西部项目10年润物 科技支撑下自成蹊 |
来源:交通运输部网站 发布日期:2010-1-18
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■引子
西部,有我国最特殊的地质条件,最恶劣的气候环境,最复杂的地形地貌,最脆弱的生态环境,最频繁的地质灾害。在这里,开展交通建设,要穿越崇山峻岭、冻土沙漠,要征服急流险滩、鸿沟巨壑。 如此多的技术难题,长期困扰着西部地区的交通建设,长期制约着西部地区的交通发展。西部要开发,交通要先行,交通要发展,技术要过硬。西部交通建设科技项目自设立以来的10年间,如同一位勇士,手持利剑,披荆斩棘,为西部交通发展铺平了道路。 如今,西部项目的成果已惠及西部地区的几乎每一块土地。从“世界屋脊”到四川盆地,从三江源头到三峡库区,从茫茫戈壁到热带雨林,从繁华都市到边远乡村,无处不体现着科技进步给交通、给经济社会发展带来的变化。这变化是沙漠公路通车时沿线的牧民们洋溢在脸上的喜悦,是扎墨公路开工时墨脱人民“扎西德勒”的欢呼,是长江航道整治后,“轻舟已过万重山”的轻松与惬意。青藏公路结束了饱受冻土病害之苦的历史,一辆辆运输车为藏族儿女送去了安康,送去了吉祥。重庆绕城高速公路科技示范工程更被冠以“民生科技”的美誉。美丽的西双版纳,虽然有思小高速公路穿越,但是在这里,我们看不到高填深挖的痕迹,看不到植被被破坏的景象,我们看到的依然是那个郁郁葱葱的热带雨林,那个野生动物生存的乐园,西部项目的成果让思小路成为总书记倡导的和谐社会中和谐交通的典范。 西部交通建设科技计划不仅支撑了西部地区交通建设,更为推动经济社会发展作出了重要贡献。在汶川地震后修复重建的道路桥梁中,在放飞国人百年梦想的奥运工程中,在展示新中国60年伟大成就的十里长街上,在许多关系国计民生、社会发展的重大交通工程里,都融入并应用了西部项目的成果,体现了这项科技计划为行业、为国家的科学发展而肩负的使命和承载的责任。 展望未来,党中央、国务院已明确提出,要坚定不移地深入推进西部大开发,进一步加快西部交通建设与发展仍是西部大开发的重点。构建综合运输体系和基础设施网络,未来的瓶颈和难点仍然在西部。西部地区交通建设任务依然繁重、依然艰巨,西部项目仍将依靠科技创新,解决好交通发展中的技术难题,推动建设更安全、更通畅、更便捷、更经济、更可靠、更和谐的西部综合交通运输体系。 突破:30项关键技术覆盖全行业
10年来,西部项目在5大领域20个研究方向,取得了30项重大突破,这些技术涉及交通行业各个领域,已成为交通发展不可或缺的巨大力量。 1.多年冻土地区公路修筑技术
2.沙漠地区公路修筑技术
3.黄土地区公路修筑技术
4.膨胀土地区公路修筑技术
5.岩溶地区公路修筑技术
6.盐渍土地区公路修筑技术
7.公路勘察设计技术
8.高等级公路路面结构设计理论与方法
9.重载交通长寿命沥青路面关键技术
10.公路检测与养护管理技术
11.高等级公路的路面新材料和应用技术
12.公路边坡评价与防护加固处置技术
13.农村公路建设技术
14.公路节能减排应用技术
15.材料循环利用技术
16.钢管混凝土拱桥建设关键技术
17.山区大跨钢桁梁悬索桥建设关键技术
18.桥梁抗震性能评价及抗震加固技术
19.旧桥检测评定与维修加固技术
20.山区高速公路隧道修筑技术
21.山区公路交通安全技术
22.路域植被恢复技术
23.公路交通运输应急管理与指挥技术
24.危险货物运输监管体系与关键技术
25.山区河流航道整治技术
26.内河枢纽通航建筑物建设技术
27.沿海深水港及内河港口建设技术
28.特殊河流通航保障技术
29.内河船型标准化技术
30.长江黄金水道建设技术
支撑:解决2000多个实体工程技术瓶颈
