公路养护工程创新大赛一等奖:复杂山区运营公路冰雪灾害综合治理技术
大魔术jsjj
2024年05月14日 11:02:27
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来源:养护与管理

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作者:本刊编辑部

                        公路养护工程创新大赛 获奖工程联展

               

   
   

公路养护工程创新大赛

获奖工程联展

根据《“十四五”公路养护管理发展纲要》,总结和发布公路养护管理工程典型案例,促进公路养护管理高质量发展。


2023年,在中国公路学会的支持下,中国公路学会养护与管理分会面向全国开展 “第二届公路养护工程创新大赛” 征集评选活动。


征集历时一年,经过公开、公平、公正地三轮评审,共评选出 59项 技术含量高、经济效益好、社会影响力大,具有广泛推广应用价值和前景的创新案例。 其中, 精品工程(特等奖)6 项,品质工程(一等奖)15 项,优质工程(二等奖)38 项。 并在中国公路学会养护与管理分会第十三届学术年会上举行了盛大的颁奖仪式,对获奖工程完成单位及个人进行了表彰。


     

中国公路学会养护与管理分会第十三届学术年会精彩片段选播


 
   

一等奖



复杂山区运营公路冰雪灾害综合治理技术


完成单位

四川雅西高速公路有限责任公司

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司

四川高速公路开发建设集团有限公司

江苏观天藏珑信息科技有限公司




     

     
     

工程概况

     



复杂山区运营高速公路极其复杂的地形、极其复杂的气候等环境条件,冬季面临冰雪灾害难题,路面抗滑性能严重衰减,道路通行能力急剧下降,引发交通事故和道路中断,造成了恶劣社会影响。        


项目组针对复杂山区高速公路冰雪灾害预测难度大、影响范围广、处置不及时等难题,依托雅西高速养护工程开展了冰雪灾害综合治理“四新技术”创新性研究,首次应用和推广“气象精准预测+路面主动除冰雪技术+科学化除冰雪作业管理”冰雪灾害综合治理技术,成效显著,发表论文3篇,授权发明专利2,实用新型专利7项,软件著作权7项,获科学技术二等奖1项,全国公路微创新银奖1项。        


经试验研究和模型计算,建立了路域冰雪气象精细化预测模型、研发了主动除冰雪冰沥青混合料和涂层的自调速低冰点材料,总结了施工控制方法,开发了科学化除冰雪作业系统等内容。结果表明,预测模型提前对路温、降雪等进行精准预测,有效指导交通管控、除冰雪作业等业务的开展,低冰点抗凝冰技术和环路热管融雪技术显著提高路面抵御冰雪灾害的能力。        


应用实践表明,该技术通过分层次、针对性的处置,大大减少了应急响应时间,提升高风险路段抵御冰雪灾害能力,极大改善除冰雪作业效率和效果,从而显著缩短道路封闭时间,提高冬季公路通行安全和效率,经济、社会效益十分显著,应用前景广阔,对复杂山区高速公路养护水平提升和高质量发展起到了重要促进作用。



 

   

   
   

主要创新点

   


1.技术思路      


复杂山区高速公路冰雪灾害综合治理是通过在全路段构建精细化冰雪气象预测,关键危险路段采用低冰点、环路热管主动除冰雪技术,全路段采用“撒融雪剂+推雪+吹雪”梯队除雪工艺,形成“气象精准预测+路面主动除冰雪技术+科学化除冰雪作业管理”综合治理体系,达到以最小的成本投入,实现山区公路冬季高效安全通行的目标。


2.关键技术方案      


(1)基于空(高空卫星)-天(气象站)-地(路面状态、地形海拔数据等)多源气象数据,采用图像识别、AI机器学习等方法,开发了公里级、小时级路温、气温、降雪等精细化预测模型。      


(2)研发了自调速低冰点材料,发明了综合考虑气温、降水及车轮碾压作用的低冰点技术长效性评价装置和方法,提出了低冰点材料、沥青混合料和雾封层技术指标,并形成低冰点罩面和雾封层施工工艺。      


(3)开发了重力式和水平型超长环路热管,根据埋设深度和路面结构特点,可采用浅层埋设、间壁换热、轮迹带铺设、间隔保温等施工工艺,在试验路基础上,提出了道路环路热管技术指标,形成了环路热管融雪路面技术应用指南。      


(4)开发了除雪防滑作业管理系统,根据项目气候特点,制定了除冰雪机械功能配置组合,综合气象风险和除冰雪作业需求,建立了结冰和降雪四级响应程序,提出了“撒融雪剂+推雪+吹雪”梯队除雪工艺,形成了“预警—线上巡查—分级响应启动-预融雪剂撒布—梯队作业—现场确认-响应解除”的科学化作业流程。


3.实施效果


(1)冰雪气象预测准确率达85%,对冰雪管控业务支撑率80%以上。      


(2)低冰点抗凝冰技术具有“小雪暗冰可融,大雪易清除”的效果,显著提高了路面低温抗滑性能和除冰雪机械作业效率。      


(3)环路热管融雪技术根据冰雪预警信息自动控制系统启停,路面温度预热至1℃左右,能耗低至每平米每小时0.066kw·h。      


(4)“撒融雪剂+推雪+吹雪”梯队除冰雪工艺提高路面除雪效率20%以上,交通管控时间减少20%以上。      


(5)综合治理技术减少冬季除冰雪管控工作量20%以上。



 

   

   
   

生产、应用及推广情况      

         


该技术在四川雅西高速、G544新川九路等养护工程中应用,应用路段长度超160km。



工程申报单位: 四川雅西高速公路有限责任公司、 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司、 四川高速公路开发建设集团有限公司、 江苏观天藏珑信息科技有限公司

本期编辑:黄超超

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