城镇污水处理厂智能监控和优化运行关键技术及应用

单位：西南院

奖项：国家科技进步二等奖

成果说明：城镇污水处理厂智能监控和优化运行关键技术于2021年获国家科技进步二等奖。该技术针对我国污水处理厂水质与水量波动性大的特征，围绕污水处理厂的智能监控和优化运行问题，经过十几年的研究与实践，研发了污水处理厂的模拟、监测和优化运行的关键技术，发展了污水处理系统的动态模拟技术，建立了污水处理系统的数字化模型和仿真平台，构建了污水处理厂运行工况在线监测与诊断技术系统，实现了污水处理工艺的运行优化，形成了适合于不同污水水质和工艺条件，且经济、高效的污水处理厂智能监控和优化运行关键技术。

青藏高海拔多年冻土高速公路建养关键技术及工程应用

单位：一公院

奖项：国家科技进步二等奖

成果说明：项目面对青藏高原高海拔冻土新建高速公路宽幅路基、厚黑沥青路面强吸热边界对冻土的“宽厚黑热毯”作用、大断面桥隧对冻土的强热扰动难题，创建了冻土高速公路融沉防控理论与方法，首次构建公路冻土融沉灾变尺度效应理论框架，建立能量平衡涉及理论与方法；研发了冻土高速公路融沉防控关键技术，攻克宽幅路基融沉防控、桥梁群桩回冻增强、隧道衬砌防冻融等技术难题；攻克了冻土高速公路沥青路面建养关键技术，突破宽厚沥青路面吸热储热剧增、强东弱劣化下减热、变形协调、抗裂技术瓶颈。项目创建我国独有的高海拔多年冻土公路建设养护技术体系，占领冻土高速公路建设技术国际前沿，系列成果达国际领先水平，支撑建成国际首条多年冻土高速公路—共玉公路。国际冻土协会指出，“共玉高速公路成功建设，树立了国际冻土工程新的里程碑”。
项目成果授权专利102项（发明专利37 项）、软件著作权7 项，发表论文400 余篇（299 篇SCI/EI），出版专著11 部。制定公路冻土第一部国标、第一部行标，形成或纳入国家、行业及地方标准20 部。应用于青海花大高速公路建设、青藏高速公路规划设计、东西部多年冻土公路升级改造4600km，经济效益显著，为推动行业进步做出了重要贡献。

黄河中下游地区粉土路基建造支撑技术及工程应用

单位：二公院

奖项：国家科技进步二等奖

成果说明：黄河中下游地区广为分布的粉土塑性低、粘性差、强度低，路基难压实、地基易液化、边坡易重冲蚀，导致高速公路使用寿命远低于设计预期，全寿命周期成本居高不下。面对一系列问题，中交第二公路勘察设计研究院有限公司联合山东大学、山东交通学院、长沙理工大学、山东省交通规划设计院、中交一公局集团有限公司、安徽省交通控股集团有限公司等组成产学研用创新团队，经过10余年联合技术攻关和大规模工程应用，创建了集理论、方法、技术于一体的粉土路基建造支撑技术体系，攻克了粉土路基长期服役性能差这一国际公认的技术难题。项目成果成功应用于黄河中下游地区1600多公里高速公路建设中，并在海外多个国家推广应用，助推了我国交通强国战略的实施，对于服务“一带一路”基础设施建设具有重要意义。

大跨度缆索承重桥梁抗风关键技术与工程应用

单位：公规院

奖项：国家科技进步二等奖

成果说明：大跨度缆索承重桥梁抗风关键技术与工程应用

公规院大型桥梁结构健康监测数据挖掘与安全评定关键技术

单位：公规院

奖项：国家科技进步二等奖

成果说明：我国是桥梁大国。桥梁服役环境恶劣且灾害频发，亟需研发新一代桥梁全息感知、智能预警和综合评估技术，以保障长大桥梁的安全耐久。本项目研发了基于工业物联网架构的高质量数据获取技术及智能装备，实现了恶劣环境下桥梁全天候全息感知；提出了机器学习与深度学习的数据挖掘和安全评定理论，突破了传统方法难以识别桥梁微损伤的瓶颈；研发了融合计算机视觉的模型驱动精细化桥梁安全评定技术，建立了损伤桥梁多尺度力学模型，发展了融合全场监测荷载和损伤力学模型的桥梁精细安全评定方法，实现了大型桥梁科学维护和灾害精准管控；自主开发了长大桥梁运行监测管理平台，形成了成套软件平台、算法库和标准，填补了行业空白。

复杂气候与地质条件下隧道工程灾害及其稳定性控制关键技术及应用

单位：二公院

奖项：国家科技进步二等奖

成果说明：本项目针对复杂气候与地质条件下隧道工程建设中面临的低温相变岩体冻胀机理及防寒保温技术、高烈度地震区隧道工程震害及减震设计、高地应力地区岩爆预测与控制等技术难点，通过深入系统的理论研究、技术攻关和工程应用，揭示了复杂气候与地质条件下隧道工程灾害的形成机理，提出了灾害环境下隧道工程稳定性控制的分析理论、设计标准、建造与处治技术。
项目研究成果在西藏扎墨公路嘎隆拉隧道、青海西久公路拉脊山隧道等工程中得到了应用，产生了显著的经济效益和社会效益。目前正在西藏岗托至江达段矮拉山隧道、西藏318 国道米拉山隧道、新疆乌鲁木齐-尉犁公路22km 胜利达坂隧道、云南怒江州独龙江公路隧道等高海拔寒区隧道工程中推广应用。研究成果已在本领域权威期刊发表SCI论文34篇，EI收录论文174篇，被SCI论文引用61次（如国际岩石力学学会副主席Prof. Frederic L. Pellet、国际著名损伤力学专家M. ODA等）。出版专著5部，获发明专利授权5项。获湖北省科技进步一等奖1项、中国公路学会科技进步特等奖1项。相关成果已纳入6 个标准、规范、国家级工法和手册等行业指导性文件，在我国复杂气候与地质条件下隧道工程灾害的评价与控制方面取得重大突破。

山区拱桥建设与维护新技术研发及应用

单位：一公院

奖项：国家科技进步二等奖

成果说明：项目针对量大面广的山区拱桥建设和维护的主要技术难题，依托多个国家和省部级项目，通过多家设计、高校、施工和养护管理单位科技人员的长期联合攻关，取得系列创新成果。建立了“钢箱-砼组合拱桥”设计理论体系，开发了适用于不同场地的多种钢箱拱吊运安装成拱方法构建了完善的施工技术体系，成果应用于重庆万盛藻渡大桥等四座实体拱桥；系统构建特大跨石拱桥的设计理论、施工技术及监测与控制方法，为世界最大跨石拱桥-丹河大桥的建成提供重要技术支撑；建立了钢筋混凝土肋拱桥构件重要性系数的计算方法和系统可靠性分析数学模型，研发了关键截面封闭拱肋加固钢筋混凝土肋拱桥技术；研发了利用构造措施和减震装置实现拱桥被动或半主动减震控制的方法、原理和新技术；首次提出了基于实时监测的拱桥剩余寿命预测方法和技术。
项目成果成功应用于516座山区拱桥的建设与维护，产生了10亿多元的直接经济效益和巨大社会效益，应用前景广阔。