10年来,西部项目紧紧围绕9条国道主干线、8条省际公路通道、9条主要通航河流等重点工程,依托2098个公路实体工程和124个水路实体工程开展科技攻关,解决了交通建设中的技术“瓶颈”,确保了重点工程的顺利实施,这些工程包括: ★陕西榆靖沙漠高速公路——我国第一条穿越毛乌素沙地的沙漠高速公路★秦岭终南山公路特长隧道——世界最长的双洞高速公路隧道★巫山长江大桥——世界上最大跨径的钢管混凝土拱桥★坝陵河大桥——我国首座主跨超千米的钢桁梁悬索桥★苏通大桥——世界第一座主跨超千米的斜拉桥★云南思小高速公路——和谐交通的典范★三峡船闸工程——我国最大的通航枢纽★科技支撑的汶川震后恢复交通重建工程★长江黄金水道航道整治工程★具有深远战略意义的澜沧江边境河流航道整治…… 硕果:获省部级以上科技奖励213项
经过十年的刻苦攻关,西部项目取得了累累硕果,对促进行业科技水平提升和推动行业科技进步发挥了重要作用。截至目前,在已通过鉴定验收的340个项目中,86%的项目成果达到国内领先或国际先进水平,部分成果达到国际领先水平。截至目前,西部项目成果获省部级以上科技奖励达213项,其中,国家科技进步一等奖3项,国家科技进步二等奖8项,国家技术发明二等奖1项,省部级科技进步特等奖7项,一等奖34项,二等奖98项,三等奖62项;获国家专利232项,其中发明专利87项,实用新型专利145项;获软件著作权90项;在国内外核心期刊上发表学术论文2560篇,其中三大检索(EI、SCI、ISTP)收录869篇;出版学术著作111部。研究成果为304项标准规范的制定和修订工作提供了技术支持,包括国家标准35项,行业标准199项,行业及地方规范70项;形成设计、施工指南和技术手册148本。 如果把西部项目比作一个人,他绝对是个多面手。 他是攻克西部交通建设关键技术的先行者,在5大领域20个研究方向取得了30项重大突破。他是撑起西部重点工程建设的排头兵。依托2000多个实体工程解决了交通建设中的技术“瓶颈”。他还是培养西部交通建设人才的睿智导师,悉心培育了大量西部技术人才。 西部项目推动了西部地区区域经济发展,缩小了东西部交通发展的差距。据统计,10年间项目投入经费33.32亿元,实现直接经济效益达899亿元。 破解技术难题 八个方面成果卓越
我国西部地区的恶劣条件给交通建设带来了一个又一个技术难题。西部项目则依托2098个公路实体工程、124个水路实体工程,在公路水路基础设施建设与养护、运输服务、交通安全、绿色交通等技术领域开展了756项课题研究,其中涉及的大多是成套技术,而且都面向工程解决实际问题,取得了一系列重大关键技术突破与成果。 在公路建设技术方面,围绕长期制约西部地区公路交通建设发展的特殊地质筑路技术难题,西部项目从勘察、设计、施工、养护等方面开展系统性研究,形成了冻土、沙漠、膨胀土、岩溶、黄土、盐渍土等6大特殊地质筑路成套技术,攻克了多年冻土地区公路病害机理、沙漠高速公路路基压实、膨胀土路堑边坡稳定、隐伏溶洞顶板变形监测、黄土不均匀湿陷变形控制、盐渍化软弱地基病害处置等世界性技术难题,直接支持了特殊地质地区1.2万公里高等级公路建设,实现了大规模国道主干线和省际通道建设向西部地区的延伸。 在桥梁建设技术方面,针对西部地区复杂的深壑峭壁地形和气候生态条件,西部项目重点攻克了桥位勘测、适宜大跨结构设计和生态保护施工等方面的技术难题,形成了大跨千米级钢桁悬索桥、钢管混凝土拱桥、高墩大跨弯坡斜桥、大跨钢筋混凝土箱型拱桥、钢—混凝土组合桥梁等的设计施工成套技术,有力地支撑了巫山长江大桥、贵州坝陵河大桥、湖北四渡河大桥等重大桥梁工程的建设。围绕在役桥梁安全运营方面亟待解决的重大技术难题,重点攻克了桥梁检测诊断、安全与耐久性评估、维修加固改造、剩余寿命预测与全寿命周期设计等关键技术,大幅提升了我国桥梁养管技术水平。 