嚴寒地區高速鐵路建造與維護關鍵技術
獎勵類型：2015年中國鐵道學會獎特等獎
主要完成人：趙國堂，葉陽升，劉偉平，張西澤，趙世運，劉勇，徐建軍，田利民，蔡德鉤，楊國濤，閆宏業，余雷，張先軍，劉丙強，王基全，崔維孝，陳志新，牛富俊，岳祖潤，陳先華，高亮，張千里，田士軍，朱定波，盧煒，張振河，李先明，楊西鋒，蔣金洋，劉秀波，楊彥克，姚建平，孫寶臣，張戎墾，程愛君，蘇樹明，楊春枝，王曉明，呂菲，辛濤
主要完成單位：中國鐵道科學研究院，哈大鐵路客運專線有限責任公司，鐵道第三勘察設計院集團有限公司，沈陽鐵路局，哈爾濱鐵路局，哈齊鐵路客運專線有限責任公司，中鐵第一勘察設計院集團有限公司，石家莊鐵道大學，北京交通大學，東南大學，中國科學院寒區旱區環境與工程研究所，西南交通大學，中國中鐵股份有限公司，京沈鐵路客運專線遼寧有限責任公司
項目簡介：
目前我國正在東北、西北等嚴寒地區展開大規模的高速鐵路建設，面臨著嚴寒惡劣條件下的高速鐵路基礎設施建造與維護問題，尤其是凍土路基建造和運營維護問題。本項目以嚴寒地區高速鐵路相關工程和課題為依托，系統提出和創新了嚴寒地區高速鐵路路基防凍脹設計、施工、綜合監測和運營維護等成套技術。
1. 主要技術內容
（1）創新了量化控制凍脹變形的嚴寒地區高速鐵路路基設計方法及結構。提出了基于溫度邊界和填料熱物參數的凍深算法；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條件；揭示了摻水泥級配碎石的作用機理，提出了相關設計方法和質量控制標準；創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；獲得了高速鐵路保溫結構彈、塑性變形特性，提出了無砟軌道保溫基床結構技術條件。
（2）優化了嚴寒地區高速鐵路路基凍脹控制施工關鍵技術。創新了級配碎石施工全過程細粒含量控制關鍵技術；首次提出了高鐵路基防水封閉層大流態自密實瀝青混凝土生產、施工和質量控制成套技術；揭示了各因素對摻水泥級配石的影響規律，提出了相關施工控制關鍵技術。
（3）系統建立了嚴寒地區高速鐵路路基凍脹綜合監測技術體系。開發了低溫適應性、遠程控制、網絡查詢的凍脹監測技術及裝置；創新了嚴寒地區冬季軌道不平順檢測評估技術；提出了凍脹縱向連續觀測技術及系統。
（4）揭示了嚴寒地區高速鐵路路基凍脹時空分布特征并提出了軌道維護技術。揭示了嚴寒地區高鐵路基凍深和凍脹發展變化規律；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準，創新了嚴寒地區高速鐵路動態平順處理技術及適用于運營高鐵凍脹整治技術。
2. 授權專利及論文情況
申請專利19項，其中發明專利9項，已授權0項；實用新型10項，已授權8項；發表論文29篇。
3. 主要技術經濟指標
本項目研究成果經專家組評審鑒定達到國際領先水平，已廣泛應用到我國嚴寒地區高速鐵路的設計、施工、監測、整治和維護中，大大提高了我國嚴寒地區高速鐵路建造與維護技術水平。成果在哈大、盤營、沈丹、哈齊、蘭新、哈佳、哈牡、寶蘭等十幾條嚴寒地區高鐵中得到應用，總里程超過7000公里，根據監測結果，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。項目提出的凍脹監測技術，能夠適應-40℃低溫工作環境，精度可達±0.1mm，實現網絡實時查詢，為獲得凍脹規律提供了技術支撐；項目提出的嚴寒地區高鐵路基"四階段"凍脹規律，為線路維護提供了科學依據；項目提出的維護技術，實現一次維護、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. 應用推廣效益情況
成果的成功應用大大提高了我國嚴寒地區高速鐵路路基建造維護技術水平。同時，我國正在大力推行"一帶一路"戰略，將不可避免地遇到國外嚴寒地區高速鐵路的建造和維護難題，成果將是極其關鍵的支撐。因此，本項目成果推廣應用前景廣闊，可產生巨大的經濟和社會效益。
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京公網安備 11040102700028號
