重庆智造③丨这项关键技术实现了山区高速铁路路基变形“智能化控制” 科研项目：山区城际高速铁路

科研项目：山区城际高速铁路路基变形控制及加固关键技术与应用
牵头单位：重庆大学
荣获奖项：2020年度重庆市科学技术奖科技进步奖一等奖
随着新时代国家推进西部大开发战略的实施，我国高速铁路建设正快速向中西部山区推进，而山区城际高速铁路路基的变形问题，成为急需攻克的关键难题。

文章图片

文章图片
来自重庆大学土木工程学院的项目团队通过多年时间，研发出了一套山区城际高速铁路路基变形控制及加固关键技术，实现了路基变形全过程“智能化”控制，构建了山区城际高速铁路路基动力变形计算方法，为山区城际高速铁路变形控制提供了重要理论支撑。
11月19日，重庆市科学技术奖励大会召开， 2020年度重庆市科学技术奖揭晓，该项技术荣获科技进步奖一等奖。
模拟山区高速铁路路基
所有高速铁路路基都有变形的问题，但山区和平原不同，平原地貌平坦，路基以沉降变形为主。但山区地形地貌复杂，地质条件多变，路基变形更加复杂，可以称之为三维式的。
如何才能控制路基变形，为了攻克这一难题，从2010年起，丁选明就带领重庆大学土木工程学院的项目团队着手开始研发。
“攻克这一难题的关键，是搞清楚路基变形是怎么发生的？”丁选明说，经过多次研究讨论，他们决定通过试验模拟山区高速铁路路基，以此观察路基内部的变形情况。

文章图片

文章图片
有了明确的目标，困难却接踵而至。既然要模拟试验，就得有路基的模型，如何建模成了团队遇到的一大难题。首先，要想通过试验清楚看到路基的变形，路基材料必须是透明的。为此，丁选明和团队进行了大量的试验和探索。最后，研发出山区路基变形透明可视化岩土体模型试验系统。

文章图片

文章图片
模拟实验时，当一束光打到岩土体上，液体材料和固定材料的折射率必须保持一致，这样光线才能穿透岩土体，看清路基内部的变形。一旦折射率不一致，光线就无法穿透岩土体，透明度达不到，就无法看清路基变形。
要达到这一效果，两种材料的折射率一致性精度要达到小数点后4位以上，为此，他们用了几年时间，不断调试和实验，才达到预期效果。
路基变形全过程智能化控制
“通过模拟实验，我们掌握了路基变形演化的全过程，看到变形的发生机理和关键部位。”丁选明说，随后团队就开始研发相应的技术。

文章图片

文章图片
具体来说，一是在建设过程中，提前对地基土体进行加固，提高地基土的强度，控制变形。二是在运营期，通过一体化的智能检测、监测及预警等技术，实现了路基变形全过程监控的智能化。构建了山区城际高速铁路路基动力变形计算方法，为山区城际高速铁路变形控制提供了重要理论支撑。
这一成果已经在成渝高铁、渝贵铁路、渝万铁路、兰渝铁路、商合杭高铁等50余条高铁、城际和快速线路上应用，累计应用里程达7000余公里，产生了数亿元的直接经济效益。

重庆智造③丨这项关键技术 实现了山区高速铁路路基变形“智能化控制”

重庆智造③丨这项关键技术实现了山区高速铁路路基变形“智能化控制”