在隧道建设技术方面,西部项目重点解决了特长公路隧道通风、防灾、运营、监控,特殊结构形式公路隧道设计计算方法、爆破控制、合理支护设计等技术难题,一批创新型技术、工法、装备已成功应用于“天下第一隧”陕西秦岭终南山隧道、湖北沪蓉西高速公路隧道群、四川雅泸高速公路双螺旋隧道等重大隧道工程建设。这些技术创新和工程实践,见证了我国特长公路隧道领域,从“不敢建到敢于建、善于建”的技术发展历程,实现了我国公路隧道由单一分离式结构向连拱、小净距、分岔、桥隧混合等综合结构体系的发展。我国公路隧道建设水平已跻身世界先进行列。 在航道建设技术方面,西部项目解决了山区河流不同类型特性的滩险整治、枢纽上游变动回水区及枢纽坝下近坝段航道整治、整治建筑物形式及其稳定性等技术难题,形成的一整套山区河流不同类型滩险整治理论和技术成果,为西部地区加快提高航道等级提供了技术支撑,保障了长江、西江、黄河流域内河航道建设工程的顺利实施。 在枢纽通航建筑物建设技术方面,解决了上下游引航道水力学计算的理论问题,攻克了超高水头船闸输水系统阀门空化的世界难题,突破了通航枢纽、船闸建设、升船机建设等重大关键技术难题,支撑了西江、嘉陵江、乌江等通航河流的航运梯级开发与建设。围绕提升三峡枢纽综合通过能力,开展的标准船型、船舶动态监控、三峡—葛洲坝两坝航运联合优化调度等一系列研究,为三峡船闸年货物通过量由2004年的3400多万吨提高到2008年的5300多万吨提供了保障。 在港口建设技术方面,攻克了山区河流在大水位差条件下建港的码头结构形式和装卸工艺设计中的技术难题,极大地提升了内河港口码头的建设水平;解决了沿海港口在复杂环境条件下的港口建港条件、码头结构新形式、材料耐久性等关键技术问题,推动了我国港口建设从优质岸线向普通岸线、从优良地质条件向一般地质条件、从沿岸近岸水域向离岸深水水域的发展。 在交通安全技术方面,构建了公路交通安全基本理论体系框架,填补了我国在该领域理论研究的空白,实现了应用技术、管理技术、标准规范、长效管理手段的创新,在西部12个省区6000多公里高速公路建设中得到了应用,有力地支持了全国公路安全保障工程的实施。示范路段年均重特大交通事故数降低了77%,死亡人数降低81%,减少损失数十亿元。 在绿色交通技术方面,西部项目以突破解决生态选线、植被恢复、地景融合等技术为重点,“在设计上最大限度地保护生态,在施工中最小程度地破坏和最大限度地恢复生态”,支撑了云南思小路、湖北神宜路、四川川九路等生态示范工程建设,引领了我国公路建设与自然和谐共存的发展模式。 建立人才培养机制 积蓄技术研发实力
西部项目在突破关键技术的同时,为西部培养了大量的技术人才,支持了重点科研实验基地平台建设。 据了解,西部项目的持续开展,不仅稳定了西部地区原有的交通科研队伍,而且吸引带动了设计、施工等单位的工程技术人员广泛参与,增强了西部地区的交通科研力量,这些骨干人才的锻炼成长,提高了西部交通科研队伍的整体水平,增强了当地交通科技和交通事业的可持续发展能力。西部项目参研人员中,已有1119人晋升为高级技术职称,1245人晋升为中级职称; 依托西部项目,有1980位西部地区在职人员通过培养获得硕士学位,有624位西部地区在职人员获得博士学位;“5531”交通部支持西部干部培训计划,共累计培训西部地区交通管理和技术人员超过14万人,培养研究生700人。 据统计,在“十一五”期间,西部项目支持行业重点实验室研究经费1.4亿元,培育建设了7个西部地区的行业重点实验室,支持了23个行业重点实验室的发展;支持了58个研究方向的培育和发展,占行业重点实验室研究方向的51.33%;有超过70%的行业重点实验室科研人员曾经或正在参与西部项目的研究工作。通过承担西部项目,促进重点实验室的多个学科发展成为行业优势学科,使其成为开展高水平研发活动的重要基地和交通行业的主力研发力量。 创新推广模式 成果惠及全行业
