顛覆！黃土公路建設(shè)的重塑

文|長安大學(xué) 謝永利 岳夏冰

長安大學(xué)牽頭的“黃土公路路基關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項目組歷時21年，在多項科研項目的資助下，通過理論分析、數(shù)值計算及試驗等方法，開展了黃土地區(qū)公路路基關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)研究，參與了黃土核心區(qū)所有高速公路建設(shè)，取得大量原創(chuàng)性成果。在黃土基本特性理論研究方面取得突破，解決了西北絕大部分地區(qū)黃土路基修筑的關(guān)鍵技術(shù)難題，完善了設(shè)計方法，規(guī)范了施工工藝，對于科學(xué)的指導(dǎo)今后黃土地區(qū)公路設(shè)計施工技術(shù)、修訂和完善相關(guān)規(guī)范都具有重大現(xiàn)實意義。

黃土地區(qū)地貌圖

我國黃土分布廣泛，侵蝕發(fā)育，溝壑縱橫。20世紀(jì)90年代，黃土地區(qū)高速公路建設(shè)剛剛起步，尚無系統(tǒng)的理論指導(dǎo)，缺少相應(yīng)的系列處治技術(shù)，沒有成熟的設(shè)計施工經(jīng)驗及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，工程建設(shè)面臨巨大挑戰(zhàn)。

砥礪前行 二十年磨一劍

“黃土公路路基關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項目組歷時21年科研攻關(guān)，在7項國家自然科學(xué)基金與7項西部交通建設(shè)科技項目，以及其他省級項目資助下，依托黃土核心區(qū)域所有高速公路建設(shè)項目，通過室內(nèi)外試驗、大型物理模擬、數(shù)值計算與理論分析及實體工程驗證等方法，對黃土公路路基關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用開展深入系統(tǒng)的研究。

黃土高速公路

黃土公路

立項背景與研究思路

項目組獲得了五大創(chuàng)新成果，實現(xiàn)了黃土理論及基本特性研究突破，支撐了黃土路基設(shè)計和施工技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用；建立黃土地區(qū)公路工程分區(qū)及自然區(qū)劃、厘定黃土路基工程場地指標(biāo)體系；提出了黃土公路地基承載力評價、處治及施工的成套技術(shù)，解決了黃土公路地基關(guān)鍵技術(shù)需求；實現(xiàn)了黃土路基沉降計算方法及差異沉降處治技術(shù)的重大突破，形成了相應(yīng)的工程技術(shù)應(yīng)用體系；提出了黃土邊坡穩(wěn)定性評價方法，形成了邊坡支護(hù)新技術(shù)。

研究成果在黃土地區(qū)相關(guān)設(shè)計、施工企業(yè)得到了大量的應(yīng)用，提高了大型公共建筑和生命線工程在黃土地區(qū)的穩(wěn)定性，形成了變形控制的黃土地區(qū)公路地基處理成套技術(shù)，改進(jìn)了黃土地區(qū)公路邊坡的設(shè)計計算方法和邊坡復(fù)合型植物防護(hù)的基本結(jié)構(gòu)型式、施工工藝與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，顯著提高了我國黃土地區(qū)的公路設(shè)計施工技術(shù)，縮短了相關(guān)工程的施工工期，保證了工程運營安全、減少了后期養(yǎng)護(hù)與修筑工作，為黃土地區(qū)高速公路安全通車及營運提供了保障。

成績斐然 黃土公路難題破解

“黃土公路路基關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項目研究成果創(chuàng)新了黃土工程特性的理論描述，突破了多項黃土公路路基方面的關(guān)鍵技術(shù)難題，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列處治技術(shù)，取得了系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料、新技術(shù)及新設(shè)備，獲授權(quán)發(fā)明專利8項、實用新型專利9項，編制了國家交通行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2部，出版專著2部，發(fā)表SCI/EI論文60篇。

長安大學(xué)簡介

長安大學(xué)直屬國家教育部，是教育部和交通運輸部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、陜西省人民政府共建重點建設(shè)大學(xué)，60多年來，長安大學(xué)逐步發(fā)展成為以工為主，理工結(jié)合，人文社會科學(xué)與基礎(chǔ)學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，以培養(yǎng)公路交通、國土資源、城鄉(xiāng)建設(shè)等專業(yè)人才為辦學(xué)特色，在國內(nèi)外有一定影響的高等學(xué)府，已為國家培養(yǎng)各類畢業(yè)生21萬余人。學(xué)校堅持產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，近年來，共承擔(dān)了包括國家“973”“863”和國家自然科學(xué)基金等重點科研課題在內(nèi)的科研項目6000余項，榮獲包括國家科技進(jìn)步一等獎在內(nèi)的國家科技獎勵20項，省部級一等獎31項，其他省部級獎勵500余項；承擔(dān)了包括國家規(guī)劃課題在內(nèi)的各類教育教學(xué)研究項目380余項，獲得國家級和省級教學(xué)成果獎50余項。在新的歷史階段，學(xué)校以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，堅持走內(nèi)涵發(fā)展、特色發(fā)展、和諧發(fā)展之路，全面提高教學(xué)科研水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，持續(xù)提升學(xué)校的核心競爭力和綜合實力，全面推進(jìn)特色鮮明的高水平大學(xué)建設(shè)。

