• 復雜艱險山區高速鐵路減災選線及工程設計關鍵技術

    發布時間:2020-08-03 【字體:

      

           隨著國家新時代西部大開發和“交通強國”戰略的推進,高速鐵路路網逐步由中東部平原丘陵地區向西部山區拓展。目前復雜艱險山區高速鐵路已建成約0.7萬公里,在建和近期規劃約0.8萬公里。高速鐵路曲線半徑大,安全性、穩定性和平順性要求極高,而復雜艱險山區地形起伏劇烈、地質復雜、氣候多樣,崩塌、滑坡、泥石流等山地災害頻發,高烈度地震、軟巖大變形、巖溶等問題突出,在如此復雜的艱險山區修建高速鐵路,建設和運營風險高,鐵路勘察、選線、構筑物變形控制、災害防控等方面面臨巨大挑戰。

       本項目針對復雜艱險山區高速鐵路建設的技術難題,通過10年產、學、研聯合科技攻關和工程實踐,以“高鐵全生命周期風險防控”為核心思想,開展了復雜艱險山區高速鐵路減災選線理論與技術、“空天地”災害識別技術、橋隧路構筑物防災設計關鍵技術研究,取得主要創新成果如下:

      1、創立了復雜艱險山區高速鐵路減災選線理論與技術體系。首次提出了減災選線的理念,構建了基于全生命周期、系統工程、風險識別與防控的減災選線的理論與方法,建立了線路-構筑物-災害環境耦合約束的減災選線模型,構建了鐵路線路方案評價體系,形成了減災選線“四大程式”、“三大支撐技術”。該理論與技術體系豐富和發展了我國鐵路選線理論,為我國復雜艱險山區高速鐵路工程防災減災奠定了理論基礎。

      2、創建了復雜艱險山區高速鐵路“空天地”地質災害識別技術體系。研發了高分影像地質參數解譯、北斗/GNSS多星導航定位與變形監控、無人機地質災害勘測、三維激光點云自動獲取與全景調繪等綜合勘測技術,實現了復雜環境地形地質特征的快速獲取與識別,為復雜艱險山區高速鐵路減災選線與工程設計提供了技術支撐。

      3、創新了復雜艱險山區高速鐵路橋隧路構筑物防災設計關鍵技術。建立了高墩大跨橋梁、路基過渡段、高大支擋結構和高地應力軟弱圍巖隧道變形控制標準,首創了A型及人字型超高墩、帶肋拱形新型明洞隧道結構、椅式框架抗滑樁等新結構,創新了軟巖大變形、高壓富水隧道風險防控技術,形成了“崩、滑、流”等地質災害防控及結構抗震減災成套技術,為復雜艱險山區高速鐵路減災選線與工程防災提供了技術保障。

      本項目成果納入鐵路行業現行規范或標準8部,獲授權國家發明專利37項,出版專著8部,發表論文200余篇(SCI 3篇、EI 30篇),取得軟件著作權8項。

      項目成果應用于貴廣、云桂、渝利、滬昆等約2300km復雜艱險山區高速鐵路建設中,并在成貴、貴南、渝昆等10余條約4000km高速鐵路建設中推廣應用,節省投資約49億元,實現合同額133億元;大幅降低了建設和運營風險,提高了運營服務水平,取得了顯著的經濟、社會和環境效益。在推動我國復雜艱險山區高速鐵路技術進步中起到了引領和示范作用,在建設“交通強國”和實施“一帶一路”倡議中具有廣闊的應用前景。

      本項目獲2019年度中國鐵道學會科學技術獎特等獎。

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