Transcript 沙漠地区公路建设成套技术研究 报告人：陈晓光 死亡之海 大漠变通途 新疆交通科学研究院 内蒙古交通设计研究院 等 西 安 公 路 研 究 所 2008年5月 沙漠地区公路建设成套技术研究 汇 报 内 容 立项背景 成果应用情况 总体思路和技术路线 经济社会效益及作用 主要成果和创新点 结束语 1、立项背景 • 地球上沙漠面积1535万km2，占陆地面积10%。主要分布在 非洲、亚洲、阿拉伯半岛、澳大利亚、美洲个别地区。 1、立项背景 我国沙漠和 沙漠化土地 总面积约157 万km2，占国 土面积的16% ，其中沙漠 总面积80.89 万km2 ，主 要分布在西 北和华北。 1、立项背景 • 这些地区蕴藏着丰富的资源，但由于路网密度很低，很多地区 不通公路，需要绕行，严重制约了经济的发展和能源开发及当 地群众脱贫致富，迫切需要修筑沙漠公路，完善路网结构。 石油、天然气、矿产等资源开发 1、立项背景 沙漠地区修筑公路十 分困难，其原因：沙 漠自然条件极端恶劣 异常干热：年降雨0-400mm 风沙频繁：年起沙风可达300次以上 蒸发可达3000mm 冷热剧变： 日温差可达40℃ 塔克拉玛干沙漠素有死亡之海之称 最高地温可达80℃ 1、立项背景 风沙流运动，对公路的危害极大 ，防护困难 沙埋 路面浮沙 风蚀 能见度低 1、立项背景 沙丘移动，筑路难度极高 沙基松散，路基难以压实成型 地表松软，运输和施工机械难以进入 缺乏砂石等筑路材料 • 公路建设、运营和养护十分困难，严重制约着公路交通的发展。 1、立项背景 • 我们从上世纪七八十年代就开始了沙漠公路研 究，成果在九十年代修筑的塔克拉玛干、库布 齐等沙漠公路中得到了应用。 垫杠子方能通行的沙漠路段 输沙量观测 沙害调查 塔克拉玛干沙漠公路 1、立项背景 •然而随着路网密度增加和等级提高，遇到的各种沙漠 条件越来越复杂，安全、环保等问题也日益受到广泛关 注，在沙漠公路自然区划、设计参数、规范标准及高速 公路修筑技术等方面出现了许多急待解决的问题。 路线和主风向直角相交 主风向 无沙漠高速公路修筑经验 路 线 路线 穿越 高大 沙山 过于顺应地形 指标太低 平纵指 标差异 大、过 渡不合 理 1、立项背景 • 因此，研究解决长期以来沙漠公路建设中存 在的重大工程技术难题，对加快沙漠地区公 路建设、优化路网结构、提高工程质量、确 保运营安全、保护生态环境，实现可持续发 展具有重要意义。 沙漠地区公路建设成套技术研究 汇 报.

