高速公路泥化透水性泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)安徽交通運(yùn)輸廳

2016年度安徽省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)舉薦項(xiàng)目公示內(nèi)容（科技進(jìn)步獎(jiǎng)）項(xiàng)目名稱高速馬路泥化透水性泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目名稱高速馬路泥化透水性泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)1、項(xiàng)目背景安徽省北沿江馬巢高速馬路與泛巢湖地區(qū)普遍發(fā)育泥巖，泥巖具有抗壓強(qiáng)度低、透水性強(qiáng)、遇水易泥化、崩解等特點(diǎn)，簡單引起路基沉降、邊坡溜坍、路基翻漿等工程地質(zhì)問題。廢棄泥巖不僅污染環(huán)境，而且將帶來大面積的取土場與棄土場，工程造價(jià)大幅提高。為解決泥巖是否能作為路基填料、如何作為路基填料、應(yīng)實(shí)行何種措施問題，特成立課題組進(jìn)行高速馬路泥化透水性泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)的探討。2、主要探討內(nèi)容與核心專利項(xiàng)

目簡介主要探討內(nèi)容：項(xiàng)

目簡介探討成果被同行知名專家鑒定為“達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平”，獲得與本項(xiàng)目相關(guān)專利授權(quán)5項(xiàng)，另有4項(xiàng)專利處于實(shí)質(zhì)審查階段，獲得學(xué)術(shù)論文9篇。針對(duì)泥巖路基修筑的問題，項(xiàng)目核心專利如下：①提出了“一種治理橋頭跳車的過渡路基”（授權(quán)獨(dú)創(chuàng)專利號(hào)：ZL201010560364.7）,基本解決了泥巖段路基路面沉降導(dǎo)致的橋頭跳車問題，完善了馬路路基填筑的施工技術(shù)體系。②提出了“一種用于確定沖擊碾壓最佳松鋪厚度的方法”（申請(qǐng)獨(dú)創(chuàng)專利號(hào)：2.3）和“一種利用沖擊碾壓形成的多填料層路基結(jié)構(gòu)”（授權(quán)好用新型專利號(hào)：ZL2.5）,有效避開了盲目增加沖擊輪的質(zhì)量或碾壓遍數(shù)以提高壓實(shí)度的方法，節(jié)約工程造價(jià)，延長泥巖路基運(yùn)用壽命。③提出了“一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)”（授權(quán)好用新型專利號(hào)：ZL2.X）和“一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)與其施工方法”（獨(dú)創(chuàng)專利申請(qǐng)?zhí)枺?.3）,有效地提升路基整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度，較少路基的不勻稱沉降，保證路基修筑的工程質(zhì)量。3、技術(shù)創(chuàng)新司新點(diǎn)做出重大貢獻(xiàn)。詳細(xì)見附件1核心學(xué)問產(chǎn)權(quán)證明中專利5o主要學(xué)問產(chǎn)權(quán)書目（不超過10件）問權(quán)別學(xué)產(chǎn)類學(xué)問產(chǎn)權(quán)詳細(xì)名稱國家（地區(qū)）授權(quán)號(hào)授權(quán)日期證書編號(hào)權(quán)利人獨(dú)創(chuàng)人創(chuàng)利效態(tài)獨(dú)專有狀獨(dú)創(chuàng)一種治理橋頭跳車的過渡路基中國ZL201010560364.7969708合肥工業(yè)高校董滿生；趙佳佳；侯超群；鄭小燕；胡晴；余志平授權(quán)好用新型一種利用沖擊碾壓形成的多填料層路基結(jié)構(gòu)中國ZL201520389473.5合肥工業(yè)高校劉凱；盧林；王芳；陳發(fā)根；孫志彬；李潤清；張明偉授權(quán)獨(dú)倉U一種用于確定沖擊碾壓最佳松鋪厚度的方法中國ZL201510309355.3合肥工業(yè)高校劉凱；盧林；王芳；陳發(fā)根；孫志彬；李潤清；張明偉授權(quán)好用新型一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)中國ZL201520929579安徽省交通控股集團(tuán)有限公司李潤清；劉凱；陳發(fā)根；于春江；康家鼎；姚春江授權(quán).X獨(dú)創(chuàng)一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)與其施工方法中國安徽省交通控股集團(tuán)有限公司李潤清；劉凱；陳發(fā)根;于春江；康家鼎；周基群；姚春江；張衛(wèi)華；徐良；趙可肖實(shí)質(zhì)審查獨(dú)倉lj定軟雨深去確結(jié)基挖圻種固路翻的一弱巖后度中國合肥工業(yè)高校劉凱；張明偉；孫志彬；王芳；盧林實(shí)質(zhì)審查獨(dú)創(chuàng)鐵改土與方用砂脹法種細(xì)膨方施一尾良的其法中國合肥工業(yè)高校儲(chǔ)誠富；陳天虎；汪忠明；查甫生；董滿生實(shí)質(zhì)審查好用新型一種紅砂巖填料路堤中國ZL201320286540.1合肥工業(yè)高校盧坤林；朱大勇；劉拴奇；甘文寧授權(quán)獨(dú)創(chuàng)一種用于計(jì)算壓路機(jī)施工次數(shù)的方法與系統(tǒng)中國合肥工業(yè)高校；安徽漢高信息科技有限公司徐仕明；潘若愚；費(fèi)中強(qiáng)；褚偉；吳昊；梁昌勇；鄧陳記；張公讓；蔡傳勇；朱克毓；宋海波；潘立生；齊江林；宋志誠實(shí)質(zhì)審查①通過大量泥巖物理特性和力學(xué)性能測試；依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，提出了基于物理特性與路用性能的泥巖分類方法和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。