道、桥梁、路面等方面知名专家，召开“沪蓉西高速公路建设科研课题规划项目咨询会”，针对山区高速公路的难点，规划开展地质岩土、高墩大跨桥梁、特长特殊隧道专题研究。当年，“龙潭特长隧道特殊地质条件下的关键技术研究”、“分岔隧道设计施工关键技术研究”、“四渡河深切峡谷悬索桥关键技术研究”等一批立足破解工程技术难关的课题成为交通部西部交通建设科研项目、湖北省交通科技项目。目前，全长8.7公里、穿越复杂

18、地层的龙潭隧道正在顺利掘进中，有望于年内贯通。它的长度仅次于秦岭终南山隧道、台湾雪山隧道，列全国公路隧道第三，但其地质条件却比后两者复杂得多。龙潭隧道的“两次改线”，既可说明地质之复杂，又可看到科技支撑的力量。当时，科技人员每天7时从山间溶洞钻进“地心”，顺着溶洞钻探掌握第一手研究资料。经过连续13个小时钻探他们发现，原设计线路正经过页岩与灰岩结合地带。灰岩遇水溶蚀，稳定性差。他们提出第一次改线，决定隧道线路平移100多米。但随后的一系列钻探、调查发现，平移100多米后，隧道又进入了高地应力区域，容易发生岩爆等地质灾害，且养护成本高。正是在科研的指导下，隧道两次改线，较好地避过灰、页岩结合地带

19、和高地应力区域。新锐：执交通科技之牛耳2006年10月9日，沪蓉西高速公路四渡河特大桥工地，两枚火箭相继发射，拉着高强导索在河谷上空划出优美的抛物线,飞向对岸，开创了我国悬索桥建设运用火箭抛送导索的先河。 其实，火箭抛送导索技术仅仅是“四渡河深切峡谷悬索桥关键技术研究”的一个组成部分。眼下，四渡河特大桥跨越两岸的猫道系统已经架通，开展悬索桥主缆、箱梁施工的空中平台已经完成，各项关键技术均已突破，下一步建设的各个环节和工期、质量都在建设者掌控之中。要知道，这座与西陵长江大桥跨径同为900米的特大悬索桥是建在500多米深的深切峡谷里，两岸悬崖壁立。开始的时候，能否修通都是一个问题，更不用说工期、质

20、量、安全等。在四渡河东岸隧道锚室上游，现今仍保存着一座按1比12比例缩小的隧道锚实地结构模型。这就是“四渡河深切峡谷悬索桥关键技术研究”课题组与承担大桥施工任务的路桥华南项目部共同建设的拉拔试验锚。项目部总工王嗣江告诉笔者，正是在它身上，课题组和工程建设者掌握了隧道锚碇张拉荷载下围岩体的应力变形状态，掌握了隧道锚本身的力学性能及隧道锚与其下穿隧道的相互作用机理，从而一举解决了桥隧相连隧道锚基础建设关键问题。在四渡河东西两岸，耸立着两座分别高60米和29米的风观测塔。沪蓉西指挥部第三工作站站长谭永富告诉我们，依据这两座观测塔取得的数据，课题组进行了四渡河大桥周围10平方公里地模风洞试验，取得大桥

21、抗风震的各项参数，为安全建设、安全运营提供了依据。做这么大范围的地模风洞试验，全国还是第一次。这类领交通科技潮流之先的成果还体现在多座分岔隧道上。从长阳榔坪至建始高坪，沪蓉西高速公路连续穿越高山峡谷，几十公里基本上是桥隧相连。为尽可能地节约投资、降低造价，沿线设计了八字岭、漆树槽、庙垭等3座分岔隧道。为什么要建分岔隧道呢？建设者告诉我们，这是山区高速公路桥隧相连的实际状况决定的。建隧道，双洞双线比大拱单洞双线合算，且技术简单；而建桥梁，建一座双向双线的比建两座单幅的合算，且稳定性要好。沪蓉西高速公路好几个地方出了隧道就是桥，过了桥又是隧道，中间没有路基过渡，怎么更好地解决桥隧相连呢？只有在隧道

