本项目的主要目标是依托京昆高速曹家庄小净距隧道施工，对节理岩体小净距隧道受力机理以及中立柱变形形态进行研究，找出一套小净距隧道施工安全控制的方法，将传统监测与小净距隧道变形监测结合，更好的满足施工安全的需要，主要有曹家庄小净距隧道掌子面节理特征精细化描述，曹家庄小净距隧道开挖过程中的围岩稳定性演化过程与施工优化。依据河北典型地层，探明具有节理岩体特征的小近距隧道稳定性演化过程中的节理面错动，引起的能量耗散，比较数值模拟和现场量测得到的洞周变形。研究不同施工顺序，得到曹家庄小净距隧道围岩稳定性差异，为支护结构的设计、施工提供科学依据。对小净距隧道中夹岩柱稳定性控制技术，通过对对拉锚杆、注浆加固两种控制方法的研究，结合工程实践，提成合理的加固控制手段，为今后小近距隧道设计、施工提供参考。结合地形偏压小净距隧道施工监测技术，根据地形偏压小净距隧道稳定性特点，建立小净距隧道合理施工期间稳定性监测方法和技术。

 山西省交通科学研究院于2009年成立“黄土路基长期性能提升和感测技术创新与应用”项目组，依托交通运输部建设科技项目、山西省自然科学基金、山西省交通建设科技项目等六项科研项目，获得了一批具有重要应用价值的成果，并对其进行梳理、总结、集成和完善，形成一整套系统、实用的黄土路基设计施工-监测预警-病害处治关键技术。

该项目的主要成果如下：

1、构建了省域湿陷性黄土自然区划，分析了不同区划颗粒尺寸、形状与土中水分对土体受外力作用后的颗粒重新排列和颗粒变形特性内在联系，揭示了黄土状粉土的压实机理和水敏性机理，建立黄土湿陷性与结构性的关联模型。

2、给出了多因素耦合的黄土地基承载力计算式，细化了湿陷性黄土地基承载力区化，提出了黄土路基压实度和空气体积率的双指标质量控制方法，建立了黄土路基填料的性能方程，揭示了路基设计强度指标和压实控制指标的内在联系。

3、从施工工艺、施工机械、适用性等多角度系统研究了强夯法、冲击压实法、换填法处治湿陷性黄土地基作用效果。针对黄土路基填料粘性小、粒径单一、保水性差，难以达到设计要求的问题，提出了“水平横向分幅+纵向条带进退”施工工艺。

4、构建了“天-地-地下”一体化监测预警体系，研发了无线采集系统和自动化监测平台，揭示了标准、非对称、斜坡高填方断面黄土路基工作特性演化规律，建立了监测-预警-养护辅助决策体系，提出了黄土路基预养护与精准处治技术。

项目成果总体达到国际先进水平，成果在山西、宁夏、陕西、河南等高速公路中成功应用，建设了以福银、长平、太佳、岢临、山平、吉河高速公路等为代表的示范性工程，对提高黄土地区高等级公路的修筑技术水平和运营管理，完善国家中西部地区交通基础设施网络，促进区域经济社会融合，服务“一带一路”国家战略，保障国家安全，具有重要的理论和实际意义。

 随着铁路事业的发展，尤其是高速铁路的建设，对于铁路电力专业的供电稳定性、可靠性要求也越来越高。在实际运行中，由于铁路电力系统箱式变电站内部分电气设备生产质量问题、运行环境问题、箱变现场安装质量等各种原因，电力箱变的故障率较高，维修和抢修工作量较大。发生严重故障需更换新箱变时，由于新箱变的生产周期长，加之交通条件较差，新箱变的体积庞大等原因，导致无法在短期内完成箱变的更换工作，严重影响到电力抢修救援工作的开展，故障时间延长，给行车和运输安全带来了很大的危胁。目前铁路电力部门采取的应急抢修方案是使用应急发电机供电，既浪费财力、人力，又不可靠。 铁路应急箱式变电站，采用了模块化设计，运输方便，安装简单，供电安全可靠。经过调查了解，目前国内外没有此类产品。该产品创新点和先进性在于轻量化、便捷化设计；无需基础安装；模块化设计；多种接入方式兼容设计。对提高铁路供电系统安全，加强应急抢修能力、压缩故障沿时具有积极意义，对提高铁路列车尤其是高速铁路列车的的安全正点率具有积极的政治意义，有较好的推广及应用前景。

