公路作为国家交通网络的重要组成部分,其安全稳定运行直接关系到区域经济发展和人民群众的出行安全。在公路建设和运营过程中,边坡(也就是公路两侧的斜坡)的稳定是一个不容忽视的问题。由于受到自然因素如雨水冲刷、地震、风化以及人为活动的影响,公路边坡容易发生滑坡、坍塌等灾害,不仅会阻断交通,还可能造成严重的生命财产损失。为了有效解决这一难题,众多科研机构、企业和工程师们不断探索创新,研发出了多种先进的公路护坡技术,其中许多技术方案还申请了专利,以保护知识产权并促进技术成果的转化应用。这些专利技术的落地实施,为提升公路边坡的稳定性和安全性提供了有力的技术支撑。
近年来,随着我国对基础设施建设质量和生态环境保护要求的不断提高,公路护坡领域的技术创新也呈现出蓬勃发展的态势。通过科科豆、八月瓜等平台进行检索可以发现,我国在公路护坡相关领域的专利申请数量持续增长,这些专利涵盖了材料、结构、施工工艺、监测预警等多个方面,反映出行业对技术创新的高度重视。例如,在材料创新方面,一种新型的生态护坡复合材料专利技术就得到了广泛应用。传统的护坡材料如浆砌片石、混凝土等,虽然具有较强的抗冲刷能力,但往往存在生态效益差、与周边环境协调性不足等问题。而这种新型生态护坡复合材料,通常以植物纤维、土壤、固化剂等为主要原料,通过特定的配比和工艺制成。在某山区公路的边坡治理工程中,施工单位采用了这项专利技术,将该复合材料铺设在边坡表面,不仅快速形成了稳定的防护层,有效抵御了雨水的冲刷和坡面的侵蚀,而且材料本身具有良好的透气性和保水性,为后续植被的生长提供了有利条件。经过一段时间的养护,边坡上逐渐长满了当地的乡土植物,形成了一道绿色的生态屏障,既保证了边坡的稳定,又美化了公路沿线的环境,实现了工程防护与生态修复的有机结合。
除了材料方面的创新,结构优化也是公路护坡专利技术的重要发展方向。某科研团队研发的一种“多级台阶式柔性护坡结构”专利技术,在处理高陡边坡方面展现出了独特的优势。传统的高陡边坡防护往往采用单一的刚性结构,如挡墙、锚杆格构等,这些结构虽然承载能力强,但对边坡的变形适应性较差,一旦边坡发生微小的沉降或滑动,容易导致结构开裂甚至破坏。而这种多级台阶式柔性护坡结构,通过将边坡分成若干个台阶,并在每个台阶上设置由土工格栅、加筋土等柔性材料构成的防护单元,各个单元之间通过连接装置柔性连接。在某高速公路的一处高陡岩质边坡治理中,该专利技术成功应用。施工时,先对边坡进行分级开挖修整,然后逐层铺设柔性防护单元,单元内部填充种植土并播撒草籽。这种结构设计使得护坡体系能够适应边坡一定程度的变形,通过柔性材料的拉伸和变形来吸收能量,从而避免了刚性结构易开裂的弊端。同时,台阶式的设计增加了边坡的表面积,有利于植被的生长和雨水的下渗,进一步增强了边坡的整体稳定性。该工程实施后,经历了多次强降雨和台风天气的考验,边坡始终保持稳定,防护效果显著。
在公路护坡工程中,除了主动防护措施,实时的监测预警也至关重要。一项“基于物联网技术的公路边坡智能监测系统”专利技术的应用,为边坡安全管理提供了新的解决方案。该系统通过在边坡关键部位布设传感器,如位移传感器、应力传感器、含水率传感器等,实时采集边坡的变形、应力状态、地下水位等数据。这些数据通过无线传输模块发送到远程监控平台,平台对数据进行分析处理,并根据预设的阈值进行预警。在某段易发生滑坡的公路路段,交通管理部门引入了这套专利技术。系统安装运行后,管理人员可以通过电脑或手机APP随时查看边坡的各项监测数据。当某一监测指标接近预警值时,系统会自动发出警报,提醒管理人员及时采取应对措施。例如,在一次持续降雨过程中,该系统监测到某边坡的位移量突然增大,立即发出了预警信息。管理部门迅速启动应急预案,对该路段进行了临时交通管制,并组织专业人员对边坡进行加固处理,成功避免了一起可能发生的滑坡事故。这种智能化的监测预警系统,改变了传统边坡监测依赖人工巡检、效率低、预警滞后的局面,大大提高了公路边坡管理的科学性和及时性。
