推荐山东科学技术奖励公示

附件：

推荐2017年度山东省科学技术奖励公示

1. 项目名称：水泥土插芯组合桩成套技术开发与应用

2. 推荐单位（专家）意见

（1）山东省住房和城乡建设厅

我单位认真审查了该项目推荐书及其附件材料，确认真是有效，相关栏目填写符合要求。

该项目意义重大、成果丰硕，获发明专利授权3项，实用新型专利授权34项，主编行业标准1项、地方标准3项，形成施工工法2项，出版专著1部，发表论文17篇。

该项目研究成果在山东、江苏等多个省市的数百项工程中应用五年以上，创造直接经济效益4亿余元，社会、经济、环境效益显著，大幅度提升了我国建筑行业水平，推动了绿色可持续发展，同时促进了我国桩工机械制造业、建材行业的发展与进步。

该项目采用理论—试验—实践相结合的研究方法，成功研发了水泥土插芯组合桩成套技术，首次揭示了水泥土插芯组合桩分别作为桩基础和复合地基使用时的承载机理，创新了其设计计算方法，发明了专用施工机械及配套设备，首创了水泥土插芯组合桩精细化施工技术，构建了质量检验体系，在许多关键问题上取得了突破性成果，研究成果达到国际领先水平，已纳入国家相关技术标准及山东、江苏省地方标准，为软弱土地区建造大、重型建（构）筑物提供了性价比高的典型“绿色地基基础”解决方案，对推动我国绿色建造技术起到至关重要的作用。

综上所述，并参照山东省科学技术进步奖授奖基本条件，推荐该项目申报2017年度山东省科学技术进步奖一等奖。

（2）工程院院士、浙江大学龚晓南教授

在软弱土地区修建大重型建（构）筑物时，地基基础是影响建（构）筑物安全稳定性与工程造价的关键因素。针对软弱土高含水率、高压缩性、低承载力等特点，开发安全适用、技术先进、性价比高的新型地基基础是工程技术人员面临的重大课题。

该项目通过理论—试验—实践结合的方法系统研究了水泥土插芯组合桩技术，创新了设计计算技术，发明了专用施工机械，提出了水泥土插芯组合桩精细化施工技术，构建了

质量检验体系，提供了一种适用性强、性价比高、绿色环保的地基基础解决方案。

该项目从分析水泥土插芯组合桩承载机理入手，首次揭示了长期荷载作用下水泥土力学性能变化规律及芯桩—水泥土界面粘结强度随芯桩截面形状的变化规律，提出了全新的桩身结构匹配关系，首次建立了分别作为桩基础和复合地基使用时的承载力和变形设计方法，发明了整体式、组合式专用施工机械及配套设备，创新了桩机快速定位、水泥土搅拌反压、芯桩导向及控制系统等施工技术，构建了水泥土插芯组合桩质量检验体系，形成了水泥土插芯组合桩成套新技术，为我国相关技术标准制定提供了依据。

依托项目成果主编了行业标准1项、省标3项，形成施工工法2项，获发明专利授权3项，实用新型专利授权34项，出版著作1部，研究成果达到国际领先水平，并在数百项工程中得到应用，取得了显著社会经济效益，应用前景广阔。

根据山东省科学技术奖授奖条件，推荐授予该项目山东省科技进步一等奖。 （3）工程院院士肖绪文研究员

在我国沿海及江河、湖相冲积平原均广泛分布有深厚软弱土，在这些地区修建大重型建（构）筑物时，常规地基处理或桩基形式往往存在造价高、沉降变形大、技术复杂、效率低等诸多问题。开发一种适用于软弱土的绿色地基基础及绿色建造技术，是工程技术人员需要深入研究的重大课题。

该项目对水泥土插芯组合桩承载机理、设计、施工机械与工艺、质量验收等技术均进行了专项研究，发明了水泥土插芯组合桩成套新技术，对推动我国绿色建造技术起到至关重要的作用。

