主要成果和创新点.pptx

新新 疆疆 交交 通通 科科 学学 研研 究究 院院新新 疆疆 交交 通通 科科 学学 研研 究究 院院内内蒙蒙古古交交通通设设计计研研究究院院内内蒙蒙古古交交通通设设计计研研究究院院西西西西 安安安安 公公公公 路路路路 研研研研 究究究究 所所所所等等等等报告人：陈晓光报告人：陈晓光 20082008年年5 5月月沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究死亡之海死亡之海 大漠变通途大漠变通途 汇汇 报报 内内 容容立项背景立项背景1 1总体思路和技术路线总体思路和技术路线2 2成果应用情况成果应用情况4 4经济社会效益及作用经济社会效益及作用5 5 结束语结束语6 6主要成果和创新点主要成果和创新点3 3沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究1、立项背景、立项背景地球上沙漠面积地球上沙漠面积15351535万万kmkm2 2，占陆地面积，占陆地面积10%10%。主要分布在。主要分布在非洲、亚洲、阿拉伯半岛、澳大利亚、美洲个别地区。非洲、亚洲、阿拉伯半岛、澳大利亚、美洲个别地区。1、立项背景、立项背景我国沙漠和我国沙漠和沙漠化土地沙漠化土地总面积约总面积约157157万万kmkm2 2，占国，占国土面积的土面积的16%16%，其中沙漠，其中沙漠总面积总面积80.8980.89万万kmkm2 2，主，主要分布在西要分布在西北和华北。北和华北。1、立项背景、立项背景这些地区蕴藏着丰富的资源，但由于路网密度很低，很多地区这些地区蕴藏着丰富的资源，但由于路网密度很低，很多地区不通公路，需要绕行，严重制约了不通公路，需要绕行，严重制约了经济的发展和能源开发及当经济的发展和能源开发及当地群众脱贫致富，迫切需要修筑沙漠公路，完善路网结构。地群众脱贫致富，迫切需要修筑沙漠公路，完善路网结构。石油、天然气、矿产等资源开发石油、天然气、矿产等资源开发 1、立项背景、立项背景冷热剧变：冷热剧变：日温差可达日温差可达4040 最高地温可达最高地温可达8080 异常干热：年降雨异常干热：年降雨0-4000-400mm mm 蒸发可达蒸发可达3000mm3000mm 风沙频繁：风沙频繁：年起沙风可达年起沙风可达300300次以上次以上 塔克拉玛干沙漠素有死亡之海之称塔克拉玛干沙漠素有死亡之海之称 沙漠地区修筑公路十沙漠地区修筑公路十分困难，其原因：沙分困难，其原因：沙漠自然条件极端恶劣漠自然条件极端恶劣1、立项背景、立项背景能见度低能见度低风蚀风蚀风沙流运动，对公路的危害极大风沙流运动，对公路的危害极大，防护困难，防护困难 沙埋沙埋 路面浮沙路面浮沙1、立项背景、立项背景沙丘移动，筑路难度极高沙丘移动，筑路难度极高 地表松软，运输和施工机械难以进入地表松软，运输和施工机械难以进入沙基松散，路基难以压实成型沙基松散，路基难以压实成型 公路建设、运营和养护十分困难，严重制约着公路交通的发展。公路建设、运营和养护十分困难，严重制约着公路交通的发展。缺乏砂石等筑路材料缺乏砂石等筑路材料1、立项背景、立项背景我们从上世纪七八十年代就开始了沙漠公路研我们从上世纪七八十年代就开始了沙漠公路研究，成果在九十年代修筑的塔克拉玛干、库布究，成果在九十年代修筑的塔克拉玛干、库布齐等沙漠公路中得到了应用。齐等沙漠公路中得到了应用。垫杠子方能通行的沙漠路段垫杠子方能通行的沙漠路段垫杠子方能通行的沙漠路段垫杠子方能通行的沙漠路段 沙害调查沙害调查沙害调查沙害调查 输沙量观测输沙量观测输沙量观测输沙量观测 塔克拉玛干沙漠公路塔克拉玛干沙漠公路塔克拉玛干沙漠公路塔克拉玛干沙漠公路 1 1、立项背景、立项背景路线路线穿越穿越高大高大沙山沙山平纵指平纵指标差异标差异大、过大、过渡不合渡不合理理主风向主风向路路线线 路线和主风向直角相交路线和主风向直角相交 过于顺应地形过于顺应地形 指标太低指标太低然而随着路网密度增加和等级提高，遇到的各种沙漠然而随着路网密度增加和等级提高，遇到的各种沙漠条件越来越复杂，安全、环保等问题也日益受到广泛关条件越来越复杂，安全、环保等问题也日益受到广泛关注，在沙漠公路自然区划、设计参数、规范标准及高速注，在沙漠公路自然区划、设计参数、规范标准及高速公路修筑技术等方面出现了许多急待解决的问题。