项目效果使用于青藏高原多个高速公路建造、公路维护修理。据不完全统计，获得经济效益累计189.69亿元。
2021年，全球首条多年冻土高速公路共(和)玉(树)高速公路通车5年。这条全长635公里、规划时速80公里的高速公路，多年冻土区路段达227公里。运营5年，青海省交通运输厅点评：“初次将多年冻土地区路途工程病害率操控在世界1/5以下。”
多年冻土，是青藏高原建造高速公路面对的最大技能难题。与铁路道砟散热比较，冻土公路为全断面吸热。长期监测标明，高速公路宽厚沥青路面吸储热更是倍增，占全断面总吸热90%以上。
青藏高原，平均海拔4000米以上，这片被称为“世界屋脊”的土地，高海拔多年冻土区域面积达150万平方公里。
要想在青藏高原建造高速公路，必须霸占多年冻土。不久前，“青藏高海拔多年冻土高速公路建养关键技能及工程使用”项目，获国家科技进步二等奖。
把“宽厚黑热毯”与冻土隔脱离
穿越青藏高原150万平方公里高海拔多年冻土，完成西藏与祖国内地高速公路直通，对“一带一路”南亚大通道建造、“交通强国”及稳边固疆有着重要的意义。
“在青藏高原新建高速公路，将面对宽幅路基、厚黑沥青路面强热鸿沟对冻土的‘宽厚黑热毯’效果，大断面桥隧对冻土的强热扰动，工程灾变危险是一般公路的3倍以上。”项目榜首完成人、全国工程勘察规划大师、高寒路途国家重点试验室主任、高原冻土国家野外站负责人汪双杰说，青藏高原高海拔多年冻土温度高、热敏感性强、升温退化剧烈，冻土融沉及恶劣环境导致沉陷、失稳、开裂等工程病灾祸，呈现隐蔽性、长期性、突发性。
在青藏高原建造高速公路，突破冻土高速公路融沉防控理论与办法，霸占大标准工程构筑物融沉防控、高原大温差厚层沥青路面建养等关键技能，这在全国乃至世界都没有技能先例，是世界性技能难题。
“已有青藏二级公路及铁路，选用的被迫保护与自动冷却结构，在高速公路直接使用面对失效的危险。”项目完成人之一、中交榜首公路勘察规划研究院有限公司(以下简称中交一公院)副总工程师、高寒路途国家重点试验室常务副主任陈建兵说，传统保温文冷却技能的效果范围与强度，难以操控大标准高速公路强热鸿沟下的均匀导冷和冻土地基全体升温。
怎么把宽幅路基对冻土的扰动、厚黑沥青路面加给冻土的热量隔脱离，不让冻土吸热?2008年起，国家先后出资1.5亿元，设立14项课题，13家单位历时12年联合攻关，自主创新研究高海拔多年冻土高速公路建养关键技能。
换气、隐瞒、传导霸占冻土消融
2010年，青海省玉树藏族自治州震后生命线——共玉高速公路紧迫上马。“标准效应理论证实，一般公路病害整治技能已无法满足大标准高速公路工程结构50年规划要求。”陈建兵说，高速公路全线穿越冻土区占路途总长的36%;桥梁和地道(单幅)长39.2公里，占路途总长的11%，鄂拉山地道和姜路岭地道是我国初次规划建造的多年冻土区公路地道。
中交一公院寒区中心副主任刘戈介绍说，冻土路基横断面吸热是造成多年冻土能量失衡、引发融沉的主因。二级公路因窄幅路面及边坡吸热在多年冻土层发育“消融盘”;铁路因道砟散热及边坡吸热在路基内发育“消融夹层”。而高速公路则因路基、路面结构标准的加大，引发规划远大于前两者的“融沉盆地”。
共玉高速沿线大量散布全球独特的极不安稳高温多年冻土，工程地质和水文地质条件杂乱。沿线因多年冻土杂乱，高温高含冰量路段占比大，热安稳性差等特点，致使在其基础上建造路途结构标准3—5倍于一般等级公路和铁路时面对着极大的冻土热融危险。
怎么避免建造引发的冻土消融?
