2016年度安徽省科學(xué)技術(shù)獎

推薦項目公示內(nèi)容（科技進(jìn)步獎）項目名稱 高速公路泥化透水性泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)1、項目背景安徽省北沿江馬巢高速公路及泛巢湖地區(qū)普遍發(fā)育泥巖，泥巖具有抗壓強(qiáng)度低、透水性強(qiáng)、遇水易泥化、崩解等特點，容易引起路基沉降、邊坡溜坍、路基翻漿等工程地質(zhì)問題。廢棄泥巖不僅污染環(huán)境，而且將帶來大面積的取土場及棄土場，工程造價大幅提高。為解決泥巖是否能作為路基填料、如何作為路基填料、應(yīng)采取何種措施問題，特成立課題組進(jìn)行高速公路泥化透水性泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)的研究。2、主要研究內(nèi)容及核心專利主要研究內(nèi)容：泥巖基本物理特性、路用性能研究；泥巖技術(shù)分級方法及其標(biāo)準(zhǔn)研究；泥巖路基填筑優(yōu)化組合施工方案；泥巖路堤沉降控制標(biāo)準(zhǔn)和措施；泥巖路基高邊坡穩(wěn)定性分析和安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)；泥巖路基典型斷面設(shè)計；泥巖路基施工技術(shù)指南。項目簡介研究成果被同行知名專家鑒定為“達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平”，獲得與本項目相關(guān)專利授權(quán)5項，另有4項專利處于實質(zhì)審查階段，獲得學(xué)術(shù)論文9篇。針對泥巖路基修筑的問題，項目核心專利如下：項目簡介①提出了“一種治理橋頭跳車的過渡路基”（授權(quán)發(fā)明專利號：ZL201010560364.7），基本解決了泥巖段路基路面沉降導(dǎo)致的橋頭跳車問題，完善了公路路基填筑的施工技術(shù)體系。②提出了“一種用于確定沖擊碾壓最佳松鋪厚度的方法”（申請發(fā)明專利號：201510309355.3）和“一種利用沖擊碾壓形成的多填料層路基結(jié)構(gòu)’（授權(quán)實用新型專利號：ZL201520389473.5），有效避免了盲目增加沖擊輪的質(zhì)量或碾壓遍數(shù)以提高壓實度的方法，節(jié)省工程造價，延長泥巖路基使用壽命。③提出了“一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)”（授權(quán)實用新型專利號：ZL201520929579.X）和“一種泥的預(yù)估模型，創(chuàng)新了泥巖路基封水過渡層典型結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵施工技術(shù)。④從壓實度、路面結(jié)構(gòu)層附加應(yīng)力、坡度、舒適度四個方面提出泥巖路基差異沉降度控制標(biāo)準(zhǔn)及治理泥巖路基橋頭跳車的過渡結(jié)構(gòu)，構(gòu)建基于多層次分析方法的邊坡穩(wěn)定影響因素權(quán)重確定模型。4、經(jīng)濟(jì)效益項目研究成果已成功應(yīng)用于北沿江高速公路一期馬鞍山至巢湖段，通過科學(xué)合理利用泥巖填料，節(jié)省路基填料84.47萬方，產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益3693.18萬元，節(jié)約工期約90余天。項目研究成果正服務(wù)于北沿江高速公路二期巢湖至無為段，從2014年至今，節(jié)省路基填料42.34萬方，已產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益2317.12萬元，預(yù)計竣工后將獲得直接經(jīng)濟(jì)效益4832.93萬元。5、應(yīng)用推廣情況本項目研究成果已成功應(yīng)用于北沿江高速公路一期馬巢段和二期巢無段，已產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益，直接經(jīng)濟(jì)效益仍在持續(xù)增長中，馬巢段通車兩年來，泥巖段路基路面使用性能良好，未見任何病害和不穩(wěn)定跡象，研究成果不僅可應(yīng)用于安徽，還能為全國泥巖段公路建設(shè)提供科學(xué)指導(dǎo)。主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)主要完成單位創(chuàng)新及推廣貢獻(xiàn)項目負(fù)責(zé)單位，籌措研究資金，組織制定總體技術(shù)路線，全面負(fù)責(zé)課題的組織與管理，協(xié)調(diào)項目實施，并負(fù)責(zé)提供研究資料。成功地將項目的研究成果在北沿江高速公路馬巢段第2?3路基合同段進(jìn)行推廣應(yīng)用，目前正在應(yīng)用于北沿江高速公路二期巢湖至無為段。對泥巖的力學(xué)性能和路用性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，揭示了馬巢段泥巖的物理特性和路用性能，并進(jìn)行技術(shù)分類和分級，提出了相應(yīng)的處置措施。通過試驗段鋪設(shè)粘土封水層的試驗，建立了路基深度、粘土封水層厚度、雨后路基晾曬時間以及泥巖風(fēng)化程度與路基含水率的安徽省交通控股集團(tuán)有限公司預(yù)估模型，提出了泥巖路基封水過渡層典型結(jié)構(gòu)及施工控制要求，并

