高速公路泥化透水性泥岩路基修筑关键技术安徽交通运输厅

2016年度安徽省科学技术奖举荐项目公示内容（科技进步奖）项目名称高速马路泥化透水性泥岩路基修筑关键技术项目名称高速马路泥化透水性泥岩路基修筑关键技术1、项目背景安徽省北沿江马巢高速马路与泛巢湖地区普遍发育泥岩，泥岩具有抗压强度低、透水性强、遇水易泥化、崩解等特点，简单引起路基沉降、边坡溜坍、路基翻浆等工程地质问题。废弃泥岩不仅污染环境，而且将带来大面积的取土场与弃土场，工程造价大幅提高。为解决泥岩是否能作为路基填料、如何作为路基填料、应实行何种措施问题，特成立课题组进行高速马路泥化透水性泥岩路基修筑关键技术的探讨。2、主要探讨内容与核心专利项

目简介主要探讨内容：项

目简介探讨成果被同行知名专家鉴定为“达到国内领先水平”，获得与本项目相关专利授权5项，另有4项专利处于实质审查阶段，获得学术论文9篇。针对泥岩路基修筑的问题，项目核心专利如下：①提出了“一种治理桥头跳车的过渡路基”（授权独创专利号：ZL201010560364.7）,基本解决了泥岩段路基路面沉降导致的桥头跳车问题，完善了马路路基填筑的施工技术体系。②提出了“一种用于确定冲击碾压最佳松铺厚度的方法”（申请独创专利号：2.3）和“一种利用冲击碾压形成的多填料层路基结构”（授权好用新型专利号：ZL2.5）,有效避开了盲目增加冲击轮的质量或碾压遍数以提高压实度的方法，节约工程造价，延长泥岩路基运用寿命。③提出了“一种泥岩填方路基结构”（授权好用新型专利号：ZL2.X）和“一种泥岩填方路基结构与其施工方法”（独创专利申请号：2.3）,有效地提升路基整体稳定性和强度，较少路基的不匀称沉降，保证路基修筑的工程质量。3、技术创新司新点做出重大贡献。详细见附件1核心学问产权证明中专利5o主要学问产权书目（不超过10件）问权别学产类学问产权详细名称国家（地区）授权号授权日期证书编号权利人独创人创利效态独专有状独创一种治理桥头跳车的过渡路基中国ZL201010560364.7969708合肥工业高校董满生；赵佳佳；侯超群；郑小燕；胡晴；余志平授权好用新型一种利用冲击碾压形成的多填料层路基结构中国ZL201520389473.5合肥工业高校刘凯；卢林；王芳；陈发根；孙志彬；李润清；张明伟授权独仓U一种用于确定冲击碾压最佳松铺厚度的方法中国ZL201510309355.3合肥工业高校刘凯；卢林；王芳；陈发根；孙志彬；李润清；张明伟授权好用新型一种泥岩填方路基结构中国ZL201520929579安徽省交通控股集团有限公司李润清；刘凯；陈发根；于春江；康家鼎；姚春江授权.X独创一种泥岩填方路基结构与其施工方法中国安徽省交通控股集团有限公司李润清；刘凯；陈发根;于春江；康家鼎；周基群；姚春江；张卫华；徐良；赵可肖实质审查独仓lj定软雨深去确结基挖圻种固路翻的一弱岩后度中国合肥工业高校刘凯；张明伟；孙志彬；王芳；卢林实质审查独创铁改土与方用砂胀法种细膨方施一尾良的其法中国合肥工业高校储诚富；陈天虎；汪忠明；查甫生；董满生实质审查好用新型一种红砂岩填料路堤中国ZL201320286540.1合肥工业高校卢坤林；朱大勇；刘拴奇；甘文宁授权独创一种用于计算压路机施工次数的方法与系统中国合肥工业高校；安徽汉高信息科技有限公司徐仕明；潘若愚；费中强；褚伟；吴昊；梁昌勇；邓陈记；张公让；蔡传勇；朱克毓；宋海波；潘立生；齐江林；宋志诚实质审查①通过大量泥岩物理特性和力学性能测试；依据现行规范，提出了基于物理特性与路用性能的泥岩分类方法和分级标准。②提出了“破裂机+羊足碾+三层填筑振压+冲击补压”的最佳组合压实技术，创新了依据冲击压路机机具质量确定土体最佳分层补压厚度的方法。③建立了路基深度、粘土封水层厚度、雨后路基晾晒时间以与泥岩风化程度与路基含水率的预估模型，创新了泥岩路基封水过渡层典型结构与关键施工技术。