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[云南]“山区高速公路运营关键技术及装备”获国家科学技术进步奖

来源:云南省交通运输厅    2016-01-18

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      1月8日上午,中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行国家科学技术奖励大会。党和国家领导人习近平、李克强、刘云山、张高丽出席大会并向获得国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖和中华人民共和国国际科学技术合作奖的代表颁奖。李克强在大会上发表讲话。
      由云南公路投资公司为第一完成单位与中国科学院地质与地理球物理研究所,同济大学,清华大学,重庆交通大学,北京中路安交通科技有限公司,成都理工大学等联合攻关完成的“山区高速公路运营关键技术及装备”获得国家科学技术进步奖。这是全国29个省市自治区由企业自主主导产学研联合攻关获得的国家科技进步奖同类技术唯一项目。
      在我国已经通车的10.8万公里的高速公路中,山区高速公路近3万公里,其中约70%位于西部地区,云南就先占了4000公里。由于受地形、地貌、地质、气候和投资等因素的制约,西部山区高速公路出现了高桥隧比、高边坡和连续长大纵坡等现象。地质不良,降雨连续,地震多发等的影响,使得西部山区高速公路桥隧安全和高边坡稳定成了突出问题,多变气候和连续长大下坡导致追尾、坠崖、翻车等恶性交通事故时有发生。2013年公布的全国10大危险路段,就有6条是山区高速公路。如何保证桥隧安全,高边坡稳定和消除恶性交通事故,成为最为迫切需要解决的保障西部山区高速公路安全畅通、高效运营的重大课题。
      本项目围绕西部山区高速公路桥隧结构安全保障,高边坡稳定保持连续长大下坡路段安全运行性能提升等方面的技术难题,通过10年的联合攻关,攻克了高墩大跨混凝土桥梁缺损状况监测评定、隧道安全可靠性移动快速无损检测诊断、高陡边坡稳定性甄别与保持和连续长大下坡安全保障等方面的关键技术,形成了保障西部山区高速公路安全运营的关键技术及装备。
      我省蒙自至新街高速公路,具备了西部山区高速公路的所有特点,尤其是38公里的特长下坡和隧道群,在全国高速公路是极为罕见。
      2001年立项,2005年开始实施,省公路投资公司依托蒙新高速公路开展技术攻关,建立了连续长大下坡路段车辆制动失控概率和事故预测模型,提出了制动易失控路段判定方法和强制消能减速技术,实现了车辆强制减速。研制的避险车道网索拦截技术,使避险车道设计长度减少41%,开发的座椅式护栏已纳入行业标准。
      课题组针对蒙新高速公路密集的隧道群研发了隧道衬砌空洞非接触空气耦合雷达探测技术,提出了隧道渗漏水红外成像快速移动扫描检测方法,解决了隧道衬砌裂缝快速移动视觉检测辨识精度难题,研制了隧道空洞、渗漏水和裂缝智能检测设备,其技术指标优于国内外同类产品,实现了高速公路隧道不停运状态下安全检测。
      基于对降雨冲刷和雨水渗透引发边坡滑塌致灾机理分析,建立了边坡降雨渗流与变形耦合解析方法;研发了三轴应力环境下非饱和土-水特征与水力参数测试技术,构建了生态固坡设计参数的取值方法;开发的非饱和土稳固剂与生态格构联合长效固坡新技术,使生态固坡植被覆盖率提高了60%,边坡抗雨水冲刷能力提高70%。
      同时建立了计及龄期和温湿度场影响的桥梁结构硬化混凝土开裂风险评估方法,判定开裂事件的准确率达到了85.3%,提出了基于结构高阶频率分时段再现几率的高墩大跨连续刚构桥结构裂缝监测及识别技术,解决了仅通过监测结构振动加速度信息判定混凝土开裂损伤的技术难题,判定开裂损伤的准确率达到88.5%。
      这项科研成果在云南、重庆、浙江等省市53条山区高速公路上成功应用,累计应用里程达3960公里,研制的装备应用于1129个路段,产生直接经济效益53.89亿元。
      经国家科技成果鉴定,此项成果达到国际领先水平,推动了中国山区高速公路养护和安全保障的技术进步。