对今后五年我省交通科研方向的建议
方 晞
【江苏省交通科学研究院 南京 210017】
摘 要：江苏省委、省政府提出了"奋战五年，决战苏北，确保全省高速公路联网畅通"的战略决策。为了圆满地完成我省交通建设的这一奋斗目标，必须紧紧依靠科学技术，对苏北高速公路建设中的关键技术，难点和热点问题组织力量进行攻关。本文从软基处理、路基、路面基层、沥青面层、水泥路面的研究、桥梁技术、交通工程管理系统的开发、公路环保、信息网络诸方面，对我省今后五年的科研方向提出了看法和建议。
关键词：交通 科研 发展 研究
省委书记陈焕友和省委常委、常务副省长季允石在1998年6月4～5日视察连徐、淮江、广靖、锡澄四条在建高速公路、新长铁路等重点交通工程时，提出了"奋战五年、决战苏北、确保全省高速公路联网畅通"的战略决策。
五年时间要建成1000km高速公路；建成长江大桥二座、在建一座、争取开工一座；改造二级公路3000km；基本建成"两纵两横，三条国道主干线"在我省的高速公路，形成四通八达的苏南苏北二级公路网络。虽然今后五年高速公路建设所面临的技术难题是极其复杂艰巨的，但对从事科技工作单位和科技人员是难得的机遇和巨大的挑战，除了投身于高速公路建设中的管理、设计、监理、施工等工作外，更要紧紧围绕解决苏北高速公路建设中遇到的关键技术、难点和热点问题进行攻关，多出快出高水平的科技成果，对高速公路建设作出应有的贡献。与此同时，在科技攻关战中快出人才，锻炼培养出跨世纪的学科带头人，这也是科研单位自身发展的需要。
1 软基处理
江苏是海、湖沉积软土地区，像连云港和淮扬地区地基土含水量有的超过70%，其软土层厚5～10m不等，有的超过15m。我省路基中高粘性土多、固结速度慢、总沉降大，加上江苏多河网密布，高速公路平均每公里有1～2座桥，路基填土较高，如沪宁高速公路平均路基高度近4m，这更增加了软基处理的复杂性。
软基要解决二个问题：第一，是在恒载作用下，在使用期内其工后沉降不能超过限值，一般国际与国内规定是路基不超过30cm，桥头不超过10cm（总沉降量包括路堤的沉降量在内）。第二，软基处理后，在荷载作用下，要确保地基的稳定性。但以往这个问题并没有引起足够的重视，江苏高速公路，尤其是桥头部位高路堤，经短期营运后，有的出现纵向的裂缝，这虽然与路堤的压实质量有一定关系，但与地基的稳定性也有密切关系，一旦出现此类质量事故，很难修复，且修复工程都比较大，我省宁连出现过类似质量问题，原因需作具体分析，但与地基稳定性不足也是有关系的。
无论是国内，还是国外在软基处理上都有实质性的成果，解决了相当一部份难题，应当在充分借鉴沪宁高速公路软基处理技术的基础上，针对苏北高速公路软土、过湿土特点作深入研究。
(1)总沉降量：一般还是采用分层总和法计算，并略去次固结沉降此种方法计算结果与实际结果相差很大，有的超过一倍，不能把握总沉降量，不能确定比较合适的软基处理方法。过去我们在连云港做过比较仔细的分析，有一定的经验数值。在苏北需尽快对此进行系统的收集、综合、分析。以便于软基处理方案的判定。在总沉降量计算中，也有计算沉降远小于实际的情况。如袋装砂井、塑料板处理，这乃是没有考虑到采用此措施后，上层原有的结构受到破坏，引起沉降的增加。
(2)软基处理方法：低路堤总沉降量较小，且有一定厚度硬壳层时，采用土工布或玻纤，使其在使用期的沉降能控制在许可范围内。其次超载预压，也是一种方法，但费力费时，与当前工期有较大矛盾；第三是粉喷复合地基：此类方法效果较好，但队伍多了，管理不严，加上一些工艺存在一些似是而非的作法，效果也受到挑战。目前已在进行粉喷桩强度的机理及工艺、质量研究，但粉喷桩可完成的深度最深是19～21m，且在9m之后其水泥用量很难控制。这就要研究如下几个问题：①沉降的影响深度，确定粉喷的合理深度；②间距、用灰量；③工艺和质量检查方法。