②提出了“破裂機(jī)+羊足碾+三層填筑振壓+沖擊補(bǔ)壓”的最佳組合壓實(shí)技術(shù)，創(chuàng)新了依據(jù)沖擊壓路機(jī)機(jī)具質(zhì)量確定土體最佳分層補(bǔ)壓厚度的方法。③建立了路基深度、粘土封水層厚度、雨后路基晾曬時(shí)間以與泥巖風(fēng)化程度與路基含水率的預(yù)估模型，創(chuàng)新了泥巖路基封水過渡層典型結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵施工技術(shù)。④從壓實(shí)度、路面結(jié)構(gòu)層附加應(yīng)力、坡度、舒適度四個(gè)方面提出泥巖路基差異沉降度限制標(biāo)準(zhǔn)與治理泥巖路基橋頭跳車的過渡結(jié)構(gòu)，構(gòu)建基于多層次分析方法的邊坡穩(wěn)定影響因素權(quán)重確定模型。4、經(jīng)濟(jì)效益項(xiàng)目探討成果已勝利應(yīng)用于北沿江高速馬路一期馬鞍山至巢湖段，通過科學(xué)合理利用泥巖填料，節(jié)約路基填料84.47萬方，產(chǎn)生干脆經(jīng)濟(jì)效益3693.18萬元，節(jié)約工期約90余天。項(xiàng)目探討成果正服務(wù)于北沿江高速馬路二期巢湖至無為段，從2014年至今，節(jié)約路基填料42.34萬方，已產(chǎn)生干脆經(jīng)濟(jì)效益2317.12萬元，預(yù)料竣工后將獲得干脆經(jīng)濟(jì)效益4832.93萬元。5、應(yīng)用推廣狀況本項(xiàng)目探討成果已勝利應(yīng)用于北沿江高速馬路一期馬巢段和二期巢無段，已產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，干脆經(jīng)濟(jì)效益仍在持續(xù)增長中，馬巢段通車兩年來，泥巖段路基路面運(yùn)用性能良好，未見任何病害和不穩(wěn)定跡象，探討成果不僅可應(yīng)用于安徽，還能為全國泥巖段馬路建設(shè)供應(yīng)科學(xué)指導(dǎo)。主要完成單位與創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)主要完成單位 創(chuàng)新與推廣貢獻(xiàn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)單位，籌措探討資金，組織制定總體技術(shù)路途，全面負(fù)責(zé)課題的組織與管理，協(xié)調(diào)項(xiàng)目實(shí)施，并安徽省交通控股集團(tuán)有 負(fù)責(zé)供應(yīng)探討資料。勝利地將項(xiàng)目的探討成果在北沿江限公司 高速馬路馬巢段第2?3路基合同段進(jìn)行推廣應(yīng)用，目前正在應(yīng)用于北沿江高速馬路二期巢湖至無為段。對(duì)泥巖的力學(xué)性能和路用性能進(jìn)行了系統(tǒng)探討，揭示了馬巢段泥巖的物理特性和路用性能，并進(jìn)行技術(shù)分類和分級(jí)，提出了相應(yīng)的處置措施。通過試驗(yàn)段鋪設(shè)粘土封水層的試驗(yàn)，建立了路基深度、粘土封水層厚度、雨后路基晾曬時(shí)間以與泥巖風(fēng)化程度與路基含水率的預(yù)估模型，提出了泥巖路基封水過渡層典型結(jié)構(gòu)與施工限制要求，并提出“破裂機(jī)+羊足碾+三層填筑振壓+沖擊補(bǔ)壓”組合壓實(shí)技術(shù)。提出了“一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)”（授權(quán)好用新型專利號(hào)：ZL2.X）和“一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)與其施工方法”（獨(dú)創(chuàng)專利申請(qǐng)?zhí)枺?.3）,有效地提升路基整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度，較少路基的不勻稱沉降，保證路基修筑的工程質(zhì)量。依據(jù)現(xiàn)場沖擊壓實(shí)試驗(yàn)探討，得到了沉降量、壓實(shí)度、土基回彈模量隨壓實(shí)遍數(shù)的改變規(guī)律，提出了沖擊壓實(shí)施工工藝和泥巖路堤沉降限制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)第1、2、3創(chuàng)新點(diǎn)做出重大貢獻(xiàn)。項(xiàng)目探討的主要技術(shù)依托單位，制定總體探討技術(shù)路途；對(duì)科研的方向、創(chuàng)新點(diǎn)起到總體把關(guān)的技術(shù)作用。