22、里下工夫，把它建成分岔的，即上桥之前和下桥之后的过渡段，隧道口为大拱单洞双线，其余则分岔为双洞。说起来容易做起来难。这可是我国高速公路建设首次尝试运用分岔隧道，而沪蓉西一建就是3座！从八字岭隧道出口往里走，我们参观了这座早已贯通的分岔式隧道。刚走进去，是近60米长的4车道大拱段，气势恢宏；再往里走，隧道就分为左右两支，进入120米长的双连拱段，隔离带是浇筑的混凝土立柱；再往里走，经过170多米长的小间距段后进入标准的分离式结构，直至隧道进口。承担施工任务的中铁工程总公司项目部经理李希勇说，指挥部承担的“分岔隧道设计施工关键技术研究”课题对隧道施工工法、岩柱厚度、衬砌支护时机、支护结构的可靠性及

23、分岔洞口送排风相互影响等进行了深入研究，提出了切实可行的技术措施，有效解决了工程建设难题。超前：体现科学发展精髓3月28日，我国桥梁建设史上又一项世界纪录在沪蓉西高速公路诞生。它就是当天封顶的世界最高桥墩墩高178米的龙潭河特大桥左线7号墩。在这个世界最高桥墩和它的姊妹墩上，建设者给它们预埋了一颗颗“科技心脏”光纤传感器。当困扰工程建设的难题被一一攻克后，沪蓉西指挥部决策者将科研的重心逐步转移到未来高速公路运营管理和养护上来，引入项目全寿命周期理念，超前运筹、研究山区高速公路运营管理中的重大课题。他们又一次站在了交通科研的前沿！龙潭河特大桥178米世界第一高墩成功封顶像龙潭河特大桥桥墩预埋的“

24、科技心脏”光纤传感器，在沪蓉西高速公路沿线，还将埋设或粘贴在铁罗坪特大桥、四渡河特大桥、支井河大桥以及恩施市施家梁子边坡滑坡体的重要部位上。这是沪蓉西指挥部承担的西部交通科技项目“高速公路结构健康监测系统关键技术研究”的前期工作之一。埋设和粘贴在重要结构物上的光纤传感器，将全部连通到未来高速公路运营监控中心。监控中心收集信息建立结构物“初始指纹”系统，运营中结构物如有损伤或改变，都会改变传感器初始指纹，工程技术人员可在第一时间根据课题确立的结构损伤模型，识别其损失或失稳情况，及时采取相应的防护、救护措施，延长结构物寿命，其经济、社会效益将难以估量。据介绍，高速公路隧道群运营安全、事故救护以及节

25、能技术研究，此前在我国还是空白。沪蓉西高速公路全线有43座隧道，单洞累计总长达150多公里，其中连绵隧道群两个。初步设计中，全线为隧道通风、照明供电要建几十座变电站，仅180多公里宜恩段就要安置410台风机、2.4万套100至250瓦的灯具。保守估计，如果不进行科研优化设计，沪蓉西高速公路运营后年电费支出将需要两亿元。因此，早在建设宜长公路试验段的时候，沪蓉西高速公路建设者就开始了“依靠科研降低运营成本”的筹划。沪蓉西指挥部作为参加单位，还参与了西部科技课题“公路路域生态工程技术研究”，其成果直接运用到沪蓉西高速公路路域生态恢复和建设上，也已产生喜人的效果。谈及这些超前科研项目，湖北省交通厅副

26、厅长、沪蓉西指挥部常务副指挥长徐健感慨地说：“这是工程建设者落实科学发展观的体现。我们不能满足于修通一条路，而要放眼长远的运营，维护好一条路。好的精髓就是以人为本、资源节约、环境友好！” 创新：带来巨大经济效益穿越深山峡谷的沪蓉西高速公路不仅遭遇一道道工程建设难关，还有平原地区工程建设不曾有的“建材难”。而这其中，最难的莫过于“用砂难”。由于当地不产黄砂，工地用砂要到洞庭湖、黄冈巴河一带调运，产地10元左右1立方米的黄砂通过水陆交通运到恩施时达到200多元1立方米，如果不是特殊、少量的需要，工地根本用不起；再说，即使用得起，依靠单一的国道318线，巨大需求量的黄砂也根本运不进来。正因如此，沪蓉

