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寒区交通岩土工程冻融灾病害智能诊断与主动防控关键技术
寒区交通岩土工程冻融灾病害智能诊断与主动防控关键技术
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2500050155 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
内蒙古 |
| 中图分类号： |
S818 |
| 成果类别： |
基础研究 |
| 成果公布年份： |
2025 |
| 关键词： |
畜牧业发展
牛羊养殖
疾病治疗
|
| 成果简介： |
交通强国战略明确提出要强化西部交通基础设施补短板，推进东北交通基础设施提质改造，形成区域交通协调发展新格局。中国的西北、东北和华北地区等寒冷地区广泛分布着多年冻土和季节冻土，占比高达国土面积的42.4%。高寒、大温差、强冻融等极端工程环境导致寒区路桥地基基础和隧道等交通岩土工程服役性能加速退化，冻融灾病害频发。据统计，青藏公路、博牙高速、前嫩高速等寒区公路中路基路面冻害率超过30%，桥梁基础冻害率超过10%，隧道冻害率高达56%，严重威胁交通安全，造成巨大经济损失。虽然寒区交通岩土冻融灾病害防治技术经历了近百年的研究与实践，但是冻融灾病害发生率一直居高不下。寒区交通岩土工程冻融灾病害有效防控面临灾病害机理复杂、耦合作用难以量化，精准诊断预测技术缺乏，热力变形协同调控难度大等挑战。
项目组经过10余年产学研攻关，形成了从基本理论、计算方法到防控措施的关键技术体系，主要创新成果如下：(1)研发了寒区交通岩土工程冻融灾病害全要素调查与监测技术，开发了寒区交通岩土工程灾病害多源异构融合数据库，提出了冻融-荷载耦合作用下多物理场数据可视化与损伤感知方法，建立了灾病害表观特征与孕灾机理之间的精准映射关系，实现了主导致灾病因子全过程解耦与权重量化，构建了寒区交通岩土工程灾病害智能诊断平台。(2)首次构建了温度-应力空间内的冻/融土静动力一体化本构模型与基土-结构界面跨尺度损伤力学模型，开发了冻融-荷载耦合作用下交通岩土工程灾病变过程数值仿真方法，建立了灾病害物理-数据双驱动轻量化预测模型，实现了寒区交通岩土工程冻融灾病害发展态势的精准评估。(3)研发了寒区路基边坡热反射防护结构与沥青路面热反射涂层、主动智能降温通风管、加筋热融桩复合地基、未燃煤矸石抗冻结构层等新型技术措施。提出了基于界面置换、预融强化和仿生锚固原理的寒区桥梁基础抗拔/防沉/抗震主动调控技术，创新了保温、电加热、裂缝修补、脱空区排水注浆等隧道抗冻/防水/变形控制调控技术，形成了寒区交通岩土工程冻融灾病害主动防控技术体系。
该项目取得专利55项(发明专利28项)、软件著作权10项、标准2部、论文107篇(其中SCI论文60篇)。项目有力推动了内蒙古自治区等寒区重点交通基础设施安全建设与健康运维，精准服务交通强国、一带一路等国家战略，成果在二广高速、丹锡高速等45项寒区交通岩土实体工程中成功应用，近三年累计经济效益8.62亿元，社会效益显著。 |
| 申报信息 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
内蒙古大学 中冶路桥建设有限公司 哈尔滨工业大学 西南交通大学 中交路桥建设有限公司 内蒙古天础建设有限公司 兰州交通大学 |
| 完成人： |
徐湘田 王永涛 李琼林 张锋 王继伟 张熙胤 刘伟 范彩霞 邵帅 黄文斌 王宝萱 华卫航 华树广 党悦 王威 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
工程和技术研究与试验发展 |
| 应用行业码： |
752 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
内蒙古大学 |
| 联系单位地址： |
内蒙古自治区呼和浩特市大学西路235号 |
| 邮政编码： |
010021 |