所以在软基处理方法的选择上需研究以下内容：①硬壳层的作用,②沉降影响深度,③软基处理方法选定原则和标准,④各种方法的工艺标准和质量检查方法的确定。科研院过去在连云港、机场路软基处理上作了系统的研究，效果很好，集中了人才和必要的设备。可以继续承担软基处理研究工作。
在如宿迁、徐州等地震高裂度地区的软基需要考虑地基液化问题，此问题比较复杂，应尽量多进行应用性研究。
2 路基问题
路基要考虑江苏的软基和高填土及土源、用地、排水等因素，过去国内外虽有许多成熟的成果和经验，但仍有一些问题需作深入系统的研究：
(1)路基极限高度，尤其是软土地基，主要是从强度及稳定性和经济性决定，要作全面的调查分析，提出不同地区、不同土质的判别公式，路基的边坡的稳定性等问题。
(2)可用于填筑路基特殊土的处理，着重在弱膨胀土的处理和工业废弃材料的应用。
(3)砂性土路基边坡稳定防护。
(4)路基土施工工艺和质量检测及某些质量指标的研究。目前土密实度虽能大体上表示土的压实质量，但有不足，通过研究可提出补充的土压实质量指标，以确保土的压实质量。
3 路面基层
我省高等级公路基本采用沥青路面，基层用二灰土或石灰土作底基层、基层为二灰碎石，全国也大体如此。其它类型也有，应用不多，二灰碎石是中国专利，这几年起了很大作用。过去石灰价格低，粉煤灰是废物利用。而目前情况已有很大不同，粉煤灰是个宝，且价格不低，石灰也一样，质量难控制。作为半刚性基层，这几年江苏对二灰碎石配比进行了系统的卓有成效的研究，对于在保证半刚性基层强度的同时，也对减少由于收缩引起的反射裂缝取得了成效，但仍需要解决的课题：
(1)二灰碎石的配比和减少反射裂缝的措施。
(2)玻纤土工织物不但能减少延缓反射裂缝，且对改进路面性能有好处，国外已有广泛应用，我省已使用。需作深入的应用研究。
(3)水泥稳定土及水泥稳定碎石等不同路面半刚性基层的结构应用研究。有可能替代二灰碎石半刚性结构，取得更好的经济效益和质量保证，打破二灰碎石一统天下的局面，多一种选择。
(4)探讨在软土地段，采用柔性基层形式，如：沥青碎石等。
4 沥青面层
这是决定高速公路使用性能最重要的部分。
(1)沥青下封层：目前下封层与二灰结石的粘结性不好，往往起不到在铺筑路面前保证二灰结石强度和防止水浸入破坏二灰碎石层的作用。需要改进和选用下封层的材料使其能防水，并在路面建成使用中起排水作用。
(2)沥青路面抗水损害的试验研究：包括沥青路面抗水损害试验方法及指标的研究、以及沥青路面抗水损害能力的实用措施研究，以此完善沥青与石料的粘附性，提高其抗水害能力。
(3)沥青路面施工气侯分区界限研究：借鉴美国公路战略计划（SHRP）沥青与沥青混合料路用性能成果的思路进行沥青路用性能气侯分区；结合我省苏北地区特定的气侯及水文地质条件选择合适的沥青胶结料性能等级。
(4)沥青混合料新的设计方法开发与应用研究：针对我国现行沥青混合料马歇尔设计方法的欠缺，通过消化吸收欧美等发达国家的有关成果，进行大量的室内试验，提出新的沥青混合料设计方法和适用于苏北地区沥青面层结构及参考配比，用以指导我省"九五"高等级公路沥青路面的设计与施工。
(5)沥青碎石玛蹄脂（SMA）沥青面层试验研究：SMA沥青混合料的室内研究-沥青、改性沥青和集料的试验；选择混合料的配比；确定沥青胶结料用量；SMA沥青面层试验路的铺筑(已在试验中)。
(6)改性沥青应用技术的开发研究，改性沥青在桥面防水的应用，以及在其他方面的应用。
(7)路面排水系统的开发研究：沥青抗水性能的改进、排水结构、沥青结构
、排水时间、沥青面层水破坏机理等各方面的研究。
(8)高等级路面的养护技术研究：目前已有许多高等级沥青路面出现损坏，如何养护修补，已是列入议事日程的重要课题：损坏原因分析及修补对策；以及再生沥青的运用研究。
(9)沥青路面施工质量控制方法研究：重点研究压实度控制和沥青路面离析及预防措施等。
