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公用服务科学技术公用服务科学技术·307·概 述2009年在公路科研方面，长安大学完成的“公路半刚性基层材料结构理论、多指标控制设计方法及工程应用”成果，在公路行业推广应用取得显著经济社会效益，获2009年度国家技术进步二等奖。长安大学完成的“道路水泥混凝土组成设计研究”成果，延长了路面寿命，降低了造价，获2009年度陕西省科学技术奖励一等奖。在公路路基、桥梁、大断面隧道、高速公路路面材料等方面的研究成果也取得了显著效果。在铁路科研方面，西安铁路局有25项成果通过鉴定和技术审查，4项产品通过技术鉴定，完成的“客运专线钢轨成套技术开发与应用”达到国际先进水平，替代进口产品，取得巨大经济效益。在测绘科技方面，省测绘局组织承担的“基于DOM的数码调绘系统”和“地理信息空间数据处理与质检软件研发”项目，通过了国家测绘局组织的鉴定，研究成果达到国内领先水平。中国煤炭地质总局航测遥感局完成的“洛阳市市区全数字航空摄影测量”和“铜川市新区数字化地形图测绘”成果分获2009年度国家测绘工程金奖和银奖。在广电科技方面，陕西省获广电总局广播节目技术质量奖（金鹿奖）一等奖1项，二等奖4项；电视节目技术质量奖（金帆奖）二等奖1项。陕西广电网络联合机顶盒芯片厂家、机顶盒厂家共同成立了数字电视联合实验室，开发、完成各类机顶盒技术标准和规范13个，技术成果8个，统一方案产品6个。国家广电总局对陕西广电网企合作的模式给予肯定，并授予“国家广电总局有线数字电视应用技术实验室”。在文体科研方面，西安石油大学完成的“脉冲负载运动装置的电控系统研制”成果，开发的数字式直流调速器通过了“国际电磁、兼容产品安全测试及国际认证实验室”的EMC测试，获得了国际化电子产品出口的CE认证证书，获陕西省科学技术奖励二等奖。文物与考古科研方面，2009年，全省共登记文物点8万余处，收集标本10.3万片（件）。省文物局系统“陕西唐陵大遗址保护”等三项获国家文物局田野考古奖。西安元智系统技术有限公司完成的“文物微环境实时监测系统”全部采用自主知识产权技术，填补了该技术在文物保护领域应用的空白，获2009年度陕西省科学技术奖励二等奖。公 路【公路半刚性基层材料结构理论、多指标控制设计方法及工程应用】由长安大学等4单位沙爱民等10人承担完成。发现了公路半刚性基层材料收缩与冲刷的控制原理；确立了结构类型概念和试验划分方法；研发了室内振动成型、收缩性能测试和冲刷性能测试的设备及方法；提出了多指标综合控制的原则和材料组成设计方法，实现了公路基层高强、少裂、抗冲刷的目标。研究成果被纳入行业规范，在全国实施，提高了公路服务水平，延长了使用寿命，经济、社会效益显著，并获2009年度国家技术进步奖励二等奖。【道路水泥混凝土组成设计研究】由长安大学等五单位申爱琴等11人承担完成。项目开展了“道路水泥混凝土路用性能评价指标研究”“原材料技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究”“道路水泥混凝土路用性能设计与结构研究”“道路水泥混凝土组成设计方法研究”4个专题研究。针对中国交通与环境特点，构建了基于不同交通等级的道路混凝土耐久性气候分区；对不同分区条件下道路混凝土应具备的施工性能、强度、耐久性和抗裂性提出要求，建立了道路混凝土路用性能评价体系；构建了包括原材料技术性质、路用性能与宏、微观结构设计的组成设计方法体系；自主研发·308·陕西科技年鉴2010了“路面混凝土环境模拟及性能测试装置”“水泥混凝土表面砂浆含气量测定装置”“水泥混凝土含气量测定装置”。项目引入了系统论思想，建立分层次、分阶段设计的道路混凝土组成设计新理念，提出基于路用性能的多指标、多参数控制的配合比设计方法，为便于成果推广，编制了具有自主知识产权的道路水泥混凝土配合比设计软件。