項目研究的主要技術(shù)依托單位，制定總體研究技術(shù)路線；對科研的方向、創(chuàng)新點起到總體把關(guān)的技術(shù)作用。通過密度實驗、液塑限實驗、顆粒分析與破碎試驗、崩解與膨脹率實驗、擊實實驗、承載比實驗、單軸抗壓強(qiáng)度、泥巖回彈模量實驗等，揭示了馬巢段泥巖的物理特性和路用性能，并進(jìn)行技術(shù)分類和分級，提出了相應(yīng)的處置措施。依據(jù)現(xiàn)場重型、輕型動力觸探試驗測試，得到振動碾壓遍數(shù)與動力觸探錘擊次數(shù)間關(guān)系，提出了泥巖路基密實度分類標(biāo)準(zhǔn)和路基壓實控制標(biāo)準(zhǔn)，針對互通式立交橋頭路段的路基差異沉降，提出了“一種治理橋頭跳車的過渡路基”（授權(quán)發(fā)明專利號ZL201010560364.7），基本解決了泥巖段路基路面沉降導(dǎo)致的橋頭合肥工業(yè)大學(xué)跳車問題。針對人為選定及控制碾壓厚度所存在的問題，提出了“一種用于確定沖擊碾壓最佳松鋪厚度的方法”（申請發(fā)明專利號：201510309355.3）和“一種利用沖擊碾壓形成的多填料層路基結(jié)構(gòu)”（授權(quán)實用新型專利號：ZL201520389473.5），有效避免了盲目增加沖擊輪的質(zhì)量或碾壓遍數(shù)以提高壓實度的方法，節(jié)省工程造價，延長泥巖路基使用壽命。從壓實度、路面結(jié)構(gòu)層附加應(yīng)力、坡度、舒適度四個方面提出泥巖路堤差異沉降度控制標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了基于多層分析方法的邊坡穩(wěn)定影響因素權(quán)重確定模型，確定了14個影響因子在邊坡穩(wěn)定性評價中的權(quán)重值。依據(jù)邊坡穩(wěn)定監(jiān)測得到了應(yīng)力、應(yīng)變隨時間、邊坡高度的變化規(guī)律，對第1、2、4創(chuàng)新點做出重要貢獻(xiàn)。泥巖作為路堤填料，有效解決了泥巖發(fā)育段筑路材料短缺和泥巖大量換填占用耕地、污染環(huán)境等問題。研究成果的成功應(yīng)用為泥巖發(fā)育地區(qū)高速公路征地取土困難和占用耕地、污染環(huán)境等問題提供了一條新的有效解決途徑，具有較好的工程推廣應(yīng)用價值。研究成果已成功應(yīng)用于北沿江高速公路一期馬鞍山至巢湖段，節(jié)省路基填料84.47萬方，節(jié)省工期90天，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，合計節(jié)約工程投資費用3693.18萬元，在土地、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等方面產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益2.12億元。北沿江高速公路馬鞍山至巢湖段通車兩年以來，

主要完成人情況表姓名技術(shù)職稱工作單位完成單位對本項目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)曾獲科技獎勵情況陳發(fā)根高工安徽省交通控股集團(tuán)有限公司安徽省交通控股集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)項目的總體協(xié)調(diào)以及技術(shù)路線的制定，對第1、2、3創(chuàng)新點做出重大貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利」4、5，以及附件6中學(xué)術(shù)論文1、3。1、“公路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)研究”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎二等獎，編號：2015-2-9-R1；2、主持并參與研究的“通透式拱梁傍山隧道修建技術(shù)研究”獲得省政府科學(xué)技術(shù)二等獎；3、參與修建的“六武高速中大別山隧道群”，獲得第十一屆中國土木工程詹天佑獎；4、參與主持的“銅（陵）黃（山）高速公路湯口至屯溪段高邊坡穩(wěn)定性及支護(hù)設(shè)計優(yōu)化系統(tǒng)研究”，獲得中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎。劉凱副教授合肥工業(yè)大學(xué)合肥工業(yè)大學(xué)全面負(fù)責(zé)本課題的研究工作，對第1、2、3、4創(chuàng)新點均做出重大貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利2、3、4、5、6，以及附件6中學(xué)術(shù)論文1、3。1、“公路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)研究”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎二等獎，編號：2015-2-9-R2；2、“發(fā)熱電纜快導(dǎo)融冰雪橋面鋪復(fù)合功能層施工技術(shù)研究”，中國公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會2014年公路工程科技創(chuàng)新成果二等獎，編號：2014-2-10；3、第八屆全國大學(xué)生交通科技大賽指導(dǎo)作品獲，三等獎”：環(huán)保型融冰雪路面系統(tǒng)實現(xiàn)及其負(fù)荷能力設(shè)計；李潤清高工安徽省交通控股集團(tuán)有限公司安徽省交通控股集團(tuán)有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人，對第2、4創(chuàng)新點做出重大貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利」4、5,以及附件6中學(xué)術(shù)論文4。“公路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)研究”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎二等獎，編號：2015-2-9-R3。姚春江高工安徽省交通控股集團(tuán)有限公司安徽省交通控股集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)模擬分析，試驗研究，對第2、3創(chuàng)新點做出貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利」5，以及附件6中學(xué)術(shù)論文8。“公路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)研究”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎二等獎，編號：2015-2-9-R9陳自福高工安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司參與施工技術(shù)研究，通過系統(tǒng)分析影響邊坡穩(wěn)定性的多個因素和模擬計