沙漠地区公路建设成套技术研究
报告人：陈晓光
死亡之海 大漠变通途
新疆交通科学研究院
内蒙古交通设计研究院 等
西 安 公 路 研 究 所
2008年5月
沙漠地区公路建设成套技术研究
汇 报 内 容
1
立项背景
4
成果应用情况
2
总体思路和技术路线
5
经济社会效益及作用
3
主要成果和创新点
6
结束语
1、立项背景
• 地球上沙漠面积1535万km2，占陆地面积10%。主要分布在
非洲、亚洲、阿拉伯半岛、澳大利亚、美洲个别地区。
1、立项背景
我国沙漠和
沙漠化土地
总面积约157
万km2，占国
土面积的16%
，其中沙漠
总面积80.89
万km2 ，主
要分布在西
北和华北。
1、立项背景
• 这些地区蕴藏着丰富的资源，但由于路网密度很低，很多地区
不通公路，需要绕行，严重制约了经济的发展和能源开发及当
地群众脱贫致富，迫切需要修筑沙漠公路，完善路网结构。
石油、天然气、矿产等资源开发
1、立项背景
沙漠地区修筑公路十
分困难，其原因：沙
漠自然条件极端恶劣
异常干热：年降雨0-400mm
风沙频繁：年起沙风可达300次以上
蒸发可达3000mm
冷热剧变：
日温差可达40℃
塔克拉玛干沙漠素有死亡之海之称
最高地温可达80℃
1、立项背景
风沙流运动，对公路的危害极大 ，防护困难
沙埋
路面浮沙
风蚀
能见度低
1、立项背景
沙丘移动，筑路难度极高
沙基松散，路基难以压实成型
地表松软，运输和施工机械难以进入
缺乏砂石等筑路材料
• 公路建设、运营和养护十分困难，严重制约着公路交通的发展。
1、立项背景
• 我们从上世纪七八十年代就开始了沙漠公路研
究，成果在九十年代修筑的塔克拉玛干、库布
齐等沙漠公路中得到了应用。
垫杠子方能通行的沙漠路段
输沙量观测
沙害调查
塔克拉玛干沙漠公路
1、立项背景
•然而随着路网密度增加和等级提高，遇到的各种沙漠
条件越来越复杂，安全、环保等问题也日益受到广泛关
注，在沙漠公路自然区划、设计参数、规范标准及高速
公路修筑技术等方面出现了许多急待解决的问题。
路线和主风向直角相交
主风向
无沙漠高速公路修筑经验
路
线
路线
穿越
高大
沙山
过于顺应地形
指标太低
平纵指
标差异
大、过
渡不合
理
1、立项背景
• 因此，研究解决长期以来沙漠公路建设中存
在的重大工程技术难题，对加快沙漠地区公
路建设、优化路网结构、提高工程质量、确
保运营安全、保护生态环境，实现可持续发
展具有重要意义。
沙漠地区公路建设成套技术研究
汇 报 内 容
1
立项背景
4
成果应用情况
2
总体思路和技术路线
5
经济社会效益及作用
3
主要成果和创新点
6
结束语
2、总体思路及技术路线
总体思路
基础：风沙运动
规律和公路特性
方法：13个分课题研究、
成果应用、系统集成创新
流沙危害、
以解决 筑路材料、 为主线
安全环保等
手段：调查、风洞模拟
、理论分析、依托工程
试验、效果观测
目标:实现适应各种
类型沙漠、不同等级
公路建设的成套技术
2、总体思路及技术路线
技术路线图
沙漠地区公路建设成套技术研究
选线
风洞试验
路基
路况调查
材料
路面
防沙
环境
养护
资料收集
成果查新
理论分析
学习借鉴
理论
依托工程试验 效应观测
图件制作
多学科结合
手段
方法
仪器观测
13个分题总报告
检测
勘察设计
实践
车速调查
施工
研究总报
告
资料整理
分析研究
数据处理
论文集
专著、指南
100多分报告
其他成果资料
沙漠地区公路建设成套技术研究
汇 报 内 容
1
项目背景
4
成果应用情况
2
总体思路和主要内容
5
经济社会效益及作用
3
主要成果和创新点
6
结束语
3、主要成果和创新点
• 经过32家单位200多科研人员7年多技术
攻关，在13个分课题系统研究的基础上，
在8各方面取得了40余项成果:
• （1）沙漠公路自然区划2项成果
•
(指标方法.区划图等)
• （2）沙漠公路选线及线形参数6项成果
•
(设计理念.选线原则.线形指标.参数.3s技术等)