公路修筑技术等方面出现了许多急待解决的问题。无沙漠高速公路修筑经验无沙漠高速公路修筑经验无沙漠高速公路修筑经验无沙漠高速公路修筑经验 1 1、立项背景、立项背景因此，研究解决长期以来沙漠公路建设中存因此，研究解决长期以来沙漠公路建设中存在的重大工程技术难题，对加快沙漠地区公在的重大工程技术难题，对加快沙漠地区公路建设、优化路网结构、提高工程质量、确路建设、优化路网结构、提高工程质量、确保运营安全、保护生态环境，实现可持续发保运营安全、保护生态环境，实现可持续发展具有重要意义。展具有重要意义。汇汇 报报 内内 容容立项背景立项背景1 1总体思路和技术路线总体思路和技术路线2 2成果应用情况成果应用情况4 4经济社会效益及作用经济社会效益及作用5 5 结束语结束语6 6主要成果和创新点主要成果和创新点3 3沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究2、总体思路及技术路线、总体思路及技术路线基础基础基础基础：风沙运动风沙运动规律和公路特性规律和公路特性 目标目标目标目标:实现适应实现适应各种各种类型沙漠、不同等级类型沙漠、不同等级公路建设的成套技术公路建设的成套技术 手段手段手段手段：调查、风洞模拟、调查、风洞模拟、调查、风洞模拟、调查、风洞模拟、理论分析、依托工程试理论分析、依托工程试理论分析、依托工程试理论分析、依托工程试验、效果观测验、效果观测验、效果观测验、效果观测方法：方法：方法：方法：13131313个个个个分课题研究、分课题研究、成果应用、系统集成创新成果应用、系统集成创新以解决以解决以解决以解决 为主线为主线为主线为主线 流沙危害、流沙危害、筑路材料、筑路材料、安全环保等安全环保等 总体思路总体思路 2、总体思路及技术路线、总体思路及技术路线理论理论 实践实践 沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究选线选线路基路基材料材料环境环境图件制作图件制作数据处理数据处理养护养护论文集论文集专著、指南专著、指南研究总报告研究总报告1313个分题总报告个分题总报告资料整理资料整理100100多分报告多分报告风洞试验风洞试验路况调查路况调查 车速调查车速调查勘察设计勘察设计资料收集资料收集 学习借鉴学习借鉴理论分析理论分析依托工程试验依托工程试验效应观测效应观测成果查新成果查新手段手段 方法方法 仪器观测仪器观测多学科结合多学科结合分析研究分析研究其他成果资料其他成果资料路面路面防沙防沙施工施工检测检测技术路线图技术路线图汇汇 报报 内内 容容项目背景项目背景1 1总体思路和主要内容总体思路和主要内容2 2成果应用情况成果应用情况4 4经济社会效益及作用经济社会效益及作用5 5 结束语结束语6 6主要成果和创新点主要成果和创新点3 3沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点经过经过3232家单位家单位200200多科研人员多科研人员7 7年多技术攻年多技术攻关，在关，在1313个分课题系统研究的基础上，在个分课题系统研究的基础上，在8 8各方面取得了各方面取得了4040余项成果余项成果:（1 1）沙漠公路自然区划）沙漠公路自然区划2 2项成果项成果 (指标方法指标方法.区划图等区划图等)（2 2）沙漠公路选线及线形参数）沙漠公路选线及线形参数6 6项成果项成果 (设计理念设计理念.选线原则选线原则.线形指标线形指标.参数参数.3s.3s技术等技术等)（3 3）沙漠公路路基设计技术）沙漠公路路基设计技术6 6项成果项成果 (阻沙性能阻沙性能.合理断面合理断面.边坡边坡.高度高度.