(10)进行重交通路面结构组成的研究：研究联结层与底基层沥青等。
5 水泥路面的研究
我省在高等级路面中也有部分路段选用水泥路面，由于施工及其它原因，损坏比较严重，且损坏面也不在少数。根据"路面选型的研究"，我省用沥青路面更合适，但水泥路面也有其优势，故需作研究。
(1)水泥砼路面的机械化施工工艺引进和开发试验、施工。
(2)水泥损坏及机理分析和修补对策，通过调查和试验，摸索出一套适合我省行之有效的水泥路面改建方法。
(3)用改性沥青在水泥路面柔性罩面：含机理分析、结构设计及施工工艺研究，伸缩裂缝反射等。
(4)用高分子新材料修补加固水泥路面的研究：新材料开发，与旧水泥路面的结合、结构机理、经济分析、施工工艺。
6 桥梁技术研究
(1)桥梁桥面防水层的研究：桥面排水措施，桥面防水层材料选择，防水性能及效果，防水层结构，要确保桥面排水通畅，渗入水迅速在防水层上排出，不影响桥梁桥面的使用。
(2)桥梁桥头跳车的研究：过去用搭板等型式，既不经济效果又不好，交通部曾组织福建交通部门攻关，我省也作过研究，但效果不理想。要使桥头地基、路基的沉降和压实减少，研制小型的高效的压实设备，桥头填筑材料选用、工艺研究。
(3)高速公路跨线桥的研究：跨线桥为数众多，要研究系列可供选用的中小型跨径的美观实用的桥型。
①不同跨径的桥梁结构的性能、经济性、施工工艺。
②新型材料、新型结构、简便施工方法、如玻璃钢应用于桥梁。
(4)特大钢桥桥面：
①特大桥钢箱梁桥面的现状，受力机理。
②桥面铺装材料的选用：改性沥青、改性沥青配玻纤织物、高分子水泥加沥青、要研究其与钢箱的结合力、力学性能、经济性。
③桥面的结构及其力学性能，包括：热稳定性、正交异性板、受力计算、防水体系等。
(5)桥梁质量的检测鉴定技术：
①中小型桥梁结构的质量检测。
②大型及特大桥的质量检测。
7 交通工程管理系统的开发
高速公路网建成后，要充分发挥其潜力、确保畅通，就要相应发展智能运输系统，而作为其基础的、且与高速公路最密切的是先进的管理系统。该系统通过计算行驶时间、检测事故、交通管制来管理道路交通，从而减少交通阻塞、减少交通延误、提高安全性，主要包含事故管理、自动收费和信号控制。我省这几年在修建高速公路的同时，先后开发研制各具特色的收费监控与计算机综合管理系统，并已投入实际运行。也花费巨资引进国外收费、监控、通讯系统，无疑对高速公路管理水平的提高起了很好促进作用。但也存在着各自系统封闭，功能特点不一等问题，引进的系统也存在不适应国内统计管理需要，系统不开放造成第二次开发和维护困难，所以急需开展这方面的研究工作。
(1)智能运输系统发展战略研究：研究国外智能运输系统的发展现状，借鉴其成功经验，结合我省道路交通特点，提出我省智能运输系统发展战略。包括我省智能运输系统的近期发展计划、远期发展规划。
(2)高速公路收费、监控、通讯三大系统研究：
①对所有高等级公路现状进行调查，提出发展思路和规划，建立全省高速公路统一的管理系统。
②对收费、监控、通讯管理等系统进行开发并自主进行日常维护。
8 公路环保
(1)高速公路环保综合管理技术研究：包括气象预报、环保预警系统等。
(2)高速公路的景观研究设计，如绿化等等。
(3)高速公路特殊路段的消音、隔音措施研究。
(4)工业废弃筑路材料对公路环保的影响及评价。
9 信息网络
(1)苏北高速公路局域网的建设：运用计算机网络及时掌握施工状况、建材配运、跟踪施工进度，从而提高指挥管理效能和施工效率。
(2)国内外交通技术信息咨询：通过本所网络站点，及时上网了解国内外最新交通技术动态，为领导决策提供技术咨询服务。
(3)高速公路计算机地理信息系统的研究：以我省高速公路分布图和规划图为界面，以面、线、点的形式，图文并茂提供高速公路及沿线交通服务项目、路况、建设进度等信息，并在因特网上发布宣传，扩大影响，招商引资。 |