④从压实度、路面结构层附加应力、坡度、舒适度四个方面提出泥岩路基差异沉降度限制标准与治理泥岩路基桥头跳车的过渡结构，构建基于多层次分析方法的边坡稳定影响因素权重确定模型。4、经济效益项目探讨成果已胜利应用于北沿江高速马路一期马鞍山至巢湖段，通过科学合理利用泥岩填料，节约路基填料84.47万方，产生干脆经济效益3693.18万元，节约工期约90余天。项目探讨成果正服务于北沿江高速马路二期巢湖至无为段，从2014年至今，节约路基填料42.34万方，已产生干脆经济效益2317.12万元，预料竣工后将获得干脆经济效益4832.93万元。5、应用推广状况本项目探讨成果已胜利应用于北沿江高速马路一期马巢段和二期巢无段，已产生显著的经济和社会效益，干脆经济效益仍在持续增长中，马巢段通车两年来，泥岩段路基路面运用性能良好，未见任何病害和不稳定迹象，探讨成果不仅可应用于安徽，还能为全国泥岩段马路建设供应科学指导。主要完成单位与创新推广贡献主要完成单位 创新与推广贡献项目负责单位，筹措探讨资金，组织制定总体技术路途，全面负责课题的组织与管理，协调项目实施，并安徽省交通控股集团有 负责供应探讨资料。胜利地将项目的探讨成果在北沿江限公司 高速马路马巢段第2〜3路基合同段进行推广应用，目前正在应用于北沿江高速马路二期巢湖至无为段。对泥岩的力学性能和路用性能进行了系统探讨，揭示了马巢段泥岩的物理特性和路用性能，并进行技术分类和分级，提出了相应的处置措施。通过试验段铺设粘土封水层的试验，建立了路基深度、粘土封水层厚度、雨后路基晾晒时间以与泥岩风化程度与路基含水率的预估模型，提出了泥岩路基封水过渡层典型结构与施工限制要求，并提出“破裂机+羊足碾+三层填筑振压+冲击补压”组合压实技术。提出了“一种泥岩填方路基结构”（授权好用新型专利号：ZL2.X）和“一种泥岩填方路基结构与其施工方法”（独创专利申请号：2.3）,有效地提升路基整体稳定性和强度，较少路基的不匀称沉降，保证路基修筑的工程质量。依据现场冲击压实试验探讨，得到了沉降量、压实度、土基回弹模量随压实遍数的改变规律，提出了冲击压实施工工艺和泥岩路堤沉降限制标准。对第1、2、3创新点做出重大贡献。项目探讨的主要技术依托单位，制定总体探讨技术路途；对科研的方向、创新点起到总体把关的技术作用。合肥工业高校通过密度试验、液塑限试验、颗粒分析与破裂试验、崩解与膨胀率试验、击实试验、承载比试验、单轴抗压强度、泥岩回弹模量试验等，揭示了马巢段泥岩的物理特性和路用性能，并进行技术分类和分级，提出了相应的处置措施。依据现场重型、轻型动力触探试验测试，得到振动碾压遍数与动力触探锤击次数间关系，提出了泥岩路基密实度分类标准和路基压实限制标准，针对互通式立交桥头路段的路基差异沉降，提出了“一种治理桥头跳车的过渡路基”（授权独创专利号ZL2.7）,基本解决了泥岩段路基路面沉降导致的桥头跳车问题。合肥工业高校针对人为选定与限制碾压厚度所存在的问题，提出了“一种用于确定冲击碾压最佳松铺厚度的方法”（申请独创专利号：2.3）和“一种利用冲击碾压形成的多填料层路基结构”（授权好用新型专利号：ZL2.5）,有效避开了盲目增加冲击轮的质量或碾压遍数以提高压实度的方法，节约工程造价，延长泥岩路基运用寿命。从压实度、路面结构层附加应力、坡度、舒适度四个方面提出泥岩路堤差异沉降度限制标准，构建了基于多层分析方法的边坡稳定影响因素权重确定模型，确定了14个影响因子在边坡稳定性评价中的权重值。依据边坡稳定监测得到了应力、应变随时间、边坡高度的改变规律，对第1、2、4创新点做出重要贡献。推广应用状况泥岩作为路堤填料，有效解决了泥岩发育段筑路材料短缺和泥岩大量换填占用耕地、污染环境等问题。探讨成果的胜利应用为泥岩发育地区高速马路征地取土困难和占用耕地、污染环境等问题供应了一条新的有效解决途径，具有较好的工程推广应用价值。探讨成果已胜利应用于北沿江高速马路一期马鞍山至巢湖段，节约路基填料84.47万方，节约工期90天，产生了巨大的经济和社会效益，合计节约工程投资费用3693.18万元，在土地、环保、农业等方面产生间接经济效益2.12亿元。