[00635343]高速公路膨胀土路堑边坡稳定综合处治关键技术研究及应用

1.所属科学技术领域：公路膨胀土边坡防护与安全监控。 2.主要科技内容：公路膨胀土边坡在强降雨条件下极易发生滑坡，常规防护方法(如放缓坡率、浆砌片石满铺等方法)仍然出现边坡坍塌现象，严重影响公路运营安全。课题组针对上述技术难题，历时5年多，开展了如下科学研究工作： (1)膨胀土边坡土体力学性状与新型支护方法。取得了如下创新成果：①研发了一种结构简单、绿色环保、符合膨胀土工程特性的新型柔性支护方法；②研发了一种新型柔性锚杆支护结构，解决了常规钢筋锚杆锚固可靠性差、容易拔出的难题；③提出了一种新的膨胀土边坡设计方法，该方法可以控制膨胀土含水率，使膨胀土处在足以保证强度的含水率范围，可解决膨胀土边坡放缓坡率仍然坍塌的技术难题。 (2)公路高边坡智能光纤在线监测关键技术与应用。取得了如下创新成果：①研发了一种光纤光栅测斜装置及测斜计算方法，解决了现有测斜仪存在精度低、使用寿命短、数据处理不及时、暴雨等恶劣天气无法监测等难题；②研发了公路高边坡智能光纤在线监测系统，解决了高边坡监控中对边坡位移等监测数据上报分析滞后、监控不力等难题，实现了边坡监测安全预警，有效指导了边坡施工和运营安全。 3.技术经济指标：①提出了适合公路膨胀土边坡防护设计方法，与原设计方案相比，确保了工程质量，节约工程造价50%以上；②建立了高边坡智能光纤在线监测系统，节约了大量人力资源成本(与常规监测系统相比，可节约造价70%以上)。 4.促进行业科技进步：①创新了公路膨胀土边坡防护设计方法，为相关规范的制定提供了重要依据；②推动了公路高边坡监测技术的发展，实现了高边坡监测智能信息化；③拓宽了光纤传感技术在土木工程领域的应用，在传感技术研发领域实现了重大突破。 5.应用推广情况：成果已于2013年1月开始在江西万宜高速、铜万高速、铜万高速宜丰连接线等项目的膨胀土边坡防护与监测中进行了成功推广应用，节约造价约10248万元，产生了巨大的经济效益和社会效益。 6.技术成果：项目获得了国家发明专利3项，实用新型专利4项，软件著作权1项，专著1部，20篇高水平论文等技术成果。 7.成果评价：以中国工程院院士郑颖人教授为组长的7位国内外专家对项目进行了科技成果验收，一致认为研发的多种新型防护方法较好的解决了膨胀土边坡坍塌问题，研发的公路高边坡智能光纤在线监测系统实现了边坡监测智能信息化，极大的推动了高边坡监测技术的发展。