“公路高路堤支挡新结构试验与仿真研究”科研成果达到国际先进水平

2005年4月2-3日， “公路高路堤支挡新结构试验与仿真研究”科研成果在远安县通过了由湖北省科技厅主持的鉴定。鉴定委员会的专家听取了项目组的工作汇报和研究报告，察看了试验路段并进行了现场测试，审查了鉴定材料。与会专家一致认为该项目的设计、施工和研究成果，为新型互锚式支挡结构在实际工程中的应用提供了科学依据，具有创新性，研究成果总体上达到了国际先进水平。鉴定委员会由中国工程院院士、华中科技大学张勇传教授任主任委员，宜昌市政府副秘书长习斌、宜昌市交通局局长段贤斌、湖北工业大学校长熊健民、远安县人民政府副县长孙照玉等领导出席了鉴定会。

专家们认为：用互锚式直立薄壁挡土墙新支挡结构建造高路堤是一种新的思路和尝试，国内外尚无先例。用它建造的公路高路堤占地少，回填量少，节省了国土资源，且有利于对自然环境的保护，有利于促进人与自然协调发展，有显著的社会和经济效益。通过大型的模型试验取得了大量的原始数据，为互锚式薄壁挡土墙支挡新结构建造高路堤的设计和施工提供了科学依据，证实了该结构是可靠的。建造试验路段并对其土体、钢筋（拉筋）、挡土墙板的受力状况进行了全面的测试，基本上弄清了用互锚式薄壁挡土墙支挡新结构建造高路堤的力学特性，为设计和施工积累了宝贵的经验。开展了不同工况和尺寸下的二维和三维数值仿真分析，对不同高宽比、不同填料和软弱地基条件下建造这种结构的可能性进行了研究，获得了有指导意义的研究成果。专家们建议项目组进一步观测和分析，完善设计理论和施工工艺。

“公路高路堤支挡新结构试验与仿真研究”项目由省交通厅鄂交科教[2003]570号文批准为指令性科研项目，由宜昌市交通局、湖北工业大学、宜昌市交通规划勘察设计研究院、远安县交通局共同承担。课题组由宜昌市交通局总工程师、教授级高工周昌栋，湖北工业大学教授、博士生导师余天庆任课题组组长，宜昌市公路管理局总工程师、宜昌市交通规划勘察设计研究院院长、教授级高工李家泰任副组长。本项目借鉴保（康）――宜（昌）公路普溪河大桥引道高路堤双面直立式薄壁挡土墙成功建造的经验，先拟定初步支挡新结构的形式和各部位尺寸，然后用数字模拟的方法进行计算机仿真研究，根据仿真研究的成果，对初步结构进行优化，再经过大型模型试验和理论分析来指导试验路段的工程设计和施工。在进行模拟试验阶段，重点对支挡新结构的土压力大小及分布规律、挡板及拉筋的受力状况进行了测试和分析。在试验路段施工阶段，探索了支挡新结构的作用机理，通过综合测试和拉拔试验，研究了互锚钢筋在复合填料中的作用，从而演绎出复合土体的力学特性；用ANSYS等软件和计算机仿真技术，模拟了复合土体的应力分布状态。项目从2002年开始实施，2002年11月，完成了模型现场试验。2003年9月底实际路堤施工完成。2004 年4 月，路基工程全部完工；6 月份完成了沥青路面工程的施工。在实际路堤的施工过程中，湖北工业大学进行了长时间的连续观测，提交了高路堤试验路段测试原理和数据结构、数据汇总、数据整理、数据的初步分析和高路堤整体位移与变形观测的初步成果。宜昌市交通规划勘察设计院提交了高路堤试验路段的设计与计算的报告。远安县交通局提交了试验路段的施工及管理工作情况的报告。2004 年7月，进行了静荷载试验。经测试，各项技术指标均达到设计或规范要求。荷载试验和拉拔试验完成后，湖北工业大学完成了数据整理分析，远安县交通局完成了实体路段周边环境整治。