• （3）沙漠公路路基设计技术6项成果
•
(阻沙性能.合理断面.边坡.高度.稳定性等)
3、主要成果和创新点
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
（4）风积沙路用性能4项成果
(强度机理.回弹模量E0.加固等)
（5）沙漠公路路面结构与材料5项成果
(温度场.典型结构.材料参数等)
（6）沙漠公路防沙体系建设与维护技术6项成果
(固沙新技术.防沙体系.植被结构.输沙断面等)
（7）沙漠地区公路施工技术8项成果
(试验方法.压实机理.工艺.压实度.检测方法等)
（8）沙漠地区公路景观环境4项成果
(评价方法.环保理念等)
3、主要成果和创新点
温度( ℃)
• 通过集成创新，形成了以沙漠高速公路为主，涵盖一般
公路的设计施工和检测评定技术、以“行车和防沙双安
全”为原则的路线设计技术、以“阻沙性能和性价分析”
为依据的路基设计技术，以“典型结构”为基础的路面
设计技术和以“可调控固沙”为理念的各种防风固沙和
养护技术，为沙漠地区公路建设提供了成套的技术与方
法。
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
路表
5cm深处
15cm深处
30cm深处
0
3
6
9
12
时间(h)
15
18
21
24
3、主要成果和创新点
• 成果在沙漠高速公路修筑技术等方面填补了国际空白；
在沙漠公路自然区划、线形指标、阻沙性能指数、可调
控防沙等7个方面取得了实质性创新；在风积沙筑路技
术等10多个方面有重大突破；土壤凝结剂及其制备方法、
土工编制袋沙障、沙障装置等3项技术获国家发明和实
用新型专利；出版专著2部，发表论文60余篇。
3、主要成果和创新点
创新1
提出了基于沙漠环境特点的公
路路线设计理论方法，完善了
沙漠公路平、纵线形设计指标
体系，实现了沙漠公路设计中
为确保交通安全而采用合理平
纵线形进行主动预防行车事故
的设计思想。
沙漠公路选线原则
提出的“双安全”等选线原则方法，改变了过去见沙漠就绕行的观念。
塔 克 拉 玛 干 沙 漠 地 貌 交 通 图
库尔勒
轮台
阿克苏
肖塘
阿拉尔
喀什
塔且沙漠公路
减少绕行290km
若羌且末公路
减少绕行78km
阿和沙漠公路减
少绕行450km
塔中
若羌
且末
和田
民丰
穿越塔克拉玛干沙漠的三条路分别缩短里程78km、290km、450km
沙漠公路合理线形
提出用实际运行速度进行线形设计的理念，确定了平纵面线形指标体系。
指标对比举例（不受限路段）
指标
对比内容
80km/h
60km/h
40km/h
400m
200m
100m
700m
600m
500m
设计速度指标
最小值
5
6
7
实际运行速度
推荐最小值
5
5
6
设计速度一般
最小值
4500
2500
700
实际运行速度
推荐最小值
10000
4500
4500
设计速度一般
平曲线
半径（m）实际运行速度
最小值
推荐最小值
最大纵
坡（%）
凸型竖
曲线半
径（m）
沙漠公路选线技术
采用3s技术实现上述理念和原则
RS卫星遥感信息处理
GIS地理信息处理分析
3、主要成果和创新点
创新2
综合应用空气动力学和风沙物
理学原理，以室内风洞、依托
工程流场观测为依据，确定了
定量分析路基阻沙性能模式，
揭示了阻沙性能指数随路堤高
度和边坡度的变化规律，有效
地解决了沙漠路基合理横断面
设计难题。
路基合理断面调查试验
1:i
H
积沙平
台
b
积沙平
台
1:i
b
B
φ
图3-3 路堤弱风区面积计算示意图
调查分析
阻沙性能指数： r=Q/D
阻沙性能模型
风洞试验
40
20
2
V c =9.80i +10.8i-20.6
0
1：1.5
1：3
1：6
60
40
20
V c =19.6i 2 -28.4i+8.8
0
1：1.5
1：3
1：6
边坡坡度（1 ：i ）
边坡坡度（1 ：i ）
归一化阻沙性能指数
80
归一化造价指数