汪双杰介绍，中交一公院选用“导冷”——热棒路基，“阻热”——黑色防护网隐瞒工艺、XPS隔热板路基，“调温”——通风管路基、片(块)石路基等技能手段，霸占工程效果下冻土消融这一世界性技能难题。
“项目建立的大标准路基融沉防控能量平衡规划理论与办法，世界冻土工程专家认为是严重创新效果，只要办法得当、质量操控到位，完全能够完成冻土融沉由世界100厘米以上降至20厘米以下。”陈建兵说，为有用平衡高速公路的“热毯效果”，项目还发明了冷量智能调控的弥散式通风路基等4类12种热能量导、阻、调路基结构。
项目创建了我国独有的高海拔多年冻土公路建造维护技能体系，完成关键技能与施工办法自主创新，占领冻土高速公路建造技能世界前沿，使冻土高速公路沥青路面吸热削减12%、裂缝削减30%，并在海拔4300米青藏高原成功铺筑830公里沥青路面。
项目效果获世界冻土协会高度点评，其2017年度报告指出“共玉高速公路成功建造，树立了世界冻土工程新的里程碑”。
获得经济效益累计189.69亿元
2011年5月，国务院提出构建“一纵一横两联”“生命线”公路通道，共玉高速公路开工建造，历时6年建成通车，从西宁至玉树通行时刻从原来的16小时缩短至8小时。
共玉高速为国家高速G0613西宁至丽江公路在青海境内的重要路段，是一条集前史、地理、人文、生态为一体的绝美风景线，更是青藏高原多年冻土区建造的首条高速公路，被称为“三高”公路，即高海拔、高寒、高速。
“青藏高海拔多年冻土高速公路建养关键技能及工程使用”项目效果在这条“三高”公路建造中发挥重要效果。此外，项目效果还使用于青藏高原多个高速公路建造、公路维护修理。据不完全统计，获得经济效益累计189.69亿元。
东起青海省西宁市，西止西藏拉萨市的青藏公路，是5条进藏路途中最繁忙的公路。全长1937千米，为国家二级公路干线，路基宽10米，坡度小于7%，最小半径125米，最大行车速度60公里/小时，全线平均海拔在4000米以上。
此前，由于冻土引发的病害，青藏公路5—10年需要大修一次。
使用“青藏高海拔多年冻土高速公路建养关键技能及工程使用”效果修理维护后，2008年至今无大修，节省出资10亿元。
“现在，行车速度进步近一倍，车辆周转期缩短50%，削减燃油消耗10%以上，每年可节省燃油、车辆保修、大修及缩短车辆周转时刻等费用19170万元左右，并削减了事端的产生。”刘戈说。花大高速公路起于果洛藏族自治州玛多县花石峡，终点在该州大武镇。为削减对高原多年冻土的侵扰，花大公路架设“金隧银桥”躲避阿尼玛卿生态脆弱区。位于青海果洛藏族自治州玛沁县的雪山一号地道，双洞总长9065米，平均海拔超越4400米，施工最高海拔达4800多米，是现在世界上海拔最高的高速公路地道。
雪山一号地道穿越大面积的季节性冻土层和永久冻土层，其冻土层归于冰川消融后石块和泥土的堆积物。建造选用“青藏高海拔多年冻土高速公路建养关键技能及工程使用”相关技能，坚持了冻土的安稳，阻止了山体随气温变化而消融或塌陷。“项目选用地道三层衬砌结构，撤销体系锚杆，节省工程投入约176.4万元;削减防寒泄水洞设置约695米，节省工程投入约868.8万元。”刘戈说。
现在，这项效果正使用于青藏高速公路规划规划、东西部多年冻土公路的晋级改造，以及中巴喀喇昆仑公路建造。来历：科技日报
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攻克冻土消融难题 在青藏高原修条“三高”公路
2022-01-06 来源：中国起重机械网 人气: 2960
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