山西大学是几本大学-山西大学是几本大学
一、项目名称
黄泛区粉土路基修建成套技术与应用
二、申报奖种
科技进步奖
三、推荐单位
山东大学
四、项目简介
本项目所属领域为土木工程。
黄河中下游在历
史上频繁泛滥改道，
形成了广袤的黄泛区，
地跨山东、
河南、
江苏、安徽、河北、天津
6
省市，面积
25< /p>
万平方公里。黄泛区土作为一种不良
的筑路材料，具有如下主要特性：
1)
颗粒均匀，磨圆度高；
2)
粘粒含量少，可
液化，水稳定性差；
3)
孔隙率高，压缩性大；
4)
毛细作用剧烈。由此引发了严重
的道路灾害和病害，难压实、翻浆
重、沉降大被称为黄泛区道路工程
“癌症”
。
< br>本项目面向重大工程建设需求，
以黄泛区粉土特殊性能判识与表征为基础，
以适
应黄泛区特有的气候条件和地质地理环境为重点，
以提升黄泛区路基 长期使用性
能为目标，经过
10
多年产学研联合技术攻关 和大规模的工程应用，形成了黄泛
区土体特征分析方法及路基修筑和长期性能监测、
保障与维护技术体系，
成功解
决了黄泛区粉土筑路技术难题。
项目主要创新成果如下：
（
1
）基于自 主研发的交通荷载现场模拟装备，首次现场揭示了交通荷载作用下
黄泛区粉土液化与物性
变异规律及翻浆机制；
建立了黄泛区粉土累积沉降预测模
型及冻融循环引
起的动强度损伤模型；揭示了黄泛区粉土的压实性状和压实机
理；
全面揭 示了黄泛区路基长期性能衰变机制和演化规律。
构建了完善的黄泛区
粉土
特征理论体系，为黄泛区路基设计、施工和维护提供了理论基础。
（<
/p>
2
）围绕黄泛区地基易液化和路基工后沉降大等技术难题，首次提出了透水混
凝土桩复合地基技术，
建立了透水混凝土桩设计和施工技术体系，
与素混凝土桩
相比，
路基工后沉降降低
60%
，
抗震性能显著提高；
提出了基于无砂混凝土小桩
的新建和拓宽高填方路基后处理技术，
桥头路基沉降控制在了规范规定的最大沉
< br>降标准的一半范围内；
建立了高矿化度地区水泥土桩长期承载性能预测和控制方
< p>法。解决了黄泛区路基长期沉降和持久稳定难题，基本消除了桥头跳车现象。
（
3
）揭示了黄泛区粉土振动压实最优振频范围，提出了“振 静结合、以振为主”
的压实工艺，攻克了湿时“弹簧土”和干时“薄层气体屏障”的压实
难题，基本
消除了路基春融期翻浆现象，应用到
1100km
< p>高速公路建设，降低压实能耗40%
多；建立了二灰（石灰
-
粉煤灰）稳定黄泛区粉土底基层配合比设计和施工技术
体系，<
/p>
解决了现有设计理论与方法无法保证黄泛区二灰稳定土设计质量和耐久性
的
技术难题。
(4)
首次研制了兼具传感和加固功能的 传感型土工合成材料，与传统测试手段相
比，应变测试量程提高
10
倍（
10%
）以上，实现了全寿命周期路基内部变形的
分布式监测；
构建了基于大数据驱动和北斗高精度定位的路基大变形远程自动监
测系统，测试精度达
3mm
；基于“
3s
（
GIS
、
GPS
、
RS< /p>
）
”技术研发了黄泛区地
质信息和路基病害查询系统，提出
了基于袖阀管劈裂注浆的过湿路基修护技术，
实现了黄泛区路基长期性能监测、诊断预警
与维护一体化设计。
项目授权专利
31
项（发明
23
项，实用新型
8
项）；发表学术论文
85
篇，
其中
SCI/EI
检索
35
篇；
出版著作
5
部；< /p>
编制国家标准
1
项，
交通行业标准
2
项，
地方规范和指南
4
项。项目成果已成 功应用于荣乌高速、青银高速等
30
多条高