该项目首次系统揭示了水泥土插芯组合桩在竖向抗压荷载、竖向抗拔荷载、水平荷载作用模式下的承载机理，提出了全新的组合桩桩身结构匹配关系，分别建立了作为桩基础和复合地基使用时的设计计算方法，首创了整体式、组合式水泥土插芯组合桩专用机械及配套设备，发明了桩机快速定位、水泥土搅拌反压、芯桩导向技术及施工控制系统，构建了质量检验体系，研究成果达到国际领先水平并已纳入我国相关技术标准。为软弱土地区修建大重型建（构）筑物提供了一种适用性强、性价比高、绿色环保的地基基础解决方案，符合国家绿色发展理念。

该项目获发明专利授权3项，实用新型专利授权34项，形成施工工法2项，主编行业标准1项、省标3项，出版著作1部，并在数百项工程中得到应用，取得了显著的社会、经济、环境效益，大幅提高了我国绿色建造技术水平，具有广阔的推广前景。

根据山东省科学技术奖授奖条件，推荐授予该项目山东省科技进步一等奖。

（4）山东省城市地下工程支护及风险监控工程技术研究中心主任、济南大学刘俊岩教授

我国沿海及江河、湖相冲积平原是经济发展最活跃的地区，基础设施建设发展速度快、分布密度大、建设规模大、修建标准高，对地基基础提出了更为严格的安全、经济、绿色环保要求。针对这些地区有广阔分布的深厚软弱土，开发新型地基基础、突破软弱土地层中修建大重型建（构）筑物的技术瓶颈已成为经济发展面临的严峻挑战。

该项目汲取常规地基基础的技术优势，成功开发出了适用于软弱土地区的水泥土插芯组合桩成套新技术，填补了我国地基基础领域的组合桩技术空白，对我国组合桩技术的发展起到了标杆引领作用。

该项目首次揭示了水泥土插芯组合桩分别作为桩基础和复合地基使用时的承载机理，发明了新型水泥土固化剂和基于变刚度的新型组合桩，提出了刚度影响因子敏感度排序和全新的桩身结构匹配关系，创新了其承载力、沉降设计计算方法，发明了整体式、组合式专用施工机械与适用于不同地层条件的配套钻具，首创了方向可控注浆、桩机快速定位、芯桩导向、水泥土搅拌反压、施工控制系统等精细化施工技术，构建了包括6个主控项目、45个一般项目在内的质量检验体系。

该项目获专利授权37项，形成施工工法2项，制定行业标准1项、省标3项，出版著作1部。研究成果达到国际领先水平，整体技术已应用于数百项工程，取得了巨大的社会经济效益，对实现建筑业绿色可持续发展具有极其重要的意义，市场需求大，具有广阔的应用前景。

根据山东省科学技术奖授奖条件，推荐授予该项目山东省科技进步一等奖。

3. 项目简介

该项目属于土木工程技术领域。

该项目采用理论—试验—实践相结合的研究方法，成功开发了水泥土插芯组合桩承载机理—设计—施工—质量检验成套技术，首次揭示了水泥土插芯组合桩分别作为桩基础和复合地基使用时的承载机理，发明了新型水泥土固化剂和基于变刚度的新型组合桩，提出了刚度影响因子敏感度排序和全新的桩身结构匹配关系，创建了竖向（抗压及抗拔）与水平承载力、变形设计计算方法，发明了整体式、组合式专用施工机械与适用于不同地层条件的配套钻具，首创了方向可控注浆、桩机快速定位、芯桩导向、水泥土搅拌反压、施工控制系统等精细化施工技术，构建了包括6个主控项目、45个一般项目在内的质量检验体系，研究成果达到国际领先水平并已纳入我国2项行业标准、4项地方标准，为软弱土

地区修建大重型建（构）筑物提供了性价比高的典型“绿色地基基础”解决方案。

知识产权：发明专利授权3项，实用新型专利授权34项，主编行业标准1项、地方标准3项，形成施工工法2项，出版专著1部，发表论文17篇。

技术经济指标：（1）与同尺寸钻孔灌注桩相比，承载力提高30%以上，造价降低20%；（2）突破了单桩承载力受芯桩单桩结构承载力控制的缺陷，比芯桩单桩结构承载力提高40%以上；（3）与同规格预制桩相比，水平承载力提高80%以上；（4）施工效率比既有技术提高1倍以上，质量缺陷率降低80%以上。