稳定性等稳定性等)3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点（4 4）风积沙路用性能）风积沙路用性能4 4项成果项成果 (强度机理强度机理.回弹模量回弹模量E0.E0.加固等加固等)（5 5）沙漠公路路面结构与材料）沙漠公路路面结构与材料5 5项成果项成果 (温度场温度场.典型结构典型结构.材料参数等材料参数等)（6 6）沙漠公路防沙体系建设与维护技术）沙漠公路防沙体系建设与维护技术6 6项成果项成果 (固沙新技术固沙新技术.防沙体系防沙体系.植被结构植被结构.输沙断面等输沙断面等)（7 7）沙漠地区公路施工技术）沙漠地区公路施工技术8 8项成果项成果 (试验方法试验方法.压实机理压实机理.工艺工艺.压实度压实度.检测方法等检测方法等)（8 8）沙漠地区公路景观环境）沙漠地区公路景观环境4 4项成果项成果 (评价方法评价方法.环保理念等环保理念等)3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点通过集成创新，形成了以沙漠高速公路为主，涵盖一般通过集成创新，形成了以沙漠高速公路为主，涵盖一般公路的公路的设计施工和检测评定技术设计施工和检测评定技术、以、以“行车和防沙双安行车和防沙双安全全”为原则的为原则的路线设计技术路线设计技术、以、以“阻沙性能和性价分析阻沙性能和性价分析”为依据的为依据的路基设计技术路基设计技术，以，以“典型结构典型结构”为基础的为基础的路路面设计技术面设计技术和以和以“可调控固沙可调控固沙”为理念的各种为理念的各种防风固沙防风固沙和养护技术和养护技术，为为沙漠地区公路建设沙漠地区公路建设提供了成套的技术与提供了成套的技术与方法方法。成果在沙漠高速公路修筑技术等方面填补了国际空白；成果在沙漠高速公路修筑技术等方面填补了国际空白；在在沙漠公路自然区划、线形指标、阻沙性能指数、可调沙漠公路自然区划、线形指标、阻沙性能指数、可调控防沙控防沙等等7 7个方面取得了实质性创新；在风积沙筑路技个方面取得了实质性创新；在风积沙筑路技术等术等1010多个方面有重大突破；土壤凝结剂及其制备方法、多个方面有重大突破；土壤凝结剂及其制备方法、土工编制袋沙障、沙障装置土工编制袋沙障、沙障装置等等3 3项技术获国家发明和实项技术获国家发明和实用新型专利；出版专著用新型专利；出版专著2 2部，发表论文部，发表论文6060余篇。余篇。3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点创新创新1 1提出了基于沙漠环境特点的公路提出了基于沙漠环境特点的公路路线设计理论方法，完善了沙漠路线设计理论方法，完善了沙漠公路平、纵线形设计指标体系，公路平、纵线形设计指标体系，实现了沙漠公路设计中为确保交实现了沙漠公路设计中为确保交通安全而采用合理平纵线形进行通安全而采用合理平纵线形进行主动预防行车事故的设计思想。主动预防行车事故的设计思想。轮台轮台且末且末民丰民丰塔中塔中阿拉尔阿拉尔和田和田阿克苏阿克苏喀什喀什库尔勒库尔勒若羌若羌阿和沙漠公路减少绕行450450kmkm塔且沙漠公路减少绕行290290kmkm若羌且末公路减少绕行7878kmkm提出的提出的“双安全双安全”等选线原则方法，改变了过去见沙漠就绕行的观念。等选线原则方法，改变了过去见沙漠就绕行的观念。塔塔 克克 拉拉 玛玛 干干 沙沙 漠漠 地地 貌貌 交交 通通 图图肖塘肖塘沙漠公路选线原则沙漠公路选线原则 穿越塔克拉玛干沙漠的三条路分别缩短里程穿越塔克拉玛干沙漠的三条路分别缩短里程78km78km、290km290km、450km450km沙漠公路合理线形沙漠公路合理线形提出用实际运行速度进行线形设计的理念，确定了平纵面线形指标体系。提出用实际运行速度进行线形设计的理念，确定了平纵面线形指标体系。