湿陷性黄土地区高速铁路修建关键技术

　　湿陷性黄土是对建筑结构安全危害巨大的特殊岩土。我国是世界上黄土分部最广、厚度最大的国家，面积达64万平方公里。黄土一般具有湿陷性、孔隙大、压缩性强、承载力低等特性，受水浸湿后产生急剧而大量的下沉现象，造成建筑物地基失稳、道路被毁。

　　加快高速铁路发展已经成为我国带动经济增长、保护生态环境、实现可持续发展的重要战略选择。按照铁路中长期发展规划，在黄土地区修建高速铁路总里程超过2000km。高速铁路要求基础工程工后沉降不大于15mm，2004年之前，国内外黄土地区修建高速铁路的基础理论和工程实践完全空白，能否攻克是关系到我国在广大黄土地区成功修建高速铁路的决定性技术问题，属世界性难题，对我国成功建成快速铁路网至关重要。课题是以世界上第一条湿陷性黄土地区350km/h高速铁路项目——郑西高速铁路为背景，针对湿陷等级高、湿陷土层最大厚度38m等工程地质难题，开展了系列科研攻关，取得了系统的创造性成果，总体上达到了国际领先水平。主要技术创新如下：

　　1.研发了地基深部分层变形观测新方法和新装置；建立了黄土场地湿陷敏感性的视湿陷速率评判方法；提出了湿陷性黄土地区高速铁路工程类型设置的原则，实现了自主创新。

　　2.建立了湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降控制技术体系。针对不同地基条件研发了CFG桩+水泥土挤密桩长短桩符合地基、埋入式桩板结构等路基处理技术；形成了改良黄土作为高速铁路路基填料的控制技术。实现了自主创新。

　　3.创建了湿陷性黄土地区高速铁路长段落超大断面隧道系统修建技术。提出了新的黄土隧道围岩分级标准及对应参数；揭示了超大断面黄土隧道的变形特性，提出了超大断面黄土隧道的位移控制基准；建立了长段落超大断面黄土隧道的支护结构体系及安全快速施工技术体系。实现了自主创新。

　　4.提出了适合湿陷性黄土地区桥梁桩基础沉降计算的参数和方法。实现了自主创新。

　　5.通过桥梁、轨道、站房一体化研究，形成了高速通过式高架车站修建技术，建成了国内外第一座以时速350km通过列车为主的高架车站。实现了自主创新。

　　成果确保了郑西高铁的成功建设，运营3年来，累计工后沉降最大7.3mm，最高运营速度350km/h，工程安全可靠，列车运营状态平稳。3年旅客发送量510万人次，新增销售额24亿元，西安至广州由20多小时缩短到8小时，至北京有11多小时缩短到4小时40分，经济和社会效益显著。目前成果广泛应用于在建的西安-宝鸡-兰州、大同-西安、西安-成都、兰新第二双线等黄土地区高速铁路。成果填补了黄土地区高速铁路技术空白，完善了中国高速铁路理论体系，对我国快速铁路网的建设具有重大作用。形成研究报告39册，专注2部，学术论文133篇，发明专利4项，实用新型专利10项，软件著作权2项。

湿陷性黄土桩基浸水载荷试验现场（桩长60m）