速公路建养工
程，
实现直接经济效益
62788
万元。
黄泛区直 接连接了京津冀经济
圈和长三角经济带两大经济区，
本项目保障了南北大 通道的畅通，
对于提升黄泛
区公路建设质量和水平，意义重大。
五、主要完成单位及创新推广贡献
1
、
山东大学，贡献：
（
1
）申请立项，提出项目的总体研究方案，总体策划，确定实施方案；
< br>（
2
）提出了黄泛区粉土地基路基动力特征表征和评价方法；建立了多场耦 合作
用下黄泛区土体变形和破坏理论体系；揭示了黄泛区粉土的压实性状和压实机
理；
建立了路基土压实和底基层二灰土稳定技术体系；
提出了复 杂地质地理环境
下黄泛区地基变形和稳定性控制成套技术；
首次研发了传 感型土工合成材料及路
基内部变形监测及健康诊断与预警技术。
（
3
）推进了研究成果在青银高速、荣乌高速、京沪高速、京广 高速、青兰高速
等
22
多条高速公路的示范推广，为解决 黄泛区高速公路路基压实及变形控制和
稳定性等技术难题提供了技术支撑，为黄泛区道路
建设作出了重要贡献。
2
、
山东省交通规划设计院，贡献：
（
1
）
投入部分资金进行项目成果研发、推广和示范应用；
（
2
）
作为主要参加单 位，对山东、河南、江苏、天津、河北和安徽
6
省市黄泛
区工程特性进行了广泛的调查和分析，
主编和参编规范
3
项；
通过大量现场试验
揭示了交通荷载作用下黄泛区粉土液化翻浆机制，并提出了
控制技术；基于
3s
研发了黄泛区地质信息和路基病害信息系统；
协助第一完成单位提出了黄泛区地
基路基变形和稳定性控制成套技术。
（
3
）
推动了 研究成果被滨德高速、济东高速、济菏高速、德商高速等
12
条高
速公路的设计所采用。
3
、
郑州大学，贡献：
（
1
）提出了高填方路基后处理技术，基于统一双剪强度理论和小坡堤稳定性分
析方
法，
提出了高填方路基和拓宽路基的先填土高度计算方法，
构建了高填方路
基后处理设计理论，提出了路基后处理工法和施工工艺及工后沉降预测方法
< /p>
（
2
）推动成果在扶项高速、郑少高速、郑州西南环城高速 、河南平临高速、大
广高速扶项段、连霍高速郑州段等高速公路的高填方路基变形控制中
成功应用，
取得了良好的经济社会效益。
4
、
北京航空航天大学，贡献：
构建了基于大数据驱动和北斗
(GNSS)
高精度定位的路基大变形远程自动监测
技术；
协同
SEG
路基内部变形传感技术，
研发了路基内部和外部的全方位变形监
测系统，
实现了对路基整体和局部变形及不同层位变形的长期实时自动监测、
健
康诊断与报警；协助第二完成单位，基于
3s
研发了黄泛区地理地质信息和路基
病害信息系统。
5
、
交通部公路科学研究院，贡献：
针对黄泛区粉土以及含
砂粉土的压实性能存在的问题，
尤其针对规范中没有
考虑土类和级配对最
佳击实功能的影响问题，
与第一完成单位共同提出了反映黄
泛区粉土不同
级配特征的室内击实试验最佳击实功能指标，
提出了黄泛区粉土路
基压实
度标准。
六、推广应用情况
本项目成果在黄泛区
30
多条高速公路工程中得到了成功应用，涵盖了黄泛区土的 特征
分析、
地基处理技术、
路基填筑技术及路基长期安全 性能保障和预警及维护技术，
取得了良
好的经济、
社会和 环境效益。
成果主要应用单位如下表所示
（仅列出附有应用证明的
9
家单
位）
：
应用单位名称
应用技术
应
用
的
起
止
时间
应用单位联系人
/
电话
赵永刚
经
济
效
益（万）
6712.0
山东宇通路桥集团
有限公司
高
矿化度地下水地
