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中铁二院科技成果获中国岩石力学与工程学会科技进步一等奖

点击量:1775   2021-12-06   【打印】   【关闭

10月24日,中国岩石力学与工程学会2021年度科技成果奖励大大在北京隆重召开,中铁二院主持完成的“高速铁路路基变形控制关键技术与应用”荣获科技进步一等奖。
高速铁路对线下基础沉降变形的限制十分严酷,百年设计使用年限内的路基及过渡段沉降限值在 5~15mm。路基由岩土松散材料构筑于露天环境,“毫米级”沉降变形的有效控制,面临巨大的技术挑战。研究团队历时10 余年,运用理论分析 → 数值模拟 → 模型试验 → 现场试验 → 工程应用等手段,对高速铁路路基“毫米级”沉降控制技术难题进行了系统的专项科技攻关,破解了“核心机密”,在三个方面取得了理论、方法和技术上的突破。
一是填筑体变形和刚度控制。基于层状体系理论,建立了结构层位自上而下、荷载效应由动至静的路基填筑体层状结构协同设计方法及竖向刚度调控技术,为高速铁路路基填筑体变形及刚度的精细控制提供了可行的方法;发明了适用于多雨区和季冻区的“上封下排”全断面沥青混凝土基床结构,以及采用红层软岩、粉质黏土等非良质填料的高速铁路路基结构及构筑方法。
二是土质地基沉降变形控制。基于精细化试验研究,提出了长时路堤荷载下地基土层变形时间效应的“四状态”划分,提出了高速铁路路基毫米级变形控制的地基变形状态表征方法及设计控制参数,破解了高速铁路土质地基毫米级工后沉降控制的“核心秘密”,为土质地基毫米级沉降的可靠、经济控制提供了理论支撑;发明了路基桩-网、桩-板及组合结构,以及近接既有高铁微扰动等地基加固新技术。
三是斜坡路基侧滑变形控制。研究揭示了斜坡路基侧向变形与竖向沉降的复合变形规律,建立了山区高速铁路斜坡路基“防滑-控沉”设计方法,发明了反拉式加固桩、椅式桩板墙、高悬臂组合挡墙、坡脚侧向约束桩等山区高速铁路路基系列新结构及构筑方法,实现了斜坡路基“高稳定、小变形”的有效控制。
项目获发明专利25项、实用新型专利26项、软件著作权2项,取得省部级工法3项,出版学术专著3部。成果在贵广、成绵乐、成渝、成贵、沪昆等10余条高速铁路建设中成功应用,路基变形控制效果好,项目节省工程直接投资逾8.6亿元,社会经济效益显著。
(中铁二院)

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