应用推广：目前该技术已得到土木建筑行业的高度认可，整体技术已成功应用于山东、江苏等多个省市的数百项工程，应用时间超过五年，应用效果良好。

效益情况：近三年来该技术成功应用于超过300项工程，创造直接经济效益4亿余元，产生了重大经济效益，节能减排效果明显；同时促进了我国桩工机械制造业的科技创新和长足发展，带动了我国建材行业的发展与进步；团队培养了3名博士、8名硕士，先后开展了5000余人次的专业技术培训，大幅度提升了我国软弱土地区建筑行业水平，推动了绿色可持续发展。

4.客观评价

（1）鉴定意见

2017年3月11日，以龚晓南院士为主任委员、中国建筑科学研究院黄强研究员和山东大学李术才教授为副主任委员的科技成果鉴定委员会，对“高喷搅拌水泥土插芯组合桩成套技术研究与应用”成果进行了鉴定。鉴定委员会一致认为：项目研究成果提供了一种适用性强、性价比高、绿色环保的地基基础解决方案，符合国家绿色发展理念，已在多个地区和项目中成功应用，经济、社会、环境效益十分显著，具有广阔的应用前景。该项目的研究成果达到国际领先水平，同意通过项目鉴定。

（2）查新结论

山东省科学技术情报研究院（国家一级科技查新咨询单位）查新评价为：本项目在水泥土插芯组合桩成套技术研究中，开发了高喷搅拌水泥土插芯组合桩，给出了长期荷载作用下水泥土力学性能变化规律和芯桩—水泥土界面粘结强度随芯桩截面形状变化规律，提出了刚度影响因子敏感度排序和基于变刚度的选型原则及范围，提出了作为桩基使用时破坏模式、复合地基刚度系数四段式变化规律，建立了复合地基及增强体的承载力和沉降计算公式，研发了整体式与组合式两种专用施工设备，研制了适用于不同土层条件的专用钻

具，发明了定位技术、同心度控制技术，开发了施工工法。经检索，目前国内外未见有与本项目查新点相同的文献报道。

5.推广应用情况

（1）该项目主编了1项国家行业标准《劲性复合桩技术规程》JTJ/T327-2014和3项地方标准，并在全国开展了标准宣贯和技术推广工作。

（2）该项目获得“旋喷沉桩多功能桩机”、“适用于预制空心桩的方向可控注浆装置及方法”、“软土固化剂”等3项发明专利和“适用于水泥土插芯组合桩的芯桩导向装置”等34项实用新型专利授权，填补了相关领域的空白。已经与有关企业合作将专利投入批量生产，解决了实际问题，提高了工作效率，创造了巨大的社会经济效益。

（3）该项目整体技术应用于山东省新邹平一电6*660MW发电机组、聊城大学城东苑、大学城ABCD区、金柱绿城、海德公园、德州华嬉苑、临邑翡翠城、德州市经济开发区曹村社区，江苏省如东县文体中心、掘港职中、众创智谷、刘埠水闸、如东县政府地块、掘苴河支护等工程。以上工程大多数已使用2年以上，效果良好。

（4）水泥土插芯组合桩成套技术许可给山东鑫国基础工程有限公司、江苏地基工程有限公司德州分公司、山东三箭建设工程管理有限公司等单位，均已得到了广泛应用，使本项目发挥了更好的社会经济效益。

近三年来，该项目整体技术已成功应用于山东、江苏等省市的数百项实体工程，创造经济效益4亿余元，产生了重大经济效益，节省了大量社会资源，促进了我国桩工机械制造业的科技创新和长足发展，带动了我国建材行业的发展与进步；该项目科研团队培养了3名博士、8名硕士，先后开展了5000余人次的专业技术培训，大幅度提升了我国建筑行业水平，推动了绿色可持续发展。

6.主要知识产权证明目录

序号 1 2 3 4 5 类型 发明 发明 发明 实用 实用 名称 旋喷沉桩多功能桩机 适用于预制空心桩的方向可控注浆装置及方法 软土固化剂 径向变结构劲性复合桩 静压、搅拌组合桩机 专利号 ZL 2011 1 0095388.4 ZL 2015 1 0364633.5 ZL 2008 1 0019417.7 ZL 2014 2 0712205.8 ZL 2012 2 0739902.3 授权日期 2013年5月1日 2017年3月8日 2010年6月16日 2015年4月15日 2013年6月19日

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