合肥工業(yè)高校通過密度試驗(yàn)、液塑限試驗(yàn)、顆粒分析與破裂試驗(yàn)、崩解與膨脹率試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)、承載比試驗(yàn)、單軸抗壓強(qiáng)度、泥巖回彈模量試驗(yàn)等，揭示了馬巢段泥巖的物理特性和路用性能，并進(jìn)行技術(shù)分類和分級(jí)，提出了相應(yīng)的處置措施。依據(jù)現(xiàn)場重型、輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)測試，得到振動(dòng)碾壓遍數(shù)與動(dòng)力觸探錘擊次數(shù)間關(guān)系，提出了泥巖路基密實(shí)度分類標(biāo)準(zhǔn)和路基壓實(shí)限制標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)互通式立交橋頭路段的路基差異沉降，提出了“一種治理橋頭跳車的過渡路基”（授權(quán)獨(dú)創(chuàng)專利號(hào)ZL2.7）,基本解決了泥巖段路基路面沉降導(dǎo)致的橋頭跳車問題。合肥工業(yè)高校針對(duì)人為選定與限制碾壓厚度所存在的問題，提出了“一種用于確定沖擊碾壓最佳松鋪厚度的方法”（申請(qǐng)獨(dú)創(chuàng)專利號(hào)：2.3）和“一種利用沖擊碾壓形成的多填料層路基結(jié)構(gòu)”（授權(quán)好用新型專利號(hào)：ZL2.5）,有效避開了盲目增加沖擊輪的質(zhì)量或碾壓遍數(shù)以提高壓實(shí)度的方法，節(jié)約工程造價(jià)，延長泥巖路基運(yùn)用壽命。從壓實(shí)度、路面結(jié)構(gòu)層附加應(yīng)力、坡度、舒適度四個(gè)方面提出泥巖路堤差異沉降度限制標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了基于多層分析方法的邊坡穩(wěn)定影響因素權(quán)重確定模型，確定了14個(gè)影響因子在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中的權(quán)重值。依據(jù)邊坡穩(wěn)定監(jiān)測得到了應(yīng)力、應(yīng)變隨時(shí)間、邊坡高度的改變規(guī)律，對(duì)第1、2、4創(chuàng)新點(diǎn)做出重要貢獻(xiàn)。推廣應(yīng)用狀況泥巖作為路堤填料，有效解決了泥巖發(fā)育段筑路材料短缺和泥巖大量換填占用耕地、污染環(huán)境等問題。探討成果的勝利應(yīng)用為泥巖發(fā)育地區(qū)高速馬路征地取土困難和占用耕地、污染環(huán)境等問題供應(yīng)了一條新的有效解決途徑，具有較好的工程推廣應(yīng)用價(jià)值。探討成果已勝利應(yīng)用于北沿江高速馬路一期馬鞍山至巢湖段，節(jié)約路基填料84.47萬方，節(jié)約工期90天，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，合計(jì)節(jié)約工程投資費(fèi)用3693.18萬元，在土地、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等方面產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益2.12億元。北沿江高速馬路馬鞍山至巢湖段通車兩年以來，泥巖段路基路面運(yùn)用性能良好，未見任何病害和不穩(wěn)定跡象。為全國泥巖發(fā)育段的馬路建設(shè)供應(yīng)參考，做到有章可循。本項(xiàng)目成果正在應(yīng)用于北沿江高速馬路二期巢湖至無為段，巢無段路基01標(biāo)與04標(biāo)已經(jīng)節(jié)約路基填料42.34萬方，節(jié)約工期140天，已獲經(jīng)濟(jì)效益2317.12萬元，預(yù)料竣工后獲得經(jīng)濟(jì)效益4832.93萬元，該項(xiàng)目探討成果滿意安徽省馬路建設(shè)的須要，提高了泥巖路基施工質(zhì)量，大大降低泥巖沉降與邊坡滑塌等工程問題出現(xiàn)的概率，同時(shí)發(fā)展和完善了泥巖路基設(shè)計(jì)與施工的成套技術(shù)體系。主要完成人狀況表姓名技術(shù)職稱工作單位完成單位對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)建性貢獻(xiàn)曾獲科技嘉獎(jiǎng)狀況陳發(fā)根高-L安徽省交通控股集團(tuán)有限公司安徽省交通控股集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目的總體協(xié)調(diào)以與技術(shù)路途的制定，對(duì)第1、2、3創(chuàng)新點(diǎn)做出重大貢獻(xiàn)。詳細(xì)見附件1核心學(xué)問產(chǎn)權(quán)證明中專利4、5,以與附件6中學(xué)術(shù)論文1、3o1、“馬路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)探討”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，編號(hào)：2015-2-9-R1；2、主持并參加探討的“通透式拱梁傍山隧道修建技術(shù)探討”獲得省政府科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)；3、參加修建的“六武高速中大別山隧道群”，獲得第十一屆中國土木工程詹天佑獎(jiǎng)；4、參加主持的“銅（陵）黃（山）高速馬路湯口至屯溪段高邊坡穩(wěn)定性與支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)探討”，獲得中國馬路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。