“十一五”以來長安大學(xué)獲國家級科技獎項一覽

首次基于TDR方法實現(xiàn)了含水量原位無損連續(xù)測量

同時，項目研究過程中，項目團(tuán)隊培養(yǎng)了一批高水平的科技人才隊伍，國務(wù)院政府特殊津貼獲得者2人，培養(yǎng)博士36名、碩士118名，培育省級科技創(chuàng)新團(tuán)隊1個，培訓(xùn)技術(shù)人員2000余人。

項目成果在陜西、甘肅、山西、河南、寧夏等黃土核心區(qū)所有高速公路項目中得到成功應(yīng)用，直接經(jīng)濟(jì)效益累計10.5億元，近3年節(jié)約建設(shè)資金3億元以上，社會效益及生態(tài)環(huán)境效益顯著。研究成果直接有效地指導(dǎo)了黃土地區(qū)公路修筑，保證建設(shè)質(zhì)量，提高了后期安全、運營管理水平，提高綜合效益。

項目的完成，將對黃土地區(qū)公路工程基礎(chǔ)理論和實踐應(yīng)用水平的提高起到較大的促進(jìn)作用，對提高西部地區(qū)交通建設(shè)的整體水平和推動西部交通科技發(fā)展具有重要的意義。研究成果在現(xiàn)有的工程實踐中的應(yīng)用，已經(jīng)產(chǎn)生了良好的社會效益。隨著進(jìn)一步推廣和應(yīng)用，其社會效益將會得到更充分的體現(xiàn)。

研究成果不但增強了我國公路交通行業(yè)的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，引領(lǐng)了行業(yè)科技進(jìn)步，也為“一帶一路”國家戰(zhàn)略的推進(jìn)和建設(shè)交通強國提供了強有力的技術(shù)與智力支持。

長安大學(xué)校園

名校大院 傳道受業(yè)人才濟(jì)濟(jì)

長安大學(xué)科技工作堅持以服務(wù)求支持、以貢獻(xiàn)求發(fā)展，以國家行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)為中心，注重成套技術(shù)創(chuàng)新，在集成基礎(chǔ)上為行業(yè)服務(wù)。在公路交通、國土資源、城鄉(xiāng)建設(shè)等領(lǐng)域形成了特色和優(yōu)勢，取得了豐碩成果。

公路學(xué)院是長安大學(xué)入選首批“交通運輸工程”國家雙一流學(xué)科建設(shè)高校的重點支撐單位，教育部直屬“211工程”“985工程優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”重點建設(shè)學(xué)院。60年來，緊密圍繞國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，積極組織開展公路建設(shè)的重大課題和關(guān)鍵技術(shù)研究，為我國公路交通科技事業(yè)和基礎(chǔ)建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)，得到了黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人及國務(wù)院有關(guān)部委的高度評價。

學(xué)院科研實力雄厚。近五年來，公路學(xué)院先后獲得國家、省部級科技獎勵150余項，近十年連續(xù)獲得國家科技進(jìn)步獎共計12項，多項科研成果達(dá)到國際或國內(nèi)領(lǐng)先水平，填補了諸多領(lǐng)域的空白。近年來，公路學(xué)院先后承擔(dān)完成了國家科技支撐計劃項目、國家科技攻關(guān)項目、國家自然科學(xué)基金資助項目、國家西部交通建設(shè)項目等重大科研項目百余項。科研經(jīng)費逐年增長，年均科研合同額1.2億元左右。近10年來，學(xué)院師生發(fā)表科技論文4000余篇，出版專著及教材300余部。

多年來，公路學(xué)院依托重點學(xué)科和重點實驗室，以學(xué)科建設(shè)發(fā)展為方向，不斷完善和創(chuàng)新用人機制，涌現(xiàn)出一批年富力強，成績卓著的知名專家和學(xué)者。學(xué)院充分發(fā)揮科技與人才優(yōu)勢，緊密圍繞國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場，為國民經(jīng)濟(jì)和我國公路交通事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。科學(xué)研究成果極大地推動了交通事業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

長安大學(xué)公路學(xué)院人才儲備

長安大學(xué)公路學(xué)院人才濟(jì)濟(jì)，名師薈萃，教職工308人，其中教授85人，副教授102人，博士生導(dǎo)師75人，碩士生導(dǎo)師189人。目前，學(xué)院有國家級有突出貢獻(xiàn)專家2人、長江學(xué)者特聘教授1人、長江學(xué)者講座教授2人、外專千人1人、青年千人1人、國家“萬人計劃”領(lǐng)軍人才4人、國家百千萬人才工程3人、教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃”10人、交通部“十百千”人才工程7人、交通部重點學(xué)科帶頭人1人、交通部跨世紀(jì)學(xué)術(shù)帶頭人3人、交通部交通科技英才8人、陜西省“三五”人才6人、陜西省“千人計劃”5人、陜西省教學(xué)名師4人、陜西省青年科技獎獲得者7人、陜西省青年科技新星5人、享受國務(wù)院政府特殊津貼人員17人。