27、西指挥部决定在有充分科学依据、确保工程建设质量的前提下，就地生产机制砂取代绝大部分黄砂，满足全线混凝土生产需要。用机制砂替代黄砂生产低标号混凝土，这是前些年云南、贵州山区工程建设已经取得的成果。沪蓉西指挥部从工程建设之初，就把这一成果列为消化、吸收、再创新的课题。他们2003年就申报承担了湖北省交通科技项目“机制砂在山区高速公路中的应用研究”，依托武汉理工大学等单位开展深入研究，系统地刷新、升级了以前的成果，将机制砂应用研究推到了一个全新的境界。据参与课题研究并担纲全线混凝土质量监控的武汉理工大学硅酸盐工程中心的喻世涛说，机制砂应用研究课题在7个方面取得了新的突破，包括机制砂制备技术、生产工艺

28、流程、质量控制管理体系、石粉在机制砂混凝土中的作用机理等。他介绍，在沪蓉西高速公路宜恩段，采用机制砂替代黄砂生产低标号混凝土，已取得节约投资6000多万元的经济效益。而随着对机制砂应用研究的深入并取得成果，机制砂开始广泛地运用到C50高标号混凝土，生产30米以内的T梁，其经济效益得到进一步彰显。目前，宜恩段浇筑高标号机制砂混凝土又节约投资3000多万元。在创新成果支持下，除高墩大跨桥梁和重要结构物外，沪蓉西指挥部开始全面推广机制砂混凝土技术，编制了机制砂应用技术规程，建立机制砂质量控制体系，开展了机制砂定点生产管理，加强机制砂混凝土配合比设计指导和施工技术指导，探索了一套大规模应用机制砂混凝土

29、的质量管理办法。据估算，这一技术全面运用到恩利段，将节省投资1.6亿元以上。 （转自2007年7月2日中国交通报）四渡河特大桥完成猫道架设，进入主索安装阶段=成果推广大家谈中交二院：探索科技成果推广新模式2001年，我院承担了西部交通建设科技项目“GPS、航测遥感、CAD集成技术开发”主要研究成果的推广应用，在该推广项目的实施过程中，总结出以下经验，探索出一种科技成果推广的新模式。一、以技术支持取代直接资金支持本项目采取交通部拨款与本院自筹相结合的方式，向西部12个省（区）设计单位直接输出成套软件和技术，这在技术推广项目的操作模式上是一大创新。这种推广模式有以下几大好处：1、与资金支持相比，技

30、术支持更直接，更普遍，更具有再生性，因而技术支持更有价值。2、与商业公司的产品推广模式相比，被推广单位由于没有资本支出的压力，因而乐于接受，积极性高。3、更有利于确保技术推广的质量。对于项目承担单位来说，由于有了资金上的保障，可以有组织、有计划地实施推广，在人员配备、时间安排、设施装备等方面都能够统筹计划、协调安排，可以充分投入有效的力量配合现场培训，进行技术支持、二次开发和用户化，同时，还可以在推广过程中不断积累经验，更好地服务于用户。二、以开发人员为推广主体本项目以公路勘察设计企业的开发人员为主体进行推广。以开发人员为主体进行技术推广，可以有效地保证培训和技术支持的力度，从而确保推广效果。

31、一方面，开发人员熟悉软件中各个模块的组成情况，对于用户提出的问题或要求能够迅速地定位并做出反应；另一方面，推广人员本身就具备多年的勘察设计经验，与用户有着共同的专业知识背景，对公路勘察设计的行业特点有共同的认识，因此易于沟通和交流，对于用户的疑难问题能够迅速理解，并能够找到专业化的解决方案。新的推广体制，使开发、应用与推广没有明显的界限，便于组织二次开发和后期维护，有利于版本的不断更新、完善和升级。实践说明，对于应用型科技攻关项目成果的推广应用，这种体制是成功的。三、以省级设计院为推广对象本项目确定以西部地区的省（市、自治区）级公路（交通）设计院作为推广对象，实践证明，这个决策是正确的。1、推广项目是要切切实实地