归一化阻沙性能指数
2
造价指数v随路堤高度h变化规律
1.5
4000
1
3500
（%）
60
100
2.5
0.5
0
0
1
2
3
4
24m路堤高度h
5
造价指数v
80
3
r = 201.72e - 0 . 6 0 4 2 i
阻沙性能指数r
120
-1.2062i
3.5
归一化造价指数%
r = 318.79e
归一化阻沙性能指数%
100
0.5m路基合理坡度分析图
（路线与风向夹角为9 0 度，路基宽1 2 米）
归一化造价指数%
归一化阻沙性能指数%
120
阻沙性能指数r随路堤高度h变化规律
5.0m路基合理坡度分析图
（路线与风向夹角为9 0 度，路基宽1 2 米）
3000
2500
2000
6
1500
1000
500
0
0.3
归一化造价指数
1:1.5边坡路堤
1:5边坡路堤
合理边坡技术经济分析
0.6
1.0
1.2
1.5
1.8
路基高度h（米）
1:2边坡路堤
1:7边坡路堤
合理高度技术经济分析
1:3边坡路堤
1:8边坡路堤
2.1
5.0
1:4边坡路堤
1:6边坡路堤
合理断面和高度推荐方法
沙漠公路
调查结果
综合分析
沙漠地区公路路基
合理断面型式及高度
通过边
坡稳定
性验算
3、主要成果和创新点
创新3
提出了“以沙治沙”的公路防沙
理念，研究开发了沙袋、土工
方格沙障等工程措施为主的可
调控防沙体系及相应的维护技
术，开创了“以沙治沙”的公路
防沙措施先例。
可调控治沙、以沙治沙
风 向
无穗沙障风速流场图
35
30
防沙技术开发与研究
• 利用沙袋装满风积沙或
采用土工格室等其他材
料形成活动沙障，实现
自由调节规格和移动，
在沙障被流沙埋压后可
以提起，恢复固沙效
果，使传统的静态固沙
转化为动态固沙。开发
的有：有鳍无鳍沙袋沙
障、土工方格沙障。
25
20
15
10
5
0
-55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5
无 鳍
0
5
沙 障 高 10cm，
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105
90 度 角 ，
风
速 20m/ s 时
· ç Ï ò
的 流 场
图
有穗沙障风速流场图
35
30
25
有鳍沙袋沙障风洞模拟试验
20
15
10
5
阻固式可调控土工材料防沙体系
0
-55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10
ÓÐ ÷ ¢ É ³
10
相
对
阻
沙
能
力
指
数
8
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95 100 105
Õ Ï ¸ ß 10c m£ ¬ 90 ¶ È ½Ç £ ¬ · ç Ë Ù 20m/ s Ê ± µ Ä Á ÷ ³ ¡ Í ¼
有鳍
无鳍
有穗与无穗沙障阻沙能力对比
6
4
2
防风固沙项目
0
12
100
200间距(cm)
图7-1250 有穗与无穗沙障相对阻沙能力指数随间距的变化
阻固式沙袋沙障防沙体系
可调控治沙、以沙治沙
¸ ߶ È(cm) Height(cm)
高度(cm)
Height(cm)
30
25
20
15
10
5
0
-3 0
-2 5
-2 0
-1 5
-1 0
-5
0
¾ à À ë (c m )
5
10
15
20
25
30
D is ta n c e ( c m )
¸ 高度(cm)
߶ È(cm) Height(cm)
Height(cm)
30
25
20
15
10
5
0
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
¾à À ë (cm) Distance(cm)
土工方格风洞模型沙障布置
V2m/s
V0.5
m/s
提出
7.54
4.68
沙埋
9.15
6.55
提出