指标对比举例（不受限路段）指标对比举例（不受限路段）指标 对比内容80km/h60km/h40km/h 平曲线半径（m）设计速度一般最小值 400m200m100m实际运行速度推荐最小值700m600m500m最大纵坡（%）设计速度指标最小值 567实际运行速度推荐最小值556凸型竖曲线半径（m）设计速度一般最小值45002500700实际运行速度推荐最小值1000045004500沙漠公路选线技术沙漠公路选线技术RSRS卫星遥感信息处理卫星遥感信息处理GISGIS地理信息处理分析地理信息处理分析采用采用3s技术实现上述理念和原则技术实现上述理念和原则 3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点创新创新2 2综合应用空气动力学和风沙物综合应用空气动力学和风沙物理学原理，以室内风洞、依托理学原理，以室内风洞、依托工程流场观测为依据，确定了工程流场观测为依据，确定了定量分析路基阻沙性能模式，定量分析路基阻沙性能模式，揭示了阻沙性能指数随路堤高揭示了阻沙性能指数随路堤高度和边坡度的变化规律，有效度和边坡度的变化规律，有效地解决了沙漠路基合理横断面地解决了沙漠路基合理横断面设计难题。设计难题。路基合理断面调查试验路基合理断面调查试验1:i1:i1:i1:iB BHHb bb b积沙平积沙平积沙平积沙平台台台台积沙平积沙平积沙平积沙平台台台台 图3-3 路堤弱风区面积计算示意图阻沙性能指数阻沙性能指数：r=Q/D r=Q/D 调查分析调查分析 风洞试验风洞试验 合理边坡技术经济分析合理边坡技术经济分析 合理高度技术经济分析合理高度技术经济分析 阻沙性能模型阻沙性能模型 合理断面和高度推荐方法合理断面和高度推荐方法 沙漠地区公路路基沙漠地区公路路基沙漠地区公路路基沙漠地区公路路基合理断面型式及高度合理断面型式及高度合理断面型式及高度合理断面型式及高度阻沙性能阻沙性能阻沙性能阻沙性能修正模型修正模型修正模型修正模型工程造价工程造价工程造价工程造价费用模型费用模型费用模型费用模型综合分析综合分析通过边通过边通过边通过边坡稳定坡稳定坡稳定坡稳定性验算性验算性验算性验算沙漠公路沙漠公路沙漠公路沙漠公路调查结果调查结果调查结果调查结果 3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点创新创新3 3提出了提出了“以沙治沙以沙治沙”的公路防沙的公路防沙理念，研究开发了沙袋、土工理念，研究开发了沙袋、土工方格沙障等工程措施为主的可方格沙障等工程措施为主的可调控防沙体系及相应的维护技调控防沙体系及相应的维护技术，开创了术，开创了“以沙治沙以沙治沙”的公路的公路防沙措施先例。防沙措施先例。防沙技术开发与研究防沙技术开发与研究 利用沙袋装满风积沙或利用沙袋装满风积沙或 采用土工格室等其他材采用土工格室等其他材 料形成活动沙障，实现料形成活动沙障，实现 自由调节规格和移动，自由调节规格和移动，在沙障被流沙埋压后可在沙障被流沙埋压后可 以提起，恢复固沙效以提起，恢复固沙效 果，使传统的静态固沙果，使传统的静态固沙 转化为动态固沙。开发转化为动态固沙。开发 的有：的有：有鳍无鳍沙袋沙 障、土工方格沙障。有鳍沙袋沙障有鳍沙袋沙障风洞模拟试验风洞模拟试验 阻固式沙袋沙障防沙体系阻固式沙袋沙障防沙体系 无穗沙障风速流场图无穗沙障风速流场图 有穗沙障风速流场图有穗沙障风速流场图有穗与无穗沙障阻沙能力对比有穗与无穗沙障阻沙能力对比可调控治沙、以沙治沙可调控治沙、以沙治沙不同规格沙障积沙厚度随风速的变化不同规格沙障积沙厚度随风速的变化20%20%土工方格沙障风速流场土工方格沙障风速流场 土工方格风洞模型沙障布置土工方格风洞模型沙障布置 观测内容观测内容沙障规格沙障规格V2m/sV0.5m/sV2处处风速风速降率降率%V0.5处处风速风速降率降率%粗糙度粗糙度Z0cm11m提出提出7.544.6817.528.55.31沙埋沙埋9.156.551.5212m提出提出沙埋沙埋7.649.144.776.3416.424.84.932.0522m提出提出7.714.8615.325.24.80沙埋沙埋9.116.51.92不同规格土工方格沙障沙埋提出后风速降低与粗糙度变化不同规格土工方格沙障沙埋提出后风速降低与粗糙度变化 可调控治沙、以沙治沙可调控治沙、以沙治沙流沙与沙埂沙障的风沙流结构流沙与沙埂沙障的风沙流结构 沙障防风固沙试验效果沙障防风固沙试验效果 利用固化剂加固就利用固化剂加固就 地风积沙形成沙地风积沙形成沙 埂，发挥初期固沙埂，发挥初期固沙 和阻沙作用，配合和阻沙作用，配合 植物种植，最终形植物种植，最终形 成防沙体系，达到成防沙体系，达到 防沙目的。