重大技術(shù)突破與創(chuàng)新為西部交通建設“保駕護航”
十年攻關(guān)歷程中,西部項目取得了30個方面的重大突破,形成了特殊地質(zhì)條件下公路建設成套技術(shù)、世界級橋梁隧道建設技術(shù)、港口建設技術(shù)、交通安全保障技術(shù)及綠色交通技術(shù)等一大批重大技術(shù)成果,在提高工程質(zhì)量、延長設施壽命、降低工程造價、加快工程進度、保障交通安全、保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)約資源和節(jié)能減排等方面成效顯著,為西部交通建設的順利實施起到了“保駕護航”的作用,主要體現(xiàn)在以下八個方面:
在公路建設方面,圍繞長期制約西部地區(qū)公路交通建設發(fā)展的特殊地質(zhì)筑路技術(shù)難題,從勘察、設計、施工、養(yǎng)護等方面開展系統(tǒng)性研究,形成了沙漠、凍土、膨脹土、巖溶、黃土、鹽漬土等6大特殊地質(zhì)筑路成套技術(shù),攻克了沙漠高速公路路基壓實、多年凍土地區(qū)公路病害機理、膨脹土路塹邊坡穩(wěn)定、隱伏溶洞頂板變形監(jiān)測、黃土浸水入滲工程特性、鹽漬土四場耦合等世界性技術(shù)難題,支持了特殊地質(zhì)地區(qū)1.2萬公里高等級公路建設,推動了大規(guī)模國道主干線和省際通道建設向西部地區(qū)的延伸;保證了集中國地質(zhì)病害之大成、世界上施工難度最大的在建山區(qū)高速公路——湖北滬蓉西高速公路工程建設的順利進行,使其成為了中國乃至世界山區(qū)高速公路建設的典范。
在橋梁建設方面,重點攻克了橋位勘測、適宜大跨結(jié)構(gòu)設計和生態(tài)保護施工等方面的技術(shù)難題,形成了大跨千米級鋼桁懸索橋、鋼管混凝土拱橋、高墩大跨彎坡斜橋、大跨鋼筋混凝土箱型拱橋、鋼—混凝土組合橋梁等的設計施工成套技術(shù),成功指導了世界最大跨徑鋼管混凝土拱橋——巫山長江大橋和同類橋型世界最大跨徑的茅草街大橋的建設;保障了四渡河大橋、壩陵河大橋、矮寨懸索橋建設的順利進行。圍繞在役橋梁安全運營方面亟待解決的重大技術(shù)難題,重點攻克了橋梁檢測診斷、安全與耐久性評估、維修加固改造、剩余壽命預測與全壽命周期設計等關(guān)鍵技術(shù),大幅提升了我國橋梁養(yǎng)管技術(shù)水平。全壽命周期設計技術(shù)成果為湖北鄂東長江公路大橋節(jié)約成本近5.6億元。
在隧道建設方面,重點解決了特長公路隧道通風、防災、運營、監(jiān)控,特殊結(jié)構(gòu)形式公路隧道設計計算方法、爆破控制、合理支護設計等技術(shù)難題,支持了雪峰山隧道、龍?zhí)端淼?、滬蓉西高速公路八字嶺隧道、都江堰至汶川公路的紫坪鋪隧道、雅瀘高速公路干海子小半徑雙螺旋隧道等486座隧道工程的建設,締造了秦嶺終南山隧道“天下第一隧”的壯舉,見證了我國特長公路隧道從不敢建到敢于建、善于建的全過程技術(shù)發(fā)展周期,使我國山嶺公路隧道建造水平進入世界前列。
在航道建設技術(shù)方面,解決了山區(qū)河流不同類型特性的灘險整治、樞紐上游變動回水區(qū)及樞紐壩下近壩段航道整治、整治建筑物型式及其穩(wěn)定性等技術(shù)難題,形成的一整套山區(qū)河流不同類型灘險整治理論和技術(shù)成果,為西部地區(qū)加快提高航道等級提供了技術(shù)支撐,保障了長江、西江、黃河流域內(nèi)河航道建設工程及航運梯級開發(fā)的順利實施。
在樞紐通航建筑物建設技術(shù)方面,解決了上下游引航道水力學計算的理論問題,攻克了超高水頭船閘輸水系統(tǒng)閥門空化的世界難題,突破了通航樞紐、船閘建設、升船機建設等重大關(guān)鍵技術(shù)難題,支撐了西江、嘉陵江、烏江等航運梯級開發(fā)和重慶草街、長江小南海等航電樞紐建設。圍繞提升三峽樞紐綜合通過能力,開展的標準船型、船舶動態(tài)監(jiān)控、三峽-葛洲壩兩壩航運聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度等一系列研究,為三峽船閘年貨物通過量由2004年的3400多萬噸提高到2008年的5300多萬噸提供了保障。
