復雜山區穿越熱帶雨林國道升級改造成綠色高速公路關鍵技術研究

1主要完成單位：云南省交通投資建設集團有限公司，云南小磨高速公路改擴建工程建設指揮部，交通運輸部公路科學研究所，中國科學院武漢巖土力學研究所，云南恒達生態環境建設有限公司，云南交投集團公路建設有限公司，北京公科固橋技術有限公司，云南省交通規劃設計研究院有限公司。

2主要完成人員：張國輝，張勁泉，謝峻，宋桂鋒，周榮貴，楊建成，楊漢忠，柯鑒，關鳳林，吳振君，王華牢。

3獎勵級別：2020年度云南省科學技術獎科學技術進步獎一等獎。

4項目主要內容和創新點：

小磨高速公路是亞洲公路網AH3線和國道G8511的重要路段，是中國通往老撾的“國門高速路”，項目建成對我國推進“一帶一路”互聯互通意義重大。

本項目針對穿越熱帶雨林復雜山區生態環境保護要求極高的小勐養至磨憨二級公路升級改造為高速公路工程，攻克了既有公路線位合理優化利用、橋梁安全耐久性能提升、全強風化巖質邊坡生態防護加固、新舊隧道應急救援設施最優設計、暴雨濃霧條件下行車安全等關鍵技術，創建了復雜山區多要素控制公路升級改造成套技術，為改擴建路、橋、隧、邊坡的品質提升提供了強有力的技術支撐，實現了公路改擴建技術領域的突破與引領。

創新點：① 創建了新舊混凝土橋梁構件使用壽命匹配設計施工技術，發明了體外預應力墩頭鋼絲錨板補強、不中斷交通橋梁拼寬接縫技術及《橋梁升級改造驗收標準》，形成了我國首個既有橋梁升級改造技術體系。② 揭示了全強風化巖質邊坡牽引滑動失穩機理，建立了邊坡鉆孔進尺速度與巖體強度定量關系，構建了山區邊坡加固防護技術；研制了邊坡新型生態修復及災害可視化監控體系，形成了全強風化巖質邊坡災害深層+淺層+監控綜合防控技術。③ 揭示了山區高低差隧道長陡橫通道煙氣擴散規律，創新了改擴建工程隧道直達地面救援橫通道和獨立避難硐室的設計方法，其成果納入《公路隧道設計規范》（JTG 3370.1-2018）。④ 提出了平面分離、縱面分臺、交叉換岸的創新設計方法，保障了平縱橫指標安全合理。研發的熱帶雨林地區交通安全設施及產品，解決了暴雨濃霧條件下的安全行車問題。

圖1 “平面分離、縱面分臺、交叉換岸、迂回展線”的創新設計，“七辮九分十拓”生態布線方法

圖2 小勐養—磨憨改擴建高速公路工程，亦是中國通往老撾的“國門高速路”

圖3 保護生態環境，全線隧道洞口實施“零開挖”技術

根據2020年10月22日省交警總隊報道，小磨高速連續810天死亡交通事故“零發生”，安全運營成效顯著。項目獲授權發明專利5件，其他授權專利與軟著15項，發表核心期刊論文28篇，出版專著2部。取得直接和間接經濟效益27.98億元，經濟社會及環保效益顯著。項目成果達到國際領先水平，已在多條高速公路建設中推廣應用，極大地推動了山區高速公路改擴建工程的技術進步。