防沙目的。通过上述思路和方法实现通过上述思路和方法实现 “调控固沙、以沙治沙调控固沙、以沙治沙”的的 防沙理念。防沙理念。A-7m/s B-15m/s C-20m/s不同风速条件下沙埂沙障模型风速流场图不同风速条件下沙埂沙障模型风速流场图可调控治沙、以沙治沙可调控治沙、以沙治沙可调控治沙、以沙治沙可调控治沙、以沙治沙沙袋沙障沙袋沙障土工网格沙障土工网格沙障有鳍沙袋沙障有鳍沙袋沙障沙埂沙障沙埂沙障3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点创新创新4 4建立了我国沙漠地区公路自然建立了我国沙漠地区公路自然区划指标体系和分区系统，完区划指标体系和分区系统，完成了沙漠地区公路二级自然区成了沙漠地区公路二级自然区划，解决了区分不同沙漠地区划，解决了区分不同沙漠地区公路设计、施工和养护中的差公路设计、施工和养护中的差异性问题。异性问题。区划结果：区划结果：7个一级区个一级区 区呼伦贝尔沙地 区浑善达克沙地区浑善达克沙地 区库布齐沙漠区库布齐沙漠 区毛乌素沙地区毛乌素沙地 区腾格里沙漠区腾格里沙漠 区乌兰布和沙漠区乌兰布和沙漠 区巴丹吉林沙漠区巴丹吉林沙漠 区柴达木沙漠区柴达木沙漠 区古尔班通古特沙漠区古尔班通古特沙漠 区塔克拉玛干沙漠区塔克拉玛干沙漠 区半湿润温冷沙地区；区半湿润温冷沙地区；区半干旱温热沙地区；区半干旱温热沙地区；区干旱温热沙漠区；区干旱温热沙漠区；区极干旱寒冷沙漠区；区极干旱寒冷沙漠区；区干旱温冷沙漠区；区干旱温冷沙漠区；区极干旱炎热沙漠区。区极干旱炎热沙漠区。区半湿润严寒沙地区；区半湿润严寒沙地区；沙漠公路一级自然区划图沙漠公路一级自然区划图沙漠公路自然区划沙漠公路自然区划覆盖度覆盖度45%45%覆盖度覆盖度30-45%30-45%覆盖度覆盖度15-30%15-30%覆盖度覆盖度15%15%高度高度10m10m高度高度10-50m10-50m高度高度50-100m50-100m高度高度100m100m二级区：二级区：25个植被覆盖度二级区；21个沙丘高度二级区。沙漠公路自然区划沙漠公路自然区划3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点创新创新5 5揭示了含水量、压实度等指标揭示了含水量、压实度等指标对风积沙路用性能的影响规律，对风积沙路用性能的影响规律，确定了风积沙路基的压实标准、确定了风积沙路基的压实标准、检测方法和质量评定标准，使检测方法和质量评定标准，使沙漠地区最广泛和最经济的沙沙漠地区最广泛和最经济的沙漠沙得到了充分应用。漠沙得到了充分应用。通过室内外不同含水量、压通过室内外不同含水量、压 实度条件下风积沙路基回弹模实度条件下风积沙路基回弹模 量的试验，揭示了风积沙路基量的试验，揭示了风积沙路基 含水量、压实度与回弹模量的含水量、压实度与回弹模量的 关系。关系。风积沙回弹模量风积沙回弹模量 通过调查、实测和室内研通过调查、实测和室内研 究，并经大量应用，推荐出究，并经大量应用，推荐出 不同分区沙基回弹模量取值不同分区沙基回弹模量取值 范围。范围。不同沙漠分区沙基回弹模量推荐值不同沙漠分区沙基回弹模量推荐值 区号区号I I、IIIIIIIIIIIVIVV VVIVI、VIIVII推荐值推荐值E E0 0（MPaMPa）707090908080100100858510010090901001009090110110南疆风积沙回弹模量与承载板直径、含水量关系曲线图南疆风积沙回弹模量与承载板直径、含水量关系曲线图 风积沙路用性能及施工控制风积沙路用性能及施工控制通过研究提出了一整套沙漠高通过研究提出了一整套沙漠高 等级公路施工的系统技术和质等级公路施工的系统技术和质 量控制标准。