高海拔寒区道路与隧道工程正面临突出的冻融灾害风险。青藏高原及周边地区,气温波动大、冻融循环频繁,路基融沉、隧道衬砌开裂渗水结冰等问题长期存在,给工程建设与运维带来持续压力。这类冻害不仅使病害率居高不下,也直接影响交通安全和设施寿命,已成为寒区基础设施发展的重要制约因素。长期以来,寒区道路与隧道工程的冻融防控存在多重难点。一上,对冻融致灾的关键机理认识不足,传统措施常以经验为主,容易出现设防过度或不足,既增加成本也难以精准防护。另一方面,韧性建养技术体系仍不完善,对应的标准规范相对薄弱,缺少系统的理论与技术支撑,影响了寒区交通基础设施的高质量发展。针对上述问题,甘肃公交建集团所属交设股份牵头联合中国科学院西北生态环境资源研究院等科研机构,组织团队开展长期系统攻关。项目组依托十年现场观测与室内风洞试验,继续厘清了高海拔寒区路基周边近地表风场、渗流场对工程稳定性的作用机制,揭示近地表流场的热力致灾效应,为冻融防控提供了更扎实的依据。围绕冻融精细防控设计,项目组对17座隧道开展连续监测,系统研究通风对流对寒区长大隧道冻融环境的影响规律。此基础上,构建了考虑超净压差、风墙压差、热位差的寒区隧道冻融过程计算理论,补齐特长公路隧道保温设防规范中的关键技术空白。同时,编制高海拔寒区环境与地质要素高精度图集,建立寒区道路工程冻害易发性与困难指数分区方法体系,并提出寒区隧道分级设计标准,为工程设计提供更可操作的依据。在寒区道路韧性建养上,项目组研发控温控水系列新结构与工程病害快速处治系列新技术,制定高寒工程检测监测标准,形成较为完整的建养技术体系。这些技术既可提升冻融灾害防控能力,也能对既有病害进行快速处治,增强工程抗灾能力并延长使用寿命。项目成果已工程中广泛应用。相关技术规范用于指导多条寒区道路及近百座寒区隧道的建设与养护,取得了较好的经济与社会效益。,项目组编制地方标准7部,授权国家专利121件(其中发明专利37件),取得省部级工法6项,发表论文147篇(其中SCI/EI论文56篇),登记软著12项,并组建了一支面向寒区公路交通建养的青年攻关团队,为行业持续发展提供人才支撑。此次获得省政府科技进步一等奖,表明了甘肃公交建集团在相关领域的科研组织与技术创新能力。该集团所属企业本年度共获7项奖项,其中一等奖2项、二等奖4项、三等奖1项,获奖数量居省属企业前列,反映出其在自主创新与技术突破上的积累与成效。
科技创新的价值,最终要落到守护群众安全出行与保障物流通道畅通上。此次获奖成果立足长期观测与工程实践,为冻融灾害该长期难题提供了更具针对性的解决路径,既提升了寒区道路隧道的安全韧性,也为标准完善与产业升级提供了支撑。面向高质量发展——坚持问题导向、持续攻关——才能推动更多关键技术从研究走向现场应用,不断夯实高原地区交通基础设施建设的底座。