沙埋
7.64
9.14
4.77
6.34
提出
7.71
4.86
粗糙度
Z0cm
28.5
1.52
16.4
24.8
4.93
2.05
图 21 20％孔隙度土工布方格沙障风速流场
The wind flow field of 20% winded leak sand-barrier model
20%土工方格沙障风速流场
10×10cm
6
10×20cm
5
4
3
2
1
0
4.80
15.3
2×2m
沙埋
V0.5处
风速
降率%
5.31
17.5
1×1m
1×2m
V2处
风速
降率%
积沙厚度（cm)
观测内容
沙障规格
Fig.21
9.11
6.5
7m/s
15m/s
20m/s
25.2
1.92
不同规格土工方格沙障沙埋提出后风速降低与粗糙度变化
不同规格沙障积沙厚度随风速的变化
风速
40
可调控治沙、以沙治沙
30
30
25
30
高度(cm) Height(cm)
·利用固化剂加固就
Q(g/min.cm 2 ）
地风积沙形成沙
埂，发挥初期固沙
和阻沙作用，配合
植物种植，最终形
成防沙体系，达到
防沙目的。
25
20
25
20
15
20
15
10
15
10
5
10
5
0
5
-60
0
-60
0
-60
沙埂沙障
-40
-30
-20
-50
-50
-40
-40
-30
-30
-20
-20
高度(cm) Height(cm)
30
-10
0
10
-10
0
10
Ë ®Æ
©
-10 ½¾à À0ë £ ¨ cm£
10
Ë ®Æ½¾à À
¨ cm£ ©
A£
Aë
Ë ®Æ½¾à À
ë
£ ¨ cm£ ©
A
A
20
30
40
50
60
20
20
30
30
40
40
50
50
60
60
30
25
30
25
20
25
20
15
20
15
10
15
10
5
10
5
0
5
-60
0
-60
0
-60
-50
-40
-30
-20
-50
-50
-40
-40
-30
-30
-20
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
20
20
30
30
40
40
50
50
60
60
20
30
40
50
60
-20
-10
10
20
30
水平距离(m)
Horizontal
Ë ®Æ
À00ë £ ¨ cm£
©
-20
-10 ½¾à
10 distances(m)
20
30
Ë ®Æ½¾à ÀC
ë £ ¨ cm£ ©
Ë ®Æ½¾à C
À ë £ ¨ cm£ ©
C
40
40
50
50
60
60
-10
0
10
Ë ®Æ
©
-10 ½¾à À0ë £ ¨ cm£
10
Bë £ ¨ cm£ ©
Ë ®Æ½¾à À
Ë ®Æ½¾à À B
ë £ ¨ cm£ ©
B
B
高度(cm) Height(cm)
30
30
25
30
25
20
25
20
15
20
沙障防风固沙试验效果
15
10
15
10
5
10
5
0
5
-60
0
-60
0
-60
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-50
流沙
-50
-40
-30
-50
-50
-40
-40
-30
-30
-20
-10
0
10
A-7m/s
B-15m/s
C-20m/s
不同风速条件下沙埂沙障模型风速流场图
C
图1
不同风速下土壤凝结剂沙障模型风速流场图
Fig.1 The wind flow field of soil coagulant sand-barrier model in different wind speed
A－7m/s，B－15m/s ，C－20m/s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
流沙与沙埂沙障的风沙流结构
高度（cm)
· 通过上述思路和方法实现