在港口建設技術(shù)方面,攻克了山區(qū)河流在大水位差條件下建港的碼頭結(jié)構(gòu)型式和裝卸工藝等技術(shù)難題,解決了沿海港口在復雜環(huán)境條件下的港口建港條件、碼頭結(jié)構(gòu)新型式、材料耐久性等關(guān)鍵技術(shù)問題,推動了我國港口建設從優(yōu)質(zhì)岸線向普通岸線、從優(yōu)良地質(zhì)條件向一般地質(zhì)條件、從沿岸近岸水域向離岸深水水域的發(fā)展。
在交通安全技術(shù)方面,構(gòu)建了公路交通安全基本理論體系框架,填補了我國在該領(lǐng)域理論研究的空白,實現(xiàn)了應用技術(shù)、管理技術(shù)、標準規(guī)范、長效管理手段的創(chuàng)新,在西部12個省區(qū)6000多公里高速公路建設得到了應用,有力支持了全國公路安全保障工程的實施。示范路段年均重特大交通事故數(shù)降低了77%,死亡人數(shù)降低81%,減少損失數(shù)十億元。
在綠色交通技術(shù)方面,以突破解決生態(tài)選線、植被恢復、地景融合等技術(shù)為重點,“在設計上最大限度地保護生態(tài),在施工中最小程度地破壞和最大限度地恢復生態(tài)”,支撐了云南思小路、湖北神宜路、四川川九路等生態(tài)示范工程建設,引領(lǐng)了我國公路建設與自然和諧發(fā)展之路?!安牧瞎?jié)約與循環(huán)利用專項行動計劃”大力推廣了機制砂、巖瀝青、硅藻土、火山灰、工業(yè)廢棄物等地方性材料筑路技術(shù)成果,有效降低了工程造價,促進了地方經(jīng)濟發(fā)展;以廢舊橡膠粉應用、路面材料再生、溫拌瀝青路面為代表的資源節(jié)約技術(shù)的普及應用,改善了區(qū)域環(huán)境,促進了循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,為交通行業(yè)走“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”發(fā)展之路奠定了堅實的基礎(chǔ)。
提升行業(yè)科技水平,增強自主創(chuàng)新能力
西部交通建設科技項目計劃自啟動至今,已有299個項目完成鑒定驗收,86%以上的項目成果達到國際先進或國內(nèi)領(lǐng)先水平,部分成果達到國際領(lǐng)先水平。這些項目成果在各級科技獎項評選屢獲殊榮。截至目前,已有3個項目獲國家科技進步一等獎,8個項目獲國家科技進步二等獎,1個項目獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎,4個項目獲中國公路學會科技進步特等獎,27項成果獲得省部級科學技術(shù)進步一等獎,74項成果獲省部級科學技術(shù)進步二等獎,51項成果獲省部級科學技術(shù)進步三等獎,獲獎總數(shù)達168項。
依托西部項目成果,行業(yè)學術(shù)水平有了顯著提高,自主創(chuàng)新能力有了明顯增強。目前,國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表的關(guān)于西部項目成果的學術(shù)論文已達2560篇,并有869篇被三大檢索(EI、SCI、ISTP)收錄;出版學術(shù)著作89部;申請并獲得國家專利232項,其中發(fā)明專利87項,實用新型專利145項;獲得軟件著作權(quán)90項。
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