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      濕陷性黃土地區高速鐵路修建關鍵技術
       
      來源:    發布時間:2014-01-23 15:40
       
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        濕陷性黃土是對建筑結構安全危害巨大的特殊巖土。我國是世界上黃土分布最廣、厚度最大的國家,面積達64萬平方公里。黃土一般具有濕陷性、孔隙大、壓縮性強、承載力低等特性,受水浸濕后產生急劇而大量的下沉現象,造成建筑物地基失穩、道路被毀。加快高速鐵路發展已成為我國帶動經濟增長、保護生態環境、實現可持續發展的重要戰略選擇。按照鐵路中長期發展規劃,在黃土地區修建高速鐵路總里程超過2000km。高速鐵路要求基礎工程工后沉降不大于15mm,2004年之前,國內外黃土地區修建高速鐵路的基礎理論和工程實踐完全空白,能否攻克是關系到我國在廣大黃土地區成功修建高速鐵路的決定性技術問題,屬世界性難題,對我國成功建成快速鐵路網至關重要。課題以世界上第一條濕陷性黃土地區350km/h高速鐵路項目——鄭西高速鐵路為背景,針對濕陷等級高、濕陷土層最大厚度38m等工程地質難題,開展了系列科研攻關,取得了系統的創造性成果,總體上達到了國際領先水平。

        項目主要技術創新點:

        1.研發了地基深部分層變形觀測新方法和新裝置;建立了黃土場地濕陷敏感性的視濕陷速率評判方法;提出了濕陷性黃土地區高速鐵路工程類型設置的原則。實現了自主創新。

        2.建立了濕陷性黃土地區高速鐵路路基沉降控制技術體系。針對不同地基條件研發了CFG樁+水泥土擠密樁長短樁復合地基、埋入式樁板結構等路基處理技術;形成了改良黃土作為高速鐵路路基填料的控制技術。實現了自主創新。

        3.創建了濕陷性黃土地區高速鐵路長段落超大斷面隧道系統修建技術。提出了新的黃土隧道圍巖分級標準及對應的參數;揭示了超大斷面黃土隧道的變形特性,提出了超大斷面黃土隧道的位移控制基準;建立了長段落超大斷面黃土隧道的支護結構體系及安全快速施工技術體系。實現了自主創新。

        4.提出了適合濕陷性黃土地區橋梁樁基礎沉降計算的參數和方法。實現了消化吸收再創新。

          5.通過橋梁、軌道、站房一體化研究,形成了高速通過式高架車站修建技術,建成了國內外第一座以時速350km通過列車為主的高架車站。實現了自主創新。

        成果確保了鄭西高鐵的成功建設,運營3年來,累計工后沉降最大7.3mm,最高運營速度350km/h,工程安全可靠,列車運營狀態平穩。3年旅客發送量510萬人次,新增銷售額24億元,西安至廣州由20多小時縮短到8小時,至北京由11多小時縮短到4小時40分,經濟和社會效益顯著。目前成果廣泛應用于在建的西安~寶雞~蘭州、大同~西安、西安~成都、蘭新第二雙線等黃土地區高速鐵路。成果填補了黃土地區高速鐵路技術空白,完善了中國高速鐵路理論體系,對我國快速鐵路網的建設具有重大作用。形成研究報告39冊,專著2部,學術論文133篇,發明專利4項,實用新型專利10項,軟件著作權2項。

        該項目榮獲2013年度國家科技進步二等獎,主要完成單位有中鐵第一勘察設計院集團有限公司,鄭西鐵路客運專線有限責任公司,西安鐵路局,中鐵西北科學研究院有限公司,機械工業勘察設計研究院,長安大學,中鐵一局集團有限公司,主要完成人有王爭鳴,魏周春,彭文盛,薛新功,李國良,李響,張煒,李本,李桂明,熊治文。

       
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