北沿江高速马路马鞍山至巢湖段通车两年以来，泥岩段路基路面运用性能良好，未见任何病害和不稳定迹象。为全国泥岩发育段的马路建设供应参考，做到有章可循。本项目成果正在应用于北沿江高速马路二期巢湖至无为段，巢无段路基01标与04标已经节约路基填料42.34万方，节约工期140天，已获经济效益2317.12万元，预料竣工后获得经济效益4832.93万元，该项目探讨成果满意安徽省马路建设的须要，提高了泥岩路基施工质量，大大降低泥岩沉降与边坡滑塌等工程问题出现的概率，同时发展和完善了泥岩路基设计与施工的成套技术体系。主要完成人状况表姓名技术职称工作单位完成单位对本项目技术创建性贡献曾获科技嘉奖状况陈发根高-L安徽省交通控股集团有限公司安徽省交通控股集团有限公司负责项目的总体协调以与技术路途的制定，对第1、2、3创新点做出重大贡献。详细见附件1核心学问产权证明中专利4、5,以与附件6中学术论文1、3o1、“马路泥岩路基修筑关键技术探讨”，2015年安徽省交通科技进步奖二等奖，编号：2015-2-9-R1；2、主持并参加探讨的“通透式拱梁傍山隧道修建技术探讨”获得省政府科学技术二等奖；3、参加修建的“六武高速中大别山隧道群”，获得第十一届中国土木工程詹天佑奖；4、参加主持的“铜（陵）黄（山）高速马路汤口至屯溪段高边坡稳定性与支护设计优化系统探讨”，获得中国马路学会科学技术一等奖。刘凯副教授合肥工业高校合肥工业高校全面负责本课题的探讨工作，对第1、2、3、4创新点均做出重大贡献。详细见附件1核心学问产权证明中专利2、3、4、5、6,以与附件6中学术论文1、301、“马路泥岩路基修筑关键技术探讨”，2015年安徽省交通科技进步奖二等奖，编号：2015-2-9-R2；2、“发热电缆快导融冰雪桥面铺复合功能层施工技术探讨”，中国马路建设行业协会2014年马路工程科技创新成果二等奖，编号：2014-2-10；3、第八届全国高校生交通科技大赛指导作品获“三等奖”：环保型融冰雪路面系统实现与其负荷实力设计；李润清高工安徽省交通控股集团有限公司安徽省交通控股集团有限公司技术负责人，对第2、4创新点做出重大贡献。详细见附件1核心学问产权证明中专利“马路泥岩路基修筑关键技术探讨”，2015年安徽省交通科技进步奖二等奖，编号：2015-2-9-R3o4、5,以与附件6中学术论文40姚春江高工安徽省交通控股集团有限公司安徽省交通控股集团有限公司负责模拟分析，试验探讨，对第2、3创新点做出贡献。详细见附件1核心学问产权证明中专利5,以与附件6中学术论文8。“马路泥岩路基修筑关键技术探讨”，2015年安徽省交通科技进步奖二等奖，编号：2015-2-9-R9陈自福高工安徽省高速马路控股集团有限公司安徽省高速马路控股集团有限公司参加施工技术探讨，通过系统分析影响边坡稳定性的多个因素和模拟计算边坡坡度、降雨强度、锚杆对边坡应力、位移的影响规律，构建了基于多层分析方法的边坡稳定影响因素权重确定模型，对第2、3创新点做出重大贡献。杨新苏高工安徽省高速马路控股集团有限公司安徽省高速马路控股集团有限公司负责模拟分析，试验探讨，对第2、3创新点做出贡献。详细见附件1核心学问产权证明中专利5,以与附件6中学术论文8。孙志彬讲师合肥工业高校合肥工业高校建立模型，数值仿真，详细负责边坡稳定性模拟分析的探讨，对第2、4创新点做出重大贡献。详细见附件1核心学问产权证明中专利2、3、6,以与附件6中学术论文6、901、“马路泥岩路基修筑关键技术探讨”,2015年安徽省交通科技进步奖二等奖，编号：2015-2-9-R52、“高速铁路浅埋小净距大跨度隧道群关键技术探讨”，中国铁路工程总公司科学技术一等奖。马天高工安徽省高速马路控安徽省高速马路试验探讨，整理资料。依股集团有限公司控股集团有限公司据现场重型、轻型动力触探试验测试，得到振动碾压遍数与动力触探锤击次数间关系，提出了泥岩路基密