该成果在广西、陕西、广东、吉林等省工程应用表明，按本方法设计的道路水泥混凝土在确保路用性能优良的同时，能够有效减少早期破坏，延长路面寿命20%以上，同时可降低混凝土总造价约11元/方，并获2009年度陕西省科学技术奖励一等奖。【低含水量砂、粉土及高含水量粘土压实机理及压实技术研究】由长安大学等3单位杨人凤等9人承担完成。该项目研究了粉土、低含水量风积沙和高含水量粘土的压实特性；观察了粉土、低含水量风积沙和高含水量粘土分别在静力压实、振动压实、冲击压实和冲击振动复合压实等各种作用力下的响应；借助于压力盒及多路信号实时同步采集仪分析了粉土、低含水量风积沙和高含水量粘土在各种作用力下的压应力分布规律和压应力传递规律；研究出了粉土、低含水量风积沙和高含水量粘土的压实机理；探讨了对于粉土、低含水量风积沙和高含水量粘土进行冲击振动复合压实的可行性，实现了冲击振动复合作用机构的设计。该设计已获得国家发明专利一项，新型实用专利一项，并且研制出了小型冲击振动复合作用的压路机样机。确定了适用于粉土、低含水量风积沙及高含水量粘土压实的小型冲击振动复合压实设备样机的主要性能参数；掌握了冲击振动复合压实设备样机的冲击能量和振动能量的合理匹配关系；总结出了对粉土、低含水量风积沙及高含水量粘土进行大规模现场施工的昀佳压实工艺，且较同吨位的振动压路机压实度提高10%以上。首次创立了冲击振动复合压实理论，而且已经在实际工程应用中收到了显著的经济效益。该项目获2009年度陕西省科学技术奖励二等奖。【黄土地区公路路基设计施工技术研究】由长安大学等3单位田权良等9人承担完成。该项目的主要研究内容包括了湿陷性黄土地基处治技术研究、填方路基设计施工技术研究、挖方路基设计施工技术研究和半填半挖路基设计施工技术研究；研究得到了基于非饱和土理论的黄土湿陷性评价方法，建立了可行的湿陷沉降量计算模型；总结出路基黄土的入渗规律，再现了黄土路基的变形沉降过程，并建立了路基黄土的流变模型，拟合出地基沉降变形量与路堤高度的关系；提出了黄土地区公路路基的压实标准、施工工艺以及黄土填料CBR值的标准；提出了黄土地区公路路基处置方法的推荐技术；通过静力、振动、冲击三种工况的室内压实模拟试验，提出了黄土压实机械的昀佳振动频率；研制开发了大型固结仪，通过室内沉降模拟试验，建立了不同压实条件下路堤沉降量与路堤高度的关系，提出了路堤沉降标准。共有12篇相关研究论文在国内核心期刊上公开发表。该项目获2009年度陕西省科学技术奖励二等奖。【大跨度独塔斜拉桥钢箱梁与单洞四车道特大断面隧道关键技术研究】由中交第一公路勘察设计研究院有限公司刘士林等9人承担完成。项目研究内容:①针对钢箱梁关键技术进行试验研究。第一：钢箱梁合理构造和受力特性。钢箱梁扭转受力分析；温度荷载作用下箱梁受力分析；运营阶段箱梁受力分析；钢桥面板局部受力与变形分析；箱梁在吊机荷载作用下的变形；横隔板的局部稳定分析。第二：梁索锚固结构模型试验研究。研究和验证静载工况下锚箱及附近板件特别是与腹板连接焊缝处的应力状态和安全储备，并与设计预期及计算情况进行对照分析；针对索梁锚固结构的具体情况进行锚固结构模型的疲劳试验，其主要目的为研究和检验在脉动荷载作用下锚箱及附近主梁构件的应力和应变分布及变化状态，特别是焊缝及其附近的应力和强度，并与设计预期及计算情况进行对照分析。第三：横隔板稳定性研究。分析影响钢箱梁斜拉桥稳定的因素及主要杆件的稳定性能，对其稳定性进行评价。②特大断面公路隧道设计与施工技术的研究。特大断面隧道荷载规律及围岩压力结构模式研究，荷载及围岩压力计算公式研究，围岩和支护结构的受力与变形性态研究；特大断面隧道不同围岩级别条件下断面型式及支护参数优化研究；特大断面隧道合理施工方法及信息化施工控制技术、结构体系监测技术、洞口偏压及洞身围岩稳定性、施工安全风险与时空效应等方面的研究。提出了基于过程控制理论特大断面隧道荷载及围岩压力计算公用服务科学技术·309·方法，建立了相应的围岩压力计算公式。该项目获2009年度陕西省科学技术奖励二等奖。【黄土路基三维固结变形及应用技术研究】由咸阳市交通局等2单位景宏君等8人承担完成。