区水泥土搅拌桩耐
久性技术
2013.2-201
6.12
2014.1-201
6.12
山东泰山路桥工程
公司济东高速第十
二标项
目经理部
山东省公路桥梁建
设有限公司泰东高
速公路第三合同的
项目经理部
山东鲁东路桥有限
责任公司济东高速
第四标项目经理部
中铁十局集团有限
公司济东高速第十
五标项目经理部
山东省公路桥梁建
设有限公司泰东高
速公路第三合同的
项目经理部
山东瑞恩生态环境
科技有限公司
泰安市优塑佳土工
材料有限公司
路基压实技术和二
灰土稳定底基层技
术
李政强
7412.0
透水混凝土桩技术
2015.1-201
张朋
5913.0
6.12
袖阀管高压劈裂注
浆技术
2014.4-201
6.12
2014.2-201
6.12
2015.5-201
6.12
商国峰
10752.0
路基变形全方位实
时监测系统
翟耐磊
492.0
基于地基动态响应
的振动液化地基强
夯
参数确定
张朋
5142.0
传感型土工合成材
料
纽扣式土工格栅
2013.5-2016.
12
2013.1-2016.
12
李文伟
/
郭峰
/
16158.0
10207.0
七、曾获科技奖励情况
无
八、主要知识产权证明目录
(1)
崔新壮
,
金青< /p>
,
董琳琳
.
交通荷载作用下地基累积沉降现场模拟 装置及模拟
方法（发明专利，
ZL2.7
），
2010.8.11
授权
(2)
崔新壮
,
金青
.
基于地基瞬态响应的强夯最优夯击数确定方法（发明专利，
ZL2.3
），
2010.12
授权
(3)
崔新壮
,
金青< /p>
,
车华桥，高发亮
.
下推式地基路基沉降联合测试方 法及测试装
置（发明专利，
ZL2.0
），
2010.12.29
授权
(4)
姚占勇，滕显飞，翟明虎
. < /p>
一种强夯质量远程监测系统及其工作方法
.
（发
明专利，
ZL2.4
）
,2017.3.8
授权
(5)
管延华，宋修广，庄培芝，张宏博，郭瑞
.
注浆式微型钢管桩及注浆加固方
法（发明专利
ZL2.9
）
,2014.6.18
授权
(6)
管延华，宋修广，庄培芝，张宏博，张凯，朱登元，张庆涛
.
强 度衰减路
基
变
形
和
应
力
变
化
规
律
试
验
模
型
及
试
验
方
法
（
发
明
专
利
ZL2.8
），
2014.5.7
授权< /p>
(7)
崔新壮
,
张炯，张娜等
.
咸水区水泥土桩全寿命周期内承载力预测方法（发
明专利
ZL2.8
），
2014.10.22< /p>
授权
(8)
崔新壮，张炯，高智珺等
.
管涌土地基中透水性混凝桩堵塞试验 装置与方
法（发明专利
ZL2.8
），
2 015.4.8
授权
(9)
崔新壮，金青，高智珺，张娜
.
低强度刚性桩
-
透水性混凝土桩二元复合地
基及处理方
（发明专利
ZL2.9
），
2015.8.12
授权
(10)
崔新壮，隋伟，张炯
,
汤潍泽，楼俊杰，高智珺
.
一种传感型塑料土工格
栅的制备方法（发明专利
ZL2.9
），
2016.2.10
授权
九、主要完成人情况表
1
、姓名：崔新壮
排名：
1
技术职称：教授
工作单位：山东大学
完成单位：山东大学
创造性贡献：
首次现场揭示了
交通荷载作
用下黄泛区粉土液化与物性变异规律及翻浆机制；
提出了透
水混凝土桩复
合地基技术和黄河三角洲水泥土桩耐久性技术；
首次研发
了传感型土工合
成材料
SEG
。
曾获国家科技奖励情况：无
2
、姓名：杜博文
排名：
2
技术职称：讲师