【项目名称】

高速公路安全服役性能提升与绿色扩容关键技术

【主要完成单位】

中交第二公路勘察设计研究院有限公司、广东省高速公路有限公司、招商局重庆交通科研设计院有限公司

【项目简介】

面向大湾区高速公路改扩建设计及施工期保通交通组织关键技术指标不完善、大跨度公路扁平隧道改扩建难度大、边坡稳定支护相对薄弱、新旧路面评估与设计经验不足、软土地基工程性质复杂、桥梁荷载标准不适应等技术瓶颈，项目通过理论研究、数值模拟、室内外试验和工程验证等手段，系统研发了高速公路改扩建安全技术标准、隧道扩建与超大跨四车道隧道工业化建造技术、改扩建边坡快速高效扩宽新方法、改扩建交通组织与防护标准、路面均衡耐久设计和固废循环利用关键技术、软土路基扩宽加高技术与分析方法、桥梁标准适应性和不中断交通拼接关键技术，形成了湾区高速公路安全快速改扩建关键成套技术。项目共授权发明专利超过10项，发表中文核心及以上论文16篇，主编行业技术标准2项、地方标准1项、团体标准1项，形成软著3项。成果已广泛应用于深汕西、开阳、阳茂、茂湛、河惠、广韶、广深、汕梅、中江等改扩建工程，极大提升高速公路通行能力与安全保障，经济社会效益显著。项目成果整体达到国际领先水平。

【主要创新点】

（1）建立了极值-高斯混合分布通行能力计算模型，提出了基于驾驶行为和安全阈值的高速公路改扩建安全性能评价方法和特大交通流与快速施工等复杂工况下的施工场区综合布控与安全防护设施。 针对改扩建期间交通流复杂、安全风险高等问题，创新了通行能力分析方法，制定了关键安全指标，提升了施工区交通安全水平。

（2）提出了新旧路面使用寿命均衡设计理论和施工方法；在离心试验模拟的基础上研发了新旧路堤差异变形的蠕变数值分析方法，提出了软土路基拼宽、加高差异沉降控制的设计方法和直立式路堤结构型式。 解决了改扩建工程中路面寿命不匹配、软土路基差异沉降控制难等问题，实现了路面均衡耐久和路基快速高效扩宽。

（3）提出了基于分车道桥梁荷载分布的新旧桥梁拼接设计方法，研发了具有良好抗扰动性能的桥梁拼接湿接缝用的新型高弹性混凝土材料，实现了改扩建工程中不中断交通的新旧桥梁拼接施工。 突破了传统桥梁拼接需中断交通的瓶颈，显著降低了改扩建对既有交通的影响，提升了施工效率与安全性。

（4）提出了四车道大跨度公路扁平隧道的设计方法及施工支护参数；提出了基于变形控制理论和工业化建造的隧道机械化施工方法及合理步距，研制了大跨度公路隧道施工系列装备。 形成了“一洞九线”全流程机械化建造技术体系，解决了超大跨隧道扩挖结构失稳风险高、施工效率低等难题。