量控制标准。风积沙路基压实标准及风积沙路基压实标准及 检测方法检测方法 1）提出风积沙最大干密度的确定方）提出风积沙最大干密度的确定方 法，明确了法，明确了0.075颗粒含量大于颗粒含量大于23%时采用标准击实法，小于时采用标准击实法，小于23%时采用时采用 振动台方法。振动台方法。2）提出沙漠地区高速、一级公路路）提出沙漠地区高速、一级公路路 基压实标准为基压实标准为94%、二级和其他公路、二级和其他公路 为为93%。彩色风积沙振动试验彩色风积沙振动试验风积沙不同压实方法压实曲线图风积沙不同压实方法压实曲线图 风积沙路用性能及施工控制风积沙路用性能及施工控制3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点创新创新6 6通过研究沙漠公路路面结构温通过研究沙漠公路路面结构温度场及相应力学特征，建立了度场及相应力学特征，建立了沙漠公路路面温度、变温速率沙漠公路路面温度、变温速率以及温度梯度的计算模式，为以及温度梯度的计算模式，为沙漠地区公路路面结构设计和沙漠地区公路路面结构设计和材料的选择提供了依据，并据材料的选择提供了依据，并据此提出了沙漠地区的路面典型此提出了沙漠地区的路面典型结构类型。结构类型。路面温度场测试分析路面温度场测试分析 在内蒙在内蒙G207线，采用自动温度仪，进行了路面现场温线，采用自动温度仪，进行了路面现场温 度测试，通过分析，确定出工作环境温度指标；建立了路度测试，通过分析，确定出工作环境温度指标；建立了路 面最高、最低温度、最大变温速率以及最大温度梯度的理面最高、最低温度、最大变温速率以及最大温度梯度的理 论预估公式；提出了温度场数学模型和计算方法，为沙漠论预估公式；提出了温度场数学模型和计算方法，为沙漠 公路路面结构设计和材料选择提供了理论支持。公路路面结构设计和材料选择提供了理论支持。路表最大温度梯度理论预估公式可表示成：路表最大温度梯度理论预估公式可表示成：冬季：冬季：夏季：夏季：沙漠公路路面温度沙漠公路路面温度夏季典型路面结构温度日变化曲线 冬季典型路面结构温度随深度变化曲线 路表温度随风速变化曲线 路表和基层顶日温差与面层厚度的关系 典型气候条件下夏季路面结构温度梯度日变化曲线 不同日温差条件下温度梯度随深度变化曲线 不同太阳辐射量条件下温度梯度随深度变化曲线风速对路面温度梯度影响曲线 面层材料导热系数对温度梯度的影响曲线 路面结构的温度场变化曲线路面结构的温度场变化曲线 沙漠公路路面温度沙漠公路路面温度3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点创新创新7 7基于沙漠地区的公路自然区划、公路路线设基于沙漠地区的公路自然区划、公路路线设计技术、路基路面设计施工及控制技术、路计技术、路基路面设计施工及控制技术、路基综合防护技术和养护技术的研究成果，通基综合防护技术和养护技术的研究成果，通过系统集成，提出了沙漠地区公路建设成套过系统集成，提出了沙漠地区公路建设成套技术，解决了我国各种类型沙漠地区、不同技术，解决了我国各种类型沙漠地区、不同等级公路的建设和养护技术问题。等级公路的建设和养护技术问题。经鉴定，成果总体达到国际领先水平，获经鉴定，成果总体达到国际领先水平，获20072007年国家年国家科技进步二等奖科技进步二等奖,2006,2006年中国公路学会科学技术特等年中国公路学会科学技术特等奖，其中奖，其中8 8个分项目分别获得省部级科技进步一、二、个分项目分别获得省部级科技进步一、二、三等奖。三等奖。3 3、主要成果和创新点、主要成果和创新点验收鉴定会 总课题获学会特等奖总课题获学会特等奖 专家现场考察专家现场考察 领奖领奖 颁奖后交流颁奖后交流 通过形式审查、网评、初评、会议答辩等，该项目获2007年度国家科技进步二等奖，2008年1月8日召开国家科技奖励大会授奖。