该项目通过理论分析、室内外试验以及野外试验段验证，提出：①非饱和黄土路基三维固结方程式；②基于统一强度理论的路基三维应力分析数学模型；③通过大型离心模型试验揭示的路基应力分布规律；④有关控制非饱和黄土路堤沉降变形的方法与对策；⑤相应的应用技术指南。以此来提高黄土路基的稳定性，减小路基边坡坡比，基本消除黄土路基不均匀沉陷，提高黄土路基修筑的技术先进性、经济合理性和运营可靠性，昀终达到节约投资，显著提高经济效益的目的。该项目研究成果目前已经应用到国道主干线丹东－拉萨高速公路兰州至海石湾段、国道主干线连云港－霍尔果斯高速公路谗口至兰州段、国道主干线青岛－银川高速公路陕西靖边至王圈粱段、西部大通道福州－银川高速公路陕西永寿至咸阳段，以及咸阳市地方公路泾阳至淳化段等高等级公路重点关键路段共300余公里，经过3年来的应用证明，经济效益显著（可节约建设资金累计1.3亿元左右），实用价值较高、推广应用前景良好。该项目获2009年度陕西省科学技术奖励二等奖。【公路隧道通风网络技术与防灾减灾研究】由中交第一公路勘察设计研究院有限公司等2单位仇玉良等9人承担完成。该项目在系统分析了公路隧道通风计算的特点和难点的基础上，引入公路隧道通风网络分析计算理论，建立了公路隧道复杂通风网络分析的力学、数学模型，开发编制了公路隧道通风系统网络设计计算程序，通过三维CFD数值仿真和试验测试分析，验证了该通风网络模型的正确性。同时，对通风基础参数进行了大量模型试验和现场测试研究，对国内数座典型公路隧道工程实例进行了多种角度、多种条件下的计算分析，表现了公路隧道通风网络计算程序的实用性和可靠性。该项目研究开发的公路隧道通风网络计算软件功能强大、计算结果稳定、使用便捷，为公路隧道通风防灾设计提供了新的方法和手段，是定量描述多通路公路隧道、特长公路隧道运营通风与防灾救灾系统的一种新途径。该成果对提高中国公路隧道建设及运营管理水平，具有十分重要的意义，也对国际上特长公路隧道通风防灾设计方法提供了指导和示范作用。该项目获2009年度陕西省科学技术奖励二等奖。【陕西省高速公路SMA路面材料与结构优化研究】由陕西省交通建设集团公司等2单位的栾自胜等9人承担完成。该项目主要对二灰碎石基层防裂与防冲刷技术及施工关键控制点、基面层及面层层间结合技术、下面层配合比关键控制点设计、混合料的抗疲劳性能、中面层配合比关键控制点设计、重点研究混合料的抗车辙性能、SMA路面组成材料的适应性及其混合料性能、SMA路面施工工艺、施工质量控制指标等方面加以研究。该项目针对国内修筑SMA路面存在的主要问题及技术特征，提出《陕西省高速公路SMA路面材料与结构优化研究总报告》《SMA路面国内外调研分析报告》；编写出《陕西省高速公路SMA路面设计与施工技术指南》；通过该成果的应用，减少10%～20%路面病害的发生，减轻路面养护及维修方面的投入。该项研究既解决了公路建设工程中有关SMA路面的关键技术问题，完善了该领域工程技术成果，为SMA路面的应用提供科学的标准和先进的方法，提高沥青路面长期路用性能；又提高了行业的SMA路面设计和施工技术水平，确保了公路畅通和行车安全，改善了公路沿线的交通运输条件。该项目获2009年度陕西省科学技术奖励二等奖。【晋焦高速公路丹河大桥】该项目由中交第一公路勘察设计研究院有限公司承担完成。丹河大桥地处太行山脉南麓，是晋城焦作高速公路的控制性工程，主桥采用净跨径146米的特大石拱桥，单跨跨径居世界同类桥型首位。项目采用四车道高速公路标准建设，桥跨布置2×30+146+5×30m，全长425.6米，桥宽24.8米，高81.6米，主跨净跨径146米，矢跨比1/4.5，净矢高32.444米，设计荷载等级为汽车-超20级，挂-120，人群-3.5kN/m2。项目通过特大跨径石拱桥设计分析方法、拱上建筑共同作用的影响程度、几何非线性问题对主拱圈受力变形影响、合理拱轴线的选择、主拱圈加载顺序与砌筑工艺以及主拱圈落架技术的研究、施工仿真模拟分析，大型砌体结构力学性能研究，主拱圈大型砌体模型试验，拱上轻质填料试验与施工工艺研