 本课题为公司自选项目，研究起至时间为2017年1月至12月。

针对传统搅拌理论的局限性和片面性，课题组经过探索，提出一种新的振动搅拌的方法，即利用动力学方法设计振动器，将其埋于搅拌筒中心的混凝土中，使得振动能量被混凝土完全吸收，振动强化与普通静力强制搅拌相结合，实现边振动边搅拌。将机械工程、筑路材料、生产工艺以及实验科学有机结合起来，以水泥稳定材料及与之相互作用的搅拌装置作为课题研究的对象，将水泥稳定材料的宏观与微观试验技术相结合，在探索材料混合而形成新拌水泥稳定材料过程中的宏观及微观现象、机理和变化规律的基础上，利用振动作用下水泥稳定材料材料的运动和状态变化规律及其与材料性能变化的适应性，设计合理的振动器，通过对振源合理分布和振动参数、结构参数及工作参数的优化研究，明确在宏观与微观层面上振动装置与混合料的作用规律及机理，进而实现该技术的产业化应用。

 本项目研发了溶解性胶粉复合改性沥青，解决了传统湿法橡胶沥青难以稳定存贮、粘度大的问题，产品直接在沥青厂进行生产，可以像SBS改性沥青一样用于密级配沥青混合料。采用厂拌的方法使胶粉在沥青介质中发生脱硫降解反应，胶粉与沥青在时间、温度作用下，存在的化学反应有脱硫、降解、去芳香化、芳香化，同时伴随着胶粉中填料SiO2（白炭黑）释放到沥青相中的物理变化。胶粉改性沥青存贮稳定性，工作性能得到改善。路用性能研究显示：

1、溶解性胶粉复合SBS改性沥青混合料疲劳寿命是SBS改性沥青的1.5-4.5倍。

2、溶解性胶粉改性沥青及复合SBS改性沥青短期到长期老化过程中，羰基增长面积是基质沥青及SBS改性沥青的一半，具有突出的耐老化性能。

3、溶解性胶粉改性沥青在低温性能方面具有突出的表现，PG低温等级通常可以达到PG-28。

4、溶解性胶粉复合SBS改性沥青取得了良好的抗车辙效果，复合3%SBS可达到8000-10000次/mm的动稳定度水平。基于高温、低温、疲劳优先的三种评分模式下，溶解性胶粉复合SBS改性沥青在多种改性沥青方案中获得了最优评级。

 本课题应用于公路工程领域，课题立项名称为轻质膨胀颗粒防治桥涵台背路基跳车技术研究，项目研究的起止日期为2016年1月至今。

为了减少填方路基施工完成后产生的不均匀沉降，本研究采用轻质膨胀颗粒体技术方法在路床层中布设缓释放膨胀颗粒材料作为台背回填添加材料，通过轻质膨胀颗粒遇水后发生缓慢膨胀作用抵消路基的自然沉降，从而将刚性的稳定的桥涵与必然产生沉降的路基平缓的连接起来。保证了路面的平顺和通车运营后的行车速度，这对节能环保也有十分重要的现实意义，同时也提高了行车安全性和舒适性，减少了因路基不均匀沉降导致的路面病害和交通事故，此研究内容在高速公路以及高等级公路中具有显著的创新意义和推广应用价值。

