复杂山区穿越热带雨林国道升级改造成绿色高速公路关键技术研究

1主要完成单位：云南省交通投资建设集团有限公司，云南小磨高速公路改扩建工程建设指挥部，交通运输部公路科学研究所，中国科学院武汉岩土力学研究所，云南恒达生态环境建设有限公司，云南交投集团公路建设有限公司，北京公科固桥技术有限公司，云南省交通规划设计研究院有限公司。

2主要完成人员：张国辉，张劲泉，谢峻，宋桂锋，周荣贵，杨建成，杨汉忠，柯鉴，关凤林，吴振君，王华牢。

3奖励级别：2020年度云南省科学技术奖科学技术进步奖一等奖。

4项目主要内容和创新点：

小磨高速公路是亚洲公路网AH3线和国道G8511的重要路段，是中国通往老挝的“国门高速路”，项目建成对我国推进“一带一路”互联互通意义重大。

本项目针对穿越热带雨林复杂山区生态环境保护要求极高的小勐养至磨憨二级公路升级改造为高速公路工程，攻克了既有公路线位合理优化利用、桥梁安全耐久性能提升、全强风化岩质边坡生态防护加固、新旧隧道应急救援设施最优设计、暴雨浓雾条件下行车安全等关键技术，创建了复杂山区多要素控制公路升级改造成套技术，为改扩建路、桥、隧、边坡的品质提升提供了强有力的技术支撑，实现了公路改扩建技术领域的突破与引领。

创新点：① 创建了新旧混凝土桥梁构件使用寿命匹配设计施工技术，发明了体外预应力墩头钢丝锚板补强、不中断交通桥梁拼宽接缝技术及《桥梁升级改造验收标准》，形成了我国首个既有桥梁升级改造技术体系。② 揭示了全强风化岩质边坡牵引滑动失稳机理，建立了边坡钻孔进尺速度与岩体强度定量关系，构建了山区边坡加固防护技术；研制了边坡新型生态修复及灾害可视化监控体系，形成了全强风化岩质边坡灾害深层+浅层+监控综合防控技术。③ 揭示了山区高低差隧道长陡横通道烟气扩散规律，创新了改扩建工程隧道直达地面救援横通道和独立避难硐室的设计方法，其成果纳入《公路隧道设计规范》（JTG 3370.1-2018）。④ 提出了平面分离、纵面分台、交叉换岸的创新设计方法，保障了平纵横指标安全合理。研发的热带雨林地区交通安全设施及产品，解决了暴雨浓雾条件下的安全行车问题。

图1 “平面分离、纵面分台、交叉换岸、迂回展线”的创新设计，“七辫九分十拓”生态布线方法

图2 小勐养—磨憨改扩建高速公路工程，亦是中国通往老挝的“国门高速路”

图3 保护生态环境，全线隧道洞口实施“零开挖”技术

根据2020年10月22日省交警总队报道，小磨高速连续810天死亡交通事故“零发生”，安全运营成效显著。项目获授权发明专利5件，其他授权专利与软著15项，发表核心期刊论文28篇，出版专著2部。取得直接和间接经济效益27.98亿元，经济社会及环保效益显著。项目成果达到国际领先水平，已在多条高速公路建设中推广应用，极大地推动了山区高速公路改扩建工程的技术进步。