科技成果的推广一直是个难点,但西部项目却通过不断探索和管理创新,不拘一格地进行成果推广,使得成果不仅仅局限在西部,而是让全行业都能受益。 据了解,西部项目推广有几种方式,其中最有效的一种是将成果上升到行业的技术规范和标准。西部项目管理严格,成果质量较高,而且大多要求项目组编制技术指南,这些都为成果上升为标准奠定了良好的基础。据统计,截至目前,西部项目成果支撑各类标准规范制修订共计304项,其中国家标准35项,行业标准199项,行业或地方规范70项,形成设计施工指南和技术手册148本。以公路工程规范为例,现行的公路、桥梁、隧道设计与施工技术规范共有27本,其中有西部项目成果支撑其制定与修订的12本,占总数的44%。12本规范中,仅《公路路基设计规范》就有14个西部项目的研究成果支撑了其工作。 通过科技示范路推广是西部项目另一个主要推广方式。在湖北沪蓉西高速公路中,机制砂筑路技术在沪蓉西全线约300公里中得到推广,应用机制砂共200多万立方米,降低工程造价达2.8亿元。在重庆绕城高速公路中,17项西部项目成果得到推广,支撑了重庆绕城高速公路的建设,并形成了组团城市绕城高速公路规划、道路行车安全、公路隧道运营节能、路域资源综合利用和高速公路生态修复与景观营造等8项技术指南。 近年来西部项目还“自创”出一种推广方式,即通过专项行动进行推广。2007年,部推出了材料节约与循环利用专项行动计划,通过该计划,西部项目得到大力推广。废旧橡胶粉筑路应用技术在广东、湖北、北京等10省份推广应用,共修筑100多公里公路,利用废旧轮胎90多万条,编制完成《废旧轮胎橡胶粉筑路技术指南》。机制砂混凝土应用技术 在贵州、湖北、重庆等省份推广应用,共制备机制砂530万立方米,编制完成《机制砂在混凝土中应用指南》。水泥混凝土路面再生技术在广西、广东、陕西等十几个省份不同等级的旧水泥路改造中应用,完成168公里公路改造,编制完成《水泥混凝土路面再生利用结构设计与施工工艺指南》。 此外,西部项目还通过现场观摩交流、开技术交流会、举办培训班等办法推广技术成果。据统计,西部项目实施10年来,通过管理创新,积极探索成果推广应用的新模式,成果推广率达到60%。 ■典型案例
真正节能环保 废旧橡胶沥青走向全国
如今,在北京开车,无论是在八达岭高速公路,还是在长安街,你会发觉,原来耳中充斥的行车噪音变小了,行车的舒适性提高了。不必惊讶,秘密就在脚下,这些道路在铺筑时都使用了废旧橡胶沥青,而且应用的是我国自己的技术。在中国橡胶沥青技术的研发和推广历程中,西部科技项目功不可没,其两次关键的立项推动,使得中国橡胶沥青技术从无到有,从生涩到成熟,直至全国推广应用。 橡胶沥青在改善道路性能,提高道路耐久性,降低道路噪音方面都有不凡表现,而且应用该技术可以消耗废旧轮胎,减少污染,是一项非常适合国情的环保筑路技术,国外已经进行多年的研究,但该技术2000年时在国内还是空白。西部项目第一次为橡胶沥青技术研究立项是在2001年,当时部公路科学研究院已经有了一定的研究基础,但并没有形成系统的技术成果。需要经费支持进行持续研究,而西部项目的立项对他们来说就像一场及时雨。经过三年艰苦研究,项目组研发出橡胶沥青成套技术,其成果水平达到了国际领先。 成果出来了,可如果没有得到推广,还是不能对行业的发展产生作用。西部项目一眼看出了这个项目的巨大推广前景,于是紧接着设立了橡胶沥青技术的推广项目,使得这项技术的推广有了专项经费。充足的经费,高质量的研究使得橡胶沥青技术在推向行业的过程中如鱼得水。 