嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路建造與維護關(guān)鍵技術(shù)
目前我國正在東北、西北等嚴(yán)寒地區(qū)展開大規(guī)模的高速鐵路建設(shè)，面臨著嚴(yán)寒惡劣條件下的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建造與維護問題，尤其是凍土路基建造和運營維護問題。本項目以嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路相關(guān)工程和課題為依托，系統(tǒng)提出和創(chuàng)新了嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基防凍脹設(shè)計、施工、綜合監(jiān)測和運營維護等成套技術(shù)。
1.主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新了量化控制凍脹變形的嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基設(shè)計方法及結(jié)構(gòu)。提出了基于溫度邊界和填料熱物參數(shù)的凍深算法；提出了粗粒土凍脹試驗方法和裝置；提出了滲透性級配碎石技術(shù)條件；揭示了摻水泥級配碎石的作用機理，提出了相關(guān)設(shè)計方法和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)；創(chuàng)新了低矮路堤地表積水滲井疏排下滲和全凍深混凝土抗凍技術(shù)；獲得了高速鐵路保溫結(jié)構(gòu)彈、塑性變形特性，提出了無砟軌道保溫基床結(jié)構(gòu)技術(shù)條件。
（2）優(yōu)化了嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹控制施工關(guān)鍵技術(shù)。創(chuàng)新了級配碎石施工全過程細(xì)粒含量控制關(guān)鍵技術(shù)；首次提出了高鐵路基防水封閉層大流態(tài)自密實瀝青混凝土生產(chǎn)、施工和質(zhì)量控制成套技術(shù)；揭示了各因素對摻水泥級配石的影響規(guī)律，提出了相關(guān)施工控制關(guān)鍵技術(shù)。
（3）系統(tǒng)建立了嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹綜合監(jiān)測技術(shù)體系。開發(fā)了低溫適應(yīng)性、遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)查詢的凍脹監(jiān)測技術(shù)及裝置；創(chuàng)新了嚴(yán)寒地區(qū)冬季軌道不平順檢測評估技術(shù)；提出了凍脹縱向連續(xù)觀測技術(shù)及系統(tǒng)。
（4）揭示了嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹時空分布特征并提出了軌道維護技術(shù)。揭示了嚴(yán)寒地區(qū)高鐵路基凍深和凍脹發(fā)展變化規(guī)律；提出了高鐵路基淺層和深層凍脹的劃分界限，闡釋了路基凍脹機理；提出了路基凍脹維護標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新了嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路動態(tài)平順處理技術(shù)及適用于運營高鐵凍脹整治技術(shù)。
2.授權(quán)專利及論文情況
申請專利19項，其中發(fā)明專利9項，已授權(quán)0項；實用新型10項，已授權(quán)8項；發(fā)表論文29篇。
3.主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
本項目研究成果經(jīng)專家組評審鑒定達到國際領(lǐng)先水平，已廣泛應(yīng)用到我國嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路的設(shè)計、施工、監(jiān)測、整治和維護中，大大提高了我國嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路建造與維護技術(shù)水平。成果在哈大、盤營、沈丹、哈齊、蘭新、哈佳、哈牡、寶蘭等十幾條嚴(yán)寒地區(qū)高鐵中得到應(yīng)用，總里程超過7000公里，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，上述線路的凍脹均得到了有效控制，并采用其成果，使工程造價得到有效降低。項目提出的凍脹監(jiān)測技術(shù)，能夠適應(yīng)-40℃低溫工作環(huán)境，精度可達±0.1mm，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實時查詢，為獲得凍脹規(guī)律提供了技術(shù)支撐；項目提出的嚴(yán)寒地區(qū)高鐵路基"四階段"凍脹規(guī)律，為線路維護提供了科學(xué)依據(jù)；項目提出的維護技術(shù)，實現(xiàn)一次維護、兼顧冬夏，大大減少了維護工作量，2013-2014、2014-2015年冬季工作量相比2012-2013年分別減少53%和67%。
4.應(yīng)用推廣效益情況
成果的成功應(yīng)用大大提高了我國嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基建造維護技術(shù)水平。同時，我國正在大力推行"一帶一路"戰(zhàn)略，將不可避免地遇到國外嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路的建造和維護難題，成果將是極其關(guān)鍵的支撐。因此，本項目成果推廣應(yīng)用前景廣闊，可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效益。
創(chuàng)新了量化控制凍脹變形的嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基設(shè)計方法及結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)建立了嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹綜合監(jiān)測技術(shù)體系
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