甘肃攻克高海拔寒区道路冻融难题 创新技术获省科技进步一等奖

在我国西部高海拔寒区,道路工程建设长期面临冻融循环带来的严峻挑战。

每年因路基融沉、隧道渗水结冰导致的工程病害,不仅大幅增加养护成本,更对交通运输安全构成威胁。

统计显示,传统寒区工程病害率长期维持在30%以上,部分路段甚至出现"年年修、年年坏"的恶性循环。

针对这一顽疾,甘肃省公交建集团联合中国科学院西北生态环境资源研究院等机构展开系统性攻关。

项目组通过长达10年的现场观测发现,高海拔地区特殊的近地表风场和渗流场是诱发工程失稳的关键因素。

在海拔4000米以上的青藏高原延伸带,昼夜温差可达40摄氏度,强烈的冻融循环导致土体结构持续破坏。

技术突破主要体现在三个维度:在基础理论层面,项目首次揭示了通风对流对隧道冻融环境的影响机制,建立了包含超净压差、风墙压差等参数的计算模型。

这项发现为后续工程设计提供了精准的理论支撑。

在标准规范方面,团队编制的《寒区隧道分级设计标准》填补了国内特长公路隧道保温设防的技术空白,其研发的高精度环境地质图集将工程选址准确率提升60%以上。

更值得关注的是,团队创新提出的"工程韧性建养"理念。

通过研发控温控水新型结构和快速处治技术,使典型病害处置时间从传统方案的15天缩短至72小时。

在G213线肃南至祁连段的应用显示,新技术使工程使用寿命延长8年以上,年均养护成本下降40%。

截至目前,该成果已形成7部地方标准、121项国家专利和6项省部级工法。

项目负责人表示,这些技术不仅适用于甘肃,对青藏高原、东北等高寒地区的交通建设都具有推广价值。

随着"一带一路"建设向西延伸,相关技术标准有望成为我国寒区工程建设的国际名片。

寒区工程的难点在于自然规律“看不见、变得快、影响大”,破解之道在于用长期数据和系统方法把风险“看清楚、算明白、管到位”。

此次获奖成果的价值,不仅体现在解决了一批工程痛点,更在于推动寒区道路与隧道建设养护从经验驱动走向科学治理。

面向未来,持续完善标准体系、强化全寿命管理、加快成果推广,将为高海拔地区更安全、更畅通、更可持续的交通发展提供坚实支撑。