劉凱副教授合肥工業(yè)高校合肥工業(yè)高校全面負(fù)責(zé)本課題的探討工作，對(duì)第1、2、3、4創(chuàng)新點(diǎn)均做出重大貢獻(xiàn)。詳細(xì)見附件1核心學(xué)問產(chǎn)權(quán)證明中專利2、3、4、5、6,以與附件6中學(xué)術(shù)論文1、301、“馬路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)探討”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，編號(hào)：2015-2-9-R2；2、“發(fā)熱電纜快導(dǎo)融冰雪橋面鋪復(fù)合功能層施工技術(shù)探討”，中國馬路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)2014年馬路工程科技創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)，編號(hào)：2014-2-10；3、第八屆全國高校生交通科技大賽指導(dǎo)作品獲“三等獎(jiǎng)”：環(huán)保型融冰雪路面系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與其負(fù)荷實(shí)力設(shè)計(jì)；李潤清高工安徽省交通控股集團(tuán)有限公司安徽省交通控股集團(tuán)有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人，對(duì)第2、4創(chuàng)新點(diǎn)做出重大貢獻(xiàn)。詳細(xì)見附件1核心學(xué)問產(chǎn)權(quán)證明中專利“馬路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)探討”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，編號(hào)：2015-2-9-R3o4、5,以與附件6中學(xué)術(shù)論文40姚春江高工安徽省交通控股集團(tuán)有限公司安徽省交通控股集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)模擬分析，試驗(yàn)探討，對(duì)第2、3創(chuàng)新點(diǎn)做出貢獻(xiàn)。詳細(xì)見附件1核心學(xué)問產(chǎn)權(quán)證明中專利5,以與附件6中學(xué)術(shù)論文8?！榜R路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)探討”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，編號(hào)：2015-2-9-R9陳自福高工安徽省高速馬路控股集團(tuán)有限公司安徽省高速馬路控股集團(tuán)有限公司參加施工技術(shù)探討，通過系統(tǒng)分析影響邊坡穩(wěn)定性的多個(gè)因素和模擬計(jì)算邊坡坡度、降雨強(qiáng)度、錨桿對(duì)邊坡應(yīng)力、位移的影響規(guī)律，構(gòu)建了基于多層分析方法的邊坡穩(wěn)定影響因素權(quán)重確定模型，對(duì)第2、3創(chuàng)新點(diǎn)做出重大貢獻(xiàn)。楊新蘇高工安徽省高速馬路控股集團(tuán)有限公司安徽省高速馬路控股集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)模擬分析，試驗(yàn)探討，對(duì)第2、3創(chuàng)新點(diǎn)做出貢獻(xiàn)。詳細(xì)見附件1核心學(xué)問產(chǎn)權(quán)證明中專利5,以與附件6中學(xué)術(shù)論文8。孫志彬講師合肥工業(yè)高校合肥工業(yè)高校建立模型，數(shù)值仿真，詳細(xì)負(fù)責(zé)邊坡穩(wěn)定性模擬分析的探討，對(duì)第2、4創(chuàng)新點(diǎn)做出重大貢獻(xiàn)。詳細(xì)見附件1核心學(xué)問產(chǎn)權(quán)證明中專利2、3、6,以與附件6中學(xué)術(shù)論文6、901、“馬路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)探討”,2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，編號(hào)：2015-2-9-R52、“高速鐵路淺埋小凈距大跨度隧道群關(guān)鍵技術(shù)探討”，中國鐵路工程總公司科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。馬天高工安徽省高速馬路控安徽省高速馬路試驗(yàn)探討，整理資料。依股集團(tuán)有限公司控股集團(tuán)有限公司據(jù)現(xiàn)場重型、輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)測試，得到振動(dòng)碾壓遍數(shù)與動(dòng)力觸探錘擊次數(shù)間關(guān)系，提出了泥巖路基密