橡胶沥青技术大规模地推广是从2007年开始的,在交通部提出“建设资源节约、环境友好型行业”的思路之后,橡胶沥青技术特有的环保优势使它成为众多筑路技术中的新秀。在部科教司推出的《材料节约与循环利用专项行动计划》中,部通过修筑大量示范路的方式,向全行业推广6项技术,橡胶沥青就是其中一项。“橡胶沥青技术的应用和推广”被列为西部科技项目第一批推广项目,应用橡胶沥青技术的公路试验段从北京修到了河北、山东和广东。 2009年7月和8月,橡胶沥青技术分别在北京市两个重要的道路工程——八达岭高速公路路面加铺改造工程和长安街大修工程中规模化应用,标志着具有中国品牌的废旧轮胎循环利用的橡胶沥青技术已经完全成熟,并达到国际领先水平。 节省工程投资2.8亿元 机制砂节约大量建设成本
“用西部项目成果研制的机制砂,不仅解决了沪蓉西科技示范路的用砂问题,甚至宜万铁路用得都是我们的机制砂。”负责沪蓉西科技示范路科研管理的部公路科学研究院科研人员路为告诉笔者。 据了解,随着基本建设的日益发展,混凝土用砂需求量急增,但天然砂分布很不均匀,短时间内不可再生,也不适宜长距离运输,不少地区的天然砂资源已近枯竭,还有很多地方已经开始禁采或限采天然砂,导致工程用砂供需矛盾日益突出。 为此,西部项目于2003年立项进行“机制砂混凝土用于桥梁建设的研究”。项目制备出了与天然砂高性能混凝土具有同样优异性能的C60、C80机制砂高性能混凝土,解决了相应的关键制备技术,编制了《机制砂在混凝土中应用技术规程》,并成功用于湖北沪蓉西高速公路桥梁工程。截至2006年年底,沪蓉西高速公路共推广应用机制砂混凝土约247万立方米,累计使用机制砂约117万立方米,直接经济效益1.2亿元左右。而且依托西部项目研制的机制砂还解决了在沪蓉西附近建设的宜万铁路的用砂问题。 据统计,至今,在部推动的“材料节约与循环利用专项行动计划”中,机制砂混凝土应用技术在贵州、湖北、重庆等省份得到大量应用,共制备机制砂530万立方米,节省工程投资2.8亿元以上。 ■名片
西部交通建设科技项目
出生日期:2001年
履历:10年间,西部项目共完成投资33.32亿元,其中财政预算安排19.83亿元、工程配套和单位自筹13.49亿元。共安排立项756项,主要覆盖了公路基础设施建设与养护技术、水路基础设施建设与维护技术、运输服务技术、交通安全保障技术和绿色交通技术等五大技术领域,其中公路项目590项、水路领域166项。 特点:以实用工程为主,以重点公路、水路交通建设中技术问题为主,以长期想解决还没有解决的技术问题为主,以交通运输发展需要的共性技术和基础研究为主。 ■声音
西部大开发是党中央和国务院的重大战略决策,西部交通建设水运科技项目为西部大开发,特别是开发大西南提供了重要科学依据和支撑。 大西南的特点是山多、水多,沿江地带各类矿藏异常丰富。但过去交通不便,长江、西江中下游需要的西南地区的工业原料不能充分供应,大西南地区工农业现代化发展需要的设备技术也受到了限制。 西部交通水运建设及其科技开发,特别是三峡、葛洲坝枢纽等工程,通过科技攻关和建设实践,为大西南河流梯级开发和渠化通航解决了重大关键技术问题。目前,长江上游水路运输不仅货运量已占据多种运输方式的首位,而且水运对大宗货物运量大、运距长、造价低、耗能少和环保等优势正逐步呈现出来。很多库区,包括三峡大库区正逐步建成国内甚至国际性的旅游胜地。大西南水运已与铁路、公路、航空和管道等运输方式协调发展,形成了综合运输网络。 ——中国工程院院士梁应辰:开发大西南 西部项目功不可没
