海拔4300米以上的品質(zhì)公路建設(shè)技術(shù)

文/ 供圖 | 中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司

青藏高速公路那拉段波瑪互通

青藏高速公路是“71118”國家高速公路網(wǎng)G6京藏高速的重要組成部分，那曲至拉薩高速公路（以下簡稱“那拉高速”）是青藏高速公路的重要組成部分，2021年8月全線通車，全長295公里，是西藏海拔最高、標(biāo)準(zhǔn)最高、投資規(guī)模最大的高速公路。那拉高速是推進G6京藏高速最后貫通、結(jié)束西藏高速公路“孤島”歷史的國家重大工程。

/ 攻克四大技術(shù)難關(guān)/

在建設(shè)過程中，那拉高速面臨四大技術(shù)挑戰(zhàn)，即高原溫差大、高頻凍融、強紫外線輻射等惡劣環(huán)境導(dǎo)致路基路面劣化快；地層巖性復(fù)雜多變、新構(gòu)造運動劇烈、深大活動斷裂廣布等地質(zhì)環(huán)境導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)災(zāi)變防控難；低壓缺氧、長時低溫、局地氣候急變等氣候環(huán)境導(dǎo)致的施工質(zhì)量控制難；高原生態(tài)環(huán)境脆弱，生態(tài)環(huán)境保護要求高，導(dǎo)致植被恢復(fù)技術(shù)缺乏。

面對重大工程的需求，為應(yīng)對四大技術(shù)挑戰(zhàn)，項目組依托西藏自治區(qū)科技項目、國家自然科學(xué)基金項目和中交重大科技項目，由中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司牽頭，聯(lián)合中交一公局集團有限公司、中交第二公路工程局有限公司、中交第三公路工程局有限公司等多家單位開展了聯(lián)合攻關(guān)。該項目負(fù)責(zé)人為我國公路凍土工程領(lǐng)域首席專家、全國勘察設(shè)計大師汪雙杰。該項目歷時5年持續(xù)研究，最終形成了青藏高速公路（那拉段）建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)。

青藏高速公路那拉段高原花海試驗段 生態(tài)邊坡防護

該項目共獲得知識產(chǎn)權(quán)42項，其中授權(quán)發(fā)明專利10項、實用新型專利27項、省部級工法5項；形成主（參）編標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范8部；發(fā)表論文50篇，其中SCI/EI收錄22篇。其研究成果全面支撐建成藏北高原腹地4300米高海拔、西藏一次性建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高、里程最長的高原高速公路——那拉高速公路；建立首座青藏高原地區(qū)原生路用植物培育基地，成功打造全國第一條“高原花海”公路，助力科技型、生態(tài)型、品質(zhì)型那拉高速公路建設(shè)。該項目研究成果在新藏公路改擴建、拉澤快速通道圭嘎拉隧道建設(shè)、青藏公路養(yǎng)護等工程中得到成功推廣應(yīng)用。

/ 形成四項創(chuàng)新成果/

創(chuàng)新一建立了高寒高海拔高速公路路基控黏控濕與路面控溫設(shè)計方法。研究揭示了海拔4300米以上地區(qū)高頻凍融環(huán)境下路基材料凍融劣化規(guī)律，提出了路基控黏控濕關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，建立了瀝青路面分層控溫設(shè)計方法。填補了高強凍融及大溫差環(huán)境下公路路基、路面技術(shù)指標(biāo)和控制標(biāo)準(zhǔn)空白。

創(chuàng)新二創(chuàng)新了青藏高原橋梁適應(yīng)性評價設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)；揭示了混凝土高頻凍融環(huán)境下微觀結(jié)構(gòu)演化規(guī)律；建立橋型適應(yīng)性評價指標(biāo)體系，提出了高海拔地區(qū)組合橋梁建設(shè)技術(shù)方案和EA+SMA橋面鋪裝技術(shù)；研發(fā)了抗震支座、整體式低阻雪高強度鋼護欄；解決了大溫差、強地震區(qū)公路橋梁建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)難題。

創(chuàng)新三構(gòu)建了高寒高海拔高速公路隧道災(zāi)變防控技術(shù)體系；闡釋了青藏高原典型地質(zhì)災(zāi)害形成機制，建立了“水-熱-力多場耦合”理論及分析方法，攻克了特殊地質(zhì)災(zāi)變防控、高寒防凍保溫、高烈度震區(qū)減震結(jié)構(gòu)與材料等隧道建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)；突破了高寒高海拔地區(qū)公路隧道災(zāi)害防控技術(shù)瓶頸。