算邊坡坡度、降雨強(qiáng)度、錨桿對邊坡應(yīng)力、位移的影響規(guī)律，構(gòu)建了基于多層分析方法的邊坡穩(wěn)定影響因素權(quán)重確定模型，對第2、3創(chuàng)新點做出重大貢獻(xiàn)。楊新蘇高工安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)模擬分析，試驗研究，對第2、3創(chuàng)新點做出貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利」5，以及附件6中學(xué)術(shù)論文8。孫志彬講師合肥工業(yè)大學(xué)合肥工業(yè)大學(xué)建立模型，數(shù)值仿真，具體負(fù)責(zé)邊坡穩(wěn)定性模擬分析的研究，對第2、4創(chuàng)新點做出重大貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利」2、3、6，以及附件6中學(xué)術(shù)論文6、9。1、“公路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)研究”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎二等獎，編號：2015-2-9-R52、“高速鐵路淺埋小凈距大跨度隧道群關(guān)鍵技術(shù)研究”，中國鐵路工程總公司科學(xué)技術(shù)一等獎。馬天高工安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司試驗研究，整理資料。依據(jù)現(xiàn)場重型、輕型動力觸探試驗測試，得到振動碾壓遍數(shù)與動力觸探錘擊次數(shù)間關(guān)系，提出了泥巖路基密實度分類標(biāo)準(zhǔn)和路基壓實控制標(biāo)準(zhǔn)。對第1、2創(chuàng)新點做出貢獻(xiàn)。董滿生副教授合肥工業(yè)大學(xué)合肥工業(yè)大學(xué)技術(shù)顧問，力學(xué)試驗負(fù)責(zé)人，對第1、4創(chuàng)新點做出重大貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利」1，以及附件6中學(xué)術(shù)論文7。1、“公路泥巖路基修筑關(guān)鍵技術(shù)研究”，2015年安徽省交通科技進(jìn)步獎二等獎，編號：2015-2-9-R82、“磷石膏在公路路基路面中的應(yīng)用技術(shù)研究”，2004重慶市科學(xué)技術(shù)獎（科技進(jìn)步獎）三等獎。徐良工程師安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司主要負(fù)責(zé)施工技術(shù)研究和項目的總體協(xié)調(diào)，對第1、2創(chuàng)新點做出重大貢獻(xiàn)。具體見附件1核心知識產(chǎn)權(quán)證明中專利5。

主要知識產(chǎn)權(quán)目錄（不超過10件）知識產(chǎn)權(quán)類別知識產(chǎn)權(quán)具體名稱國家（地區(qū)）授權(quán)號授權(quán)日期證書編號權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利有效狀態(tài)發(fā)明一種治理橋頭跳車的過渡路基中國ZL201010560364.72012.06.13969708合肥工業(yè)大學(xué)董滿生；趙佳佳；侯超群；鄭小燕；胡晴；余志平授權(quán)實用新型一種利用沖擊碾壓形成的多填料層路基結(jié)構(gòu)中國ZL201520389473.52015.09.234638911合肥工業(yè)大學(xué)劉凱；盧林；王芳；陳發(fā)根；孫志彬；李潤清；張明偉授權(quán)發(fā)明一種用于確定沖擊碾壓最佳松鋪厚度的方法中國ZL201510309355.32016.03.30合肥工業(yè)大學(xué)劉凱；盧林；王芳；陳發(fā)根；孫志彬；李潤清；張明偉授權(quán)實用新型一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)中國ZL201520929579.X安徽省交通控股集團(tuán)有限公司李潤清；劉凱；陳發(fā)根；于春江；康家鼎；姚春江授權(quán)發(fā)明一種泥巖填方路基結(jié)構(gòu)及其施工方法中國安徽省交通控股集團(tuán)有限公司李潤清；劉凱；陳發(fā)根；于春江；康家鼎；周基群；姚春江；張衛(wèi)華；徐良；趙可肖實質(zhì)審查發(fā)明一種確定弱固結(jié)軟巖路基雨后翻挖深度的方法中國合肥工業(yè)大學(xué)劉凱；張明偉；孫志彬；王