“调控固沙、以沙治沙”的
防沙理念。
可调控治沙、以沙治沙
沙袋沙障
沙埂沙障
土工网格沙障
有鳍沙袋沙障
3、主要成果和创新点
创新4
建立了我国沙漠地区公路自然
区划指标体系和分区系统，完
成了沙漠地区公路二级自然区
划，解决了区分不同沙漠地区
公路设计、施工和养护中的差
异性问题。
沙漠公路自然区划
Ⅰ区呼伦贝尔沙地
区划结果： 7个一级区
Ⅰ区半湿润严寒沙地区；
Ⅱ区半湿润温冷沙地区；
Ⅲ区半干旱温热沙地区；
Ⅳ区干旱温热沙漠区；
Ⅴ区极干旱寒冷沙漠区；
Ⅵ区干旱温冷沙漠区；
Ⅶ区极干旱炎热沙漠区。
Ⅶ区塔克拉玛干沙漠
Ⅴ区柴达木沙漠
Ⅱ区浑善达克沙地
Ⅲ区库布齐沙漠
沙漠公路一级自然区划图
Ⅵ区古尔班通古特沙漠
Ⅳ区巴丹吉林沙漠
Ⅳ区乌兰布和沙漠
Ⅳ区腾格里沙漠
Ⅲ区毛乌素沙地
沙漠公路自然区划
二级区：25个植被覆盖度二级区；
21个沙丘高度二级区。
高度10-50m
高度50-100m
覆盖度<15%
高度＞100m
覆盖度30-45%
高度＜10m 覆盖度＞45%
覆盖度15-30%
3、主要成果和创新点
创新5
揭示了含水量、压实度等指标
对风积沙路用性能的影响规律
，确定了风积沙路基的压实标
准、检测方法和质量评定标准
，使沙漠地区最广泛和最经济
的沙漠沙得到了充分应用。
风积沙路用性能及施工控制
不同沙漠分区沙基回弹模量推荐值
风积沙回弹模量
通过调查、实测和室内研
究，并经大量应用，推荐出
不同分区沙基回弹模量取值
范围。
区号
I、II
III
IV
V
VI、
VII
推荐值
E0（MPa）
70～
90
80～
100
85～
100
90～
100
90～
110
南疆风积沙回弹模量与承载板直径、含水量关系曲线图
160
回弹模量（MPa)
通过室内外不同含水量、压
实度条件下风积沙路基回弹模
量的试验，揭示了风积沙路基
含水量、压实度与回弹模量的
关系。
140
含水量
0%
含水量 9.1%
120
含水量 18.2%
100
80
0
2
4
6
承载板直径(cm)
8
10
12
风积沙路用性能及施工控制
通过研究提出了一整套沙漠高
等级公路施工的系统技术和质
量控制标准。
风积沙路基压实标准及
检测方法
彩色风积沙振动试验
干密度（g/cm 3 ）
1）提出风积沙最大干密度的确定方
法，明确了≤0.075颗粒含量大于23%
时采用标准击实法，小于23%时采用
振动台方法。
2）提出沙漠地区高速、一级公路路
基压实标准为94%、二级和其他公路
为93%。
1.8
1.78
1.76
1.74
1.72
1.7
1.68
1.66
1.64
1.62
击实
振动
0
2
4
6
8
10
12
含水量（%）
风积沙不同压实方法压实曲线图
14
16
3、主要成果和创新点
创新6
通过研究沙漠公路路面结构温
度场及相应力学特征，建立了
沙漠公路路面温度、变温速率
以及温度梯度的计算模式，为
沙漠地区公路路面结构设计和
材料的选择提供了依据，并据
此提出了沙漠地区的路面典型
结构类型。
沙漠公路路面温度
路面温度场测试分析
•
在内蒙G207线，采用自动温度仪，进行了路面现场温
度测试，通过分析，确定出工作环境温度指标；建立了路
面最高、最低温度、最大变温速率以及最大温度梯度的理
论预估公式；提出了温度场数学模型和计算方法，为沙漠
公路路面结构设计和材料选择提供了理论支持。
路表最大温度梯度理论预估公式可表示成：
夏季：
~
grad  0.069141
Ta  0.000574Qd  0.300764
冬季：
~
grad  0.067851
Ta  0.000269Qd  0.295152
沙漠公路路面温度
深度（cm ）
3
6
9
12
15
18
21
24
时间(h)
温度梯度（℃/cm)
47
42
37
32
27
22
17
12
7
路表日温
差
基顶日温
差
5
10
15
面层厚度（cm)
20
3
辐射量29MJ
辐射量19MJ
辐射量9MJ
1
0
-1
0
3
6
6