創(chuàng)新四創(chuàng)新首創(chuàng)高寒高海拔路域原生植物規(guī)模化培育技術(shù)；提出海拔4300米以上地區(qū)原生植被培育方法、基于原生植物的物種搭配模式和植被快速恢復(fù)技術(shù)，縮短了植被演替周期40%至50%，植被自然成活率由65%提升至80%以上。青藏高速那拉段成功示范29.8公里，實現(xiàn)了高原生態(tài)脆弱區(qū)植被恢復(fù)技術(shù)新突破。

青藏高速公路那拉段羊八井2 號隧道

/ 70年8萬公里勘察設(shè)計路/

“青藏高速公路（那拉段）建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)”項目的第一完成單位——中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱“中交一公院”）始建于1952年，是中國交通建設(shè)集團的二級子公司，是新中國成立初期最早創(chuàng)建的公路勘設(shè)單位之一，是我國交通工程行業(yè)和規(guī)劃設(shè)計咨詢行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，也是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定者和行業(yè)科技創(chuàng)新的引領(lǐng)者。

共玉高速公路

院士、國際凍土專家現(xiàn)場考察共玉高速

70年來，中交一公院先后承擔(dān)近8萬公里的公路勘察設(shè)計研究任務(wù)，項目遍布全國30個省份，業(yè)務(wù)范圍涉足18個國家，先后榮獲各類獎勵500多項，為我國交通事業(yè)發(fā)展建立了卓越功勛。目前已發(fā)展成為職工近4000人，資產(chǎn)總額逾80多億元，年新簽合同額60億元的世界綜合交通領(lǐng)域的卓越技術(shù)服務(wù)商。

在科技創(chuàng)新方面，中交一公院建成了集應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、成果工程化轉(zhuǎn)化、拔尖人才引進培養(yǎng)于一體的涵蓋創(chuàng)新鏈各環(huán)節(jié)的科技創(chuàng)新平臺支撐體系，是國家創(chuàng)新型試點企業(yè)和國家重點高新技術(shù)企業(yè)。圍繞交通行業(yè)重大工程需求布局科技創(chuàng)新方向，涵蓋多年凍土道路工程理論與技術(shù)、城市生態(tài)環(huán)保、特殊巖土、山嶺區(qū)隧道與高海拔地區(qū)隧道、智慧交通、BIM技術(shù)、智能建造3D打印、數(shù)字技術(shù)八大領(lǐng)域。中交一公院已建成包括全國重點實驗室、國家野外觀測站、國家行業(yè)研發(fā)中心、博士后科研工作站、行業(yè)重點實驗室和陜西省重點實驗室等10多個國家、省部級高端科技創(chuàng)新或高端人才平臺。先后榮獲全國工人先鋒號、陜西省優(yōu)秀科技創(chuàng)新團隊、中央企業(yè)重點（優(yōu)秀）科技創(chuàng)新團隊等稱號。33人次入選省部級人才計劃或榮獲人才榮譽稱號，其中10余人次為國家勘察設(shè)計大師、新世紀(jì)百千萬國家級人選、國家高層次人才特殊支持計劃人選、國務(wù)院特貼專家等創(chuàng)新精英。

共玉高速公路查拉坪特大橋

共玉高速公路試驗示范工程

近年來，中交一公院以中交集團打造具有全球競爭力的“科技型、管理型、質(zhì)量型”世界一流企業(yè)發(fā)展要求和高質(zhì)量“兩保一爭”的目標(biāo)為指引，賡續(xù)延安精神、“兩路”精神紅色基因，傳承發(fā)揚“四個特別”企業(yè)精神，秉承“固基修道，履方致遠(yuǎn)，為世界交通基礎(chǔ)設(shè)施全壽命周期奉獻創(chuàng)新技術(shù)”的企業(yè)使命，升級戰(zhàn)略體系，加快轉(zhuǎn)型發(fā)展，打造面向全球，圍繞交通、城市、生態(tài)三大領(lǐng)域，致力于建設(shè)“創(chuàng)新型、質(zhì)量型、生態(tài)型、數(shù)字型、幸福型”，國內(nèi)領(lǐng)軍、國際一流的工程咨詢集團，全面實現(xiàn)“四優(yōu)兩保”戰(zhàn)略目標(biāo)，為世界綜合交通和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運營奉獻創(chuàng)新技術(shù)。

共玉高速公路熱棒-XPS 保溫板復(fù)合路基

共玉高速公路通風(fēng)板-片塊石復(fù)合路基

中交一公院代表性科技創(chuàng)新業(yè)績