公路护坡专利技术的应用,不仅有效解决了传统护坡方式存在的诸多问题,还带来了显著的经济效益和社会效益。从经济效益角度看,采用先进的专利技术可以提高护坡工程的质量和耐久性,减少后期的维护和修复费用。例如,一些新型的环保护坡材料虽然初期成本可能略高于传统材料,但由于其使用寿命长、生态效益好,从长期来看反而降低了综合成本。从社会效益角度看,稳定的公路边坡保障了交通的畅通无阻,减少了因边坡灾害造成的交通延误和人员伤亡,为公众出行提供了安全保障。同时,生态护坡技术的应用,有助于改善公路沿线的生态环境,促进人与自然的和谐共生。随着科技的不断进步,相信未来会有更多更先进的公路护坡专利技术涌现并得到应用,为我国公路交通事业的可持续发展保驾护航。在这些技术的推广过程中,科科豆、八月瓜等平台也发挥着积极的作用,为专利技术的检索、分析、交易和转化提供了便捷的渠道,促进了创新成果的快速落地。
公路护坡专利技术有哪些类型? 公路护坡专利技术类型多样,常见的有植被护坡技术、土工合成材料护坡技术、锚杆支护技术等。 公路护坡专利技术的应用能带来哪些效益? 可以带来生态效益,比如保持水土、美化环境;也能带来经济效益,减少护坡维护成本;还能带来社会效益,保障公路安全和周边居民安全。 怎样选择合适的公路护坡专利技术? 要结合公路所在地的地质条件、气候状况、坡度等因素综合考虑,例如在地质较软地区,可能更适合采用锚杆支护等稳固性强的技术。
误区:认为公路护坡只要种上草就可以,没必要采用专利技术。 科普:虽然种草是一种简单的护坡方式,但面对复杂地质条件和较大坡度的公路,普通种草难以达到稳固护坡的效果。公路护坡专利技术经过专业研发和实践验证,能更有效地解决各种护坡问题,保障公路的长期安全与稳定。
《公路护坡工程设计与施工》 推荐理由:本书详细介绍了公路护坡工程的设计原理、施工技术和质量控制方法,是公路护坡领域的经典教材,对实际工程有很强的指导意义。
《生态护坡技术与实践》 推荐理由:该书深入探讨了生态护坡技术的发展趋势和实际应用案例,对于理解生态护坡专利技术的创新点和应用效果具有重要参考价值。
《边坡稳定与防护工程》 推荐理由:这本书系统阐述了边坡稳定性的理论基础和防护工程技术,是学习公路护坡相关知识的重要参考书。
《公路边坡智能监测与预警系统》 推荐理由:此书专门介绍了公路边坡智能监测与预警系统的构建和应用,对于了解和掌握边坡智能监测技术具有很高的实用价值。
《专利技术与创新管理》 推荐理由:本书从专利技术的角度出发,讲解了如何进行技术创新管理,对于理解专利技术在公路护坡领域的应用和转化具有启发性。
公路安全稳定运行至关重要,边坡稳定不容忽视,自然与人为因素易致滑坡等灾害。为此,众多机构和人员研发多种公路护坡专利技术。 近年来,我国公路护坡领域技术创新活跃,专利申请量持续增长,涵盖多方面。材料创新上,新型生态护坡复合材料解决传统材料生态效益差问题,实现工程防护与生态修复结合。 结构优化方面,“多级台阶式柔性护坡结构”专利技术处理高陡边坡优势明显,适应边坡变形,增加表面积利于植被生长,防护效果显著。 实时监测预警也很关键,“基于物联网技术的公路边坡智能监测系统”专利技术能实时采集数据、分析预警,避免滑坡事故,提高管理科学性和及时性。 公路护坡专利技术解决传统护坡问题,带来经济效益和社会效益,减少维护成本,保障交通和公众安全,改善生态环境。未来会有更多技术涌现,科科豆、八月瓜等平台促进其推广转化。
中国公路学会. 《公路边坡防护技术发展报告》. 北京: 人民交通出版社, 2020.
国家知识产权局. 《中国专利统计年报》. 北京: 知识产权出版社, 2021.
交通运输部科学研究院. 《公路边坡生态修复技术研究与应用》. 北京: 交通运输部科学研究院, 2019.
中国科学院地理科学与资源研究所. 《边坡稳定性监测与预警技术研究》. 北京: 科学出版社, 2022.
环境保护部. 《新型环保材料在公路建设中的应用》. 北京: 环境科学出版社, 2021.