9
1:00
13:00
6:00
20:00
最低温度
60
12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45
路表温差
50
40
30
20
10
1
2
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5 6
-1
-1.5
-2
9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42
深度(cm)
不同太阳辐射量条件下温度梯度随深度变化曲线
3
5
6
7
8
路表
5cm深处
15cm深处
30cm深处
9
12
15
18
21
24
3
6
路表温度随风速变化曲线
3
温差18.5
温差8.5
2
1
0
-1
0
3
6
9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42
深度(cm)
时间(h)
典型气候条件下夏季路面结构温度梯度日变化曲线
路表
9cm处
15cm处
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
1
4
风速（m/s)
25
路表和基层顶日温差与面层厚度的关系
2
3
冬季典型路面结构温度随深度变化曲线
温度梯度（℃//cm)
日温差（℃）
夏季典型路面结构温度日变化曲线
最高温度
70
温度梯度（℃//cm）
0
0
-2 0
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-20
-22
-24
-26
-28
路表温度( ℃)
温度（℃）
路表
5cm深处
15cm深处
30cm深处
2
3
4
5
6
7
风速（m/s)
风速对路面温度梯度影响曲线
8
不同日温差条件下温度梯度随深度变化曲线
温度梯度（℃//cm)
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
温度梯度（℃//cm）
温度( ℃)
路面结构的温度场变化曲线
4
最大温度梯度
面层底温度梯度
3
2
1
0
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
面层导热系数（Kcal/m.h.C)
面层材料导热系数对温度梯度的影响曲线
3、主要成果和创新点
创新7
基于沙漠地区的公路自然区划、公路路线设
计技术、路基路面设计施工及控制技术、路
基综合防护技术和养护技术的研究成果，通
过系统集成，提出了沙漠地区公路建设成套
技术，解决了我国各种类型沙漠地区、不同
等级公路的建设和养护技术问题。
3、主要成果和创新点
• 经鉴定，成果总体达到国际领先水平，获2007年国家
科技进步二等奖,2006年中国公路学会科学技术特等
奖，其中8个分项目分别获得省部级科技进步一、二、
三等奖。
验收鉴定会
总课题获学会特等奖
专家现场考察
颁奖后交流
领奖
国家科技进步奖评选结果
通过形式审查、网评、初评、会议答辩等，该项目获2007年度国家科技进步
二等奖，2008年1月8日召开国家科技奖励大会授奖。
国家科技进步奖评选结果
沙漠地区公路建设成套技术研究
汇 报 内 容
1
项目背景
4
成果应用情况
2
总体思路和主要内容
5
经济社会效益及作用
3
主要成果和创新点
6
结束语
4、成果应用情况
1、在沙漠公路建设中应用
新疆、内蒙、陕西推广3000多
公里，其中高速公路380多公里
•陕西榆靖等多条高速公路
•新疆塔克拉玛干沙漠腹地公路
•新疆沙漠边缘利用风积沙筑路
•内蒙半固定沙漠西部通道
阿拉尔-和田沙漠公路示范工程
沙漠地区公路建设
成套技术推广应用范围
G216青大路
G207锡桑路
赤巴路段
乌鲁木齐
G218库-若路
锡乌公路
阿和公路
陕蒙界高速
呼和浩特
赤通高速
北京
且末-民丰
G315若-且公路
塔中-且末
靖王高速
长中线