西部科技项目解决了贵州交通建设中的技术难题,使得贵州省交通得到飞速发展。其中“隧道路面结构与材料的研究”,在依托工程中取得了良好的效果,提高了隧道行车安全,降低了事故率,贵州省建设的镇胜公路等高速公路的大部分中小隧道和长大遂道的两头500米范围内都采用了这种路面结构,效果显著。 “岩溶地区勘察评价”技术提高了隐伏溶洞勘察的准确率,在青溪大桥、茅台大桥等工程实施中,准确地探明了溶洞的位置和形态,为设计施工提供可靠的保障,减少了工程的变更,效益明显。 ——贵州省交通运输厅厅长程孟仁:贵州交通飞速发展 离不开西部项目的帮助
青海省大部分地区寒冷、干旱、缺氧,广泛分布有多年冻土、重盐碱地和湿陷性黄土,公路交通面临一系列技术难题。西部大开发10年来,在交通部的支持下,先后实施西部项目15项,投入科研经费5108万元(部拨款3540万元,单位工程配套及自筹经费1568万元)。 青海省充分利用西部项目的研究成果,广泛应用于公路建设、养护和运营管理中。“重盐碱地区公路翻浆处置技术、材料及工艺的研究”、“盐渍土地区公路桥涵和构造物腐蚀技术研究”等成果在盐渍土地区公路修筑中发挥了重要作用;“多年冻土地区公路病害与机理的研究”、 “多年冻土地区公路养护与维修技术的研究”的成果广泛应用于冻土地区公路建设、养护中。 西部项目的实施,提升了青海省交通建设的科技创新能力、运输效率和职工队伍整体素质,为青海省的交通建设又好又快发展提供了有力的技术支撑。 ——青海省交通厅党委书记、厅长杨伯让:西部项目为高原交通提供了有力支撑
西部科技项目除解决了交通生产建设中遇到的实际重大技术难题外,还带来了促进西部地区交通科技人才培养、带动地方交通科技投入等溢出效应。西部科技项目采取产、学、研结合的攻关模式,为西部地区交通科技人才的培养提供了有效的渠道,优化了当地交通科研队伍的学历结构和年龄结构,培养和造就了一批具备较强科研、设计、施工、管理能力,热爱西部交通科技事业的优秀人才,提高了西部交通科技队伍的整体水平和素质,促进了科研梯队的建设,为实现西部地区交通事业跨越式发展奠定了坚实的基础。此外,西部科技项目的实施还带动了地方交通科技工作的进步。一是通过形成良好的科研氛围,推动了思想观念进一步转变。二是通过依托工程配套以及自筹等方式,带动了地方对交通科技的投入。三是严格规范项目管理制度程序,带动了地方交通科技管理的科学化、规范化。 ——全国政协委员、成都理工大学副校长黄润秋:西部项目带动了地方交通科技的进步
西部交通建设科技项目在解决交通建设中重大技术问题的同时,还紧密结合行业发展的实际需求,围绕行业发展所涉及的重大热点难点问题开展了多项研究。西部项目积极配合行业的重点工作,在川九路生态示范工程、公路安全保障工程、治理车辆超载超限、农村公路建设、危桥改造、节能减排、长江黄金水道建设、三峡库区运输船舶船型标准化等方面安排了相关课题开展研究,有力支持了部里重点工作的实施,充分发挥交通科技对行业发展的技术支撑作用。本人有幸直接参与了部分西部项目的研究工作,深有体会,近年来,行业出台的关于农村公路建设、节能减排、交通应急体系建设、交通信息化示范工程、治理超载超限运输等方面的相关技术政策和法规,都是以西部项目的研究成果作为基础而提出的。 ——中共十七大代表、新世纪百千万人才工程国家级人选、交通运输部公路科学研究院研究员李亚茹:西部项目为行业发展决策提供了有效支撑
在西部项目的实施过程中,我们吸引了全国交通行业知名科研单位和大专院校的高层次人才为重庆市交通科研服务。如“重庆高温多雨山区高速公路沥青路面关键技术研究”项目,除重庆交科院外,还吸引了部公路院、江苏省交科院、华南理工大学、同济大学、长安大学等单位的国内沥青路面的知名专家学者参与,通过吸引这些国内人才,有力地保证了项目研究质量,为重庆高速公路沥青路面建设水平的提高起到了十分重要的带动作用。 ——重庆市交通委员会总工程师张太雄 |