国家科技进步奖评选结果国家科技进步奖评选结果 国家科技进步奖评选结果国家科技进步奖评选结果 汇汇 报报 内内 容容项目背景项目背景1 1总体思路和主要内容总体思路和主要内容2 2成果应用情况成果应用情况4 4经济社会效益及作用经济社会效益及作用5 5 结束语结束语6 6主要成果和创新点主要成果和创新点3 3沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究4、成果应用情况、成果应用情况陕西榆靖等多条高速公路陕西榆靖等多条高速公路 新疆塔克拉玛干沙漠腹地公路新疆塔克拉玛干沙漠腹地公路 新疆沙漠边缘利用风积沙筑路新疆沙漠边缘利用风积沙筑路 内蒙半固定沙漠西部通道内蒙半固定沙漠西部通道 阿拉尔阿拉尔-和田沙漠公路示范工程和田沙漠公路示范工程 1 1、在沙漠公路建设中应用、在沙漠公路建设中应用新疆、内蒙、陕西推广新疆、内蒙、陕西推广新疆、内蒙、陕西推广新疆、内蒙、陕西推广3000300030003000多多多多公里，其中高速公路公里，其中高速公路公里，其中高速公路公里，其中高速公路380380380380多公里多公里多公里多公里 沙漠地区公路建设成套技术推广应用范围 呼和浩特北京西安乌鲁木齐阿和公路G315若-且公路G218库-若路塔中-且末榆靖高速靖王高速陕蒙界高速赤通高速长中线锡乌公路G207锡桑路赤巴路段G216青大路且末-民丰4 4、成果应用情况、成果应用情况解决了等技术难题等技术难题 沙漠高速公路修筑；沙漠高速公路修筑；流动沙漠穿越；流动沙漠穿越；设计与施工检测；设计与施工检测；风积沙筑路、风积沙筑路、治理盐渍土和软弱地基治理盐渍土和软弱地基4、成果应用情况、成果应用情况公路路基设计规范公路路基设计规范 （JTGD30-2004JTGD30-2004）公路路基施工规范公路路基施工规范 （JTGF10-2006JTGF10-2006）沙漠公路设计与施工技术指南沙漠公路设计与施工技术指南 2 2、成果被交通行业、成果被交通行业规范采纳规范采纳盐渍土地区公路设计与施工指南盐渍土地区公路设计与施工指南 报报 告告 内内 容容项目背景项目背景1 1总体思路和主要内容总体思路和主要内容2 2成果应用情况成果应用情况4 4经济社会效益及作用经济社会效益及作用5 5 结束语结束语6 6主要成果和创新点主要成果和创新点3 3沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究 通过沙漠地区公路建设成套技术通过沙漠地区公路建设成套技术 研究，掌握了风沙运动规律和风积沙研究，掌握了风沙运动规律和风积沙 材料特性，我们不仅不再惧怕沙漠，材料特性，我们不仅不再惧怕沙漠，相反通过在绿洲边缘的沙漠上筑路，相反通过在绿洲边缘的沙漠上筑路，可以减少占用草场耕地，减少盐渍土、可以减少占用草场耕地，减少盐渍土、软弱地基等不良地质病害，节约资源软弱地基等不良地质病害，节约资源 降低成本，带来可观的经济效益。降低成本，带来可观的经济效益。5 5、经济社会效益及作用、经济社会效益及作用5 5、经济社会效益及作用、经济社会效益及作用利用风积沙利用风积沙材料材料筑路降低造价筑路降低造价 采用合理设计参数减薄路面采用合理设计参数减薄路面 选线技术缩短里程节约费用选线技术缩短里程节约费用 横断面和防沙技术减少沙害横断面和防沙技术减少沙害 直接直接直接直接经济效益经济效益经济效益经济效益 三年节约建设和运输成本约15亿元5 5、经济社会效益及作用、经济社会效益及作用通过项目实施，改善了路网结构，促进了老通过项目实施，改善了路网结构，促进了老少边穷地区经济和社会发展，对维护国家安少边穷地区经济和社会发展，对维护国家安全、稳定边疆、能源开发起到了重要作用。全、稳定边疆、能源开发起到了重要作用。形成的行业标准和指南，提升了我国沙漠公形成的行业标准和指南，提升了我国沙漠公路建设的整体水平，为世界各类沙漠地区公路建设的整体水平，为世界各类沙漠地区公路的建设提供了成功的范例。路的建设提供了成功的范例。