 本课题为公司自选项目，研究起至时间为2017年1月至12月。

路面裂缝全深度处治技术适用范围广，可应用于各种公路、城市道路的养护工程，研究主要采用理论分析和现场试验数据研究相互结合，互为补充的方法。一方面通过理论分析，在新施工理念的基础上，针对目前常规裂缝处治存在的问题，从裂缝检测入手，通过研发裂缝全深度处治材料和设备，采用新的施工工艺解决裂缝结构问题。通过裂缝无损检测技术理论研究，利用探地雷达和三维成像技术，开发裂缝无损检测分析软件，实现对基层和沥青面层裂缝的精确检测。通过对半刚性基层沥青路面裂缝发展规律研究，利用裂缝无损检测技术，探寻不同条件下、不同结构的半刚性基层沥青路面裂缝的产生及发展规律。公路裂缝全深度处治可对路面的裂缝进行结构性的修复，路面裂缝全深度处治料能与沥青面层和基层有效结合形成整体，全深度处治好的缝结构稳定，寿命长，不需要反复处理，节约人力、财力。不受季节和气温限制、施工速度快、成本低、外形美观，是一种理想的裂缝处治技术，在国内有广阔的应用前景。

 棒形复合绝缘子主要由芯部引拔棒、伞裙和金具三部分组成，用于电气化铁路接触网线路和铁塔之间的绝缘支撑以及线路拉伸。棒形复合绝缘子主要科学技术特征：采用玻璃纤维制品的引拔棒，在其外面增加伞裙 （由复合硅橡胶加入各类添加剂使其具备特定的电气特性，增加了外绝缘和防污等级以及爬电距离，同时对引拔棒有抗老化的防护作用），引拔棒的两端压接上下金具，最终实现和铁路接触网连接。其主要绝缘材料引拔棒要求具备耐温、耐酸、高强、高阻的特性。

我们对引拔棒的加工工艺进行了优化：原工艺是玻璃纤维由纱房及分纱器引出，经过环氧树脂胶液槽自然浸润，再通过成型模具加热固化而成引拔棒。其工艺缺点是：胶液槽属于开放式，胶液会吸附空气中的水分，随时间延长胶液黏度增大，进而造成玻璃纤维的浸润效果变差并最终影响引拔棒的强度；

优化后工艺是把脂胶液槽自然浸润改为胶液注射工艺，在生产线中增加半封闭的注射预模并对预模辅热。其工艺优点是：通过预模辅热将胶液控制在35℃±2℃，保证了胶液黏度处于相对玻璃纤维最佳浸润状态，同时预模注射有一定压力进一步促进了玻璃纤维的浸润，从而提高了引拔棒的强度和质量稳定性且节省胶液减低成本。

 本课题为自选项目，主要从理论和实用两个方面解决探地雷达无损检测的难题，对隐形病害检测问题可以进行有针对性的非开挖处治，主要研究成果为：

1、根据散射波理论，从分析 “点元”电磁波响应特征入手，系统分了各种情况下裂缝等异常体的电磁波响应特征，为进一步深入研究裂缝等异常体检测技术打下了基础；

2、基于电磁波的散射理论，对导线、钢筋、钢管、金属板、非金属板、长方体铁皮盒等多种模型的电磁波场特征进行了系统的物理模拟和数值模拟研究，总结了单一或多层均匀介质中各种倾角和宽度裂缝等异常体的电磁波响应特征，为探地雷达探测裂缝等异常体从定性解释转为定量解释提供了理论依据，据数值模拟结果，现有灵敏度为2毫伏的探地雷达可检测裂缝的最小宽度为1.67微米；

3、以物理模拟和数值模拟研究总结的电磁波响应特征为指导，成功的解决了桥梁空心板板顶厚度检测和人体生命探测技术难题，有效拓宽了探地雷达应用领域。

4、在理论研究的指导下，通过试验分析总结了探地雷达检测裂缝的具体方法，给出了采集参数选取原则和裂缝异常的识别与解释方法。

研究成果不仅可应用于各种裂缝、脱空、沉陷等工程病害的无损检测，还可用于生命与安全探测。