榆靖高速
西安
4、成果应用情况
沙漠高速公路修筑；
流动沙漠穿越；
解决了
设计与施工检测；
风积沙筑路、
治理盐渍土和软弱地基
等技术难题
4、成果应用情况
《沙漠公路设计与施工技术指南》
2、成果被交通行业
规范采纳
《公路路基设计规范》
（JTGD30-2004）
《公路路基施工规范》
（JTGF10-2006）
《盐渍土地区公路设计与施工指南》
沙漠地区公路建设成套技术研究
报 告 内 容
1
项目背景
4
成果应用情况
2
总体思路和主要内容
5
经济社会效益及作用
3
主要成果和创新点
6
结束语
5、经济社会效益及作用
通过沙漠地区公路建设成套技术
研究，掌握了风沙运动规律和风积沙
材料特性，我们不仅不再惧怕沙漠，
相反通过在绿洲边缘的沙漠上筑路，
可以减少占用草场耕地，减少盐渍土、
软弱地基等不良地质病害，节约资源
降低成本，带来可观的经济效益。
5、经济社会效益及作用
采用合理设计参数减薄路面
直接
经济效益
利用风积沙材料筑路降低造价
选线技术缩短里程节约费用
横断面和防沙技术减少沙害
三年节约建设和运输成本约15亿元
5、经济社会效益及作用
通过本项研究，合理穿越沙漠，大幅度缩短
里程，节约了可贵的土地和工程造价，确保
了运营安全。
社会效益
通过项目实施，改善了路网结构，促进了老
少边穷地区经济和社会发展，对维护国家安
全、稳定边疆、能源开发起到了重要作用。
形成的行业标准和指南，提升了我国沙漠公
路建设的整体水平，为世界各类沙漠地区公
路的建设提供了成功的范例。
5、经济社会效益及作用
环境效益
以沙筑路、退沙还田、保护耕地等成果的推广
合理利用了自然资源，保护和改善了生态环境，
减少了破坏，引导当地民众种植经济作物致富，
促进了环境与公路建设协调发展。
5、经济社会效益及作用
对行业
科技进步
作用
• 成果实现了沙漠公路从有到优，从局部
到整体，从一般公路到高速公路，不但
水平得到提升，而且产生了质的飞跃。
• 实施过程中培养了大批各类人才，对交
通行业和相关学科科技进步起到了重要
的推动作用。
研究期间
培养博士10多人
培养硕士30多人
100多人晋升了职称
20多人次出国考察培训
多人获国务院津贴和各种奖励
5、经济社会效益及作用
• 提高了沙漠公路建设整体水平和行业竞争
力，实现了“利用沙漠、开发资源、发展
经济、保护环境”的目的。
• 为下一步国家三北公路的修建打下了良好
基础，并为中国的沙漠公路修筑技术走向
世界奠定了基础。
沙漠地区公路建设成套技术研究
汇 报 内 容
1
项目背景
4
成果应用情况
2
总体思路和主要内容
5
经济社会效益及作用
3
主要成果和创新点
6
结束语
结束语
• 通过本项研究，使沙漠公路建设技术更加成
熟，从以前的惧怕沙漠、绕避远离沙漠，到
直接在沙漠地区修公路，充分利用就地沙漠
沙资源修筑公路和处理病害，变废为宝，同
时保护沙漠脆弱的生态环境，与沙漠和谐共
处，这是一大科技创举。
经过几代人的努力，可以自豪地说，我们
已经不怕在任何沙漠修筑任何等级的公路
国内外专家考察第二条沙漠公路
国内许多领导专家考察现场
澳大利亚专家、利比亚及日本友人考察沙漠公路
第二条沙漠公路掠影
施工期间
第二条沙漠公路掠影
防沙实验工程
芦苇、稻草、棉杆、土工材料组成不同形式的防沙措施试验
第二条沙漠公路掠影
第二条沙漠公路已于2007年10月30日通车
项目特点总结
•
•
•
•
长期积累—以40多年几代人的研究为基础
集成创新—对13个分课题，40多项成果集成
团结拼搏—32家单位200多人7年多拼搏
大力推广—新疆、内蒙、陕西3000多公里
今后需继续研究的工作
• 随着新技术、新材料的不断涌现，需要继续
加强新型防沙材料和植物防沙措施等方面的
研究。
• 进一步加强沙漠公路养护技术的研究。
• 进一步加强观测和研究成果的推广应用。
沙漠地区公路建设成套技术研究
新疆交通科学研究院
内蒙古交通设计研究院 等
西 安 公 路 研 究 所
2008年5月
报告人：陈晓光