社会效益社会效益 通过本项研究，合理穿越沙漠，大幅度缩短通过本项研究，合理穿越沙漠，大幅度缩短里程，节约了可贵的土地和工程造价，确保里程，节约了可贵的土地和工程造价，确保了运营安全。了运营安全。5 5、经济社会效益及作用、经济社会效益及作用以沙筑路、退沙还田、保护耕地等成果的推广以沙筑路、退沙还田、保护耕地等成果的推广合理利用了自然资源，保护和改善了生态环境，合理利用了自然资源，保护和改善了生态环境，减少了破坏，引导当地民众种植经济作物致富，减少了破坏，引导当地民众种植经济作物致富，促进了环境与公路建设协调发展。促进了环境与公路建设协调发展。环境效益环境效益 成果实现了沙漠公路从有到优，从局部到整体，从一般公路到高速公路，不但水平得到提升，而且产生了质的飞跃。实施过程中培养了大批各类人才，对交通行业和相关学科科技进步起到了重要的推动作用。研究期间研究期间 多人获国务院津贴和各种奖励多人获国务院津贴和各种奖励 培养硕士培养硕士3030多人多人 2020多人次出国考察培训多人次出国考察培训 培养博士培养博士1010多人多人 100100多人晋升了职称多人晋升了职称 5 5、经济社会效益及作用、经济社会效益及作用对行业对行业科技进步科技进步作用作用5 5、经济社会效益及作用、经济社会效益及作用提高了沙漠公路建设整体水平和行业竞争提高了沙漠公路建设整体水平和行业竞争力，实现了力，实现了“利用沙漠、开发资源、发展利用沙漠、开发资源、发展经济、保护环境经济、保护环境”的目的。的目的。为下一步国家三北公路的修建打下了良好为下一步国家三北公路的修建打下了良好基础，并为中国的沙漠公路修筑技术走向基础，并为中国的沙漠公路修筑技术走向世界奠定了基础。世界奠定了基础。汇汇 报报 内内 容容项目背景项目背景1 1总体思路和主要内容总体思路和主要内容2 2成果应用情况成果应用情况4 4经济社会效益及作用经济社会效益及作用5 5 结束语结束语6 6主要成果和创新点主要成果和创新点3 3沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究 结束语结束语经过几代人的努力，可以自豪地说，我们已经不怕在任何沙漠修筑任何等级的公路通过本项研究，使沙漠公路建设技术更加成熟，从以前的惧怕沙漠、绕避远离沙漠，到直接在沙漠地区修公路，充分利用就地沙漠沙资源修筑公路和处理病害，变废为宝，同时保护沙漠脆弱的生态环境，与沙漠和谐共处，这是一大科技创举。国内外专家考察第二条沙漠公路国内外专家考察第二条沙漠公路国内许多领导专家考察现场国内许多领导专家考察现场 澳大利亚专家、利比亚及日本友人考察沙漠公路澳大利亚专家、利比亚及日本友人考察沙漠公路 第二条沙漠公路掠影第二条沙漠公路掠影施工期间施工期间 第二条沙漠公路掠影第二条沙漠公路掠影防沙实验工程防沙实验工程 芦苇、稻草、棉杆、土工材料组成不同形式的防沙措施试验芦苇、稻草、棉杆、土工材料组成不同形式的防沙措施试验第二条沙漠公路掠影第二条沙漠公路掠影第二条沙漠公路已于第二条沙漠公路已于20072007年年1010月月3030日通车日通车 项目特点总结项目特点总结长期积累以40多年几代人的研究为基础集成创新对13个分课题，40多项成果集成团结拼搏32家单位200多人7年多拼搏大力推广新疆、内蒙、陕西3000多公里今后需继续研究的工作今后需继续研究的工作随着新技术、新材料的不断涌现，需要继续随着新技术、新材料的不断涌现，需要继续加强新型防沙材料和植物防沙措施等方面的加强新型防沙材料和植物防沙措施等方面的研究。研究。进一步加强沙漠公路养护技术的研究。进一步加强沙漠公路养护技术的研究。进一步加强观测和研究成果的推广应用。进一步加强观测和研究成果的推广应用。新新 疆疆 交交 通通 科科 学学 研研 究究 院院新新 疆疆 交交 通通 科科 学学 研研 究究 院院内内蒙蒙古古交交通通设设计计研研究究院院内内蒙蒙古古交交通通设设计计研研究究院院西西西西 安安安安 公公公公 路路路路 研研研研 究究究究 所所所所等等等等报告人：陈晓光报告人：陈晓光 20082008年年5 5月月沙漠地区公路建设成套技术研究沙漠地区公路建设成套技术研究