学科专业评审组:工程建设组
项目名称:黄土丘陵沟壑区高填方场地变形控制关键技术与应用
提名单位: 陕西省科学技术厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 黄土丘陵沟壑区城镇发展长期受困于土地紧缺瓶颈,削山填沟、平山造地是守住耕地红线、拓展城市空间的战略选择。然而,长期以来,黄土高填方沉降机理不清、控制技术缺失、水致沉降隐患突出、监测手段匮乏,更无专门技术标准可循,导致工程建设长期依赖经验类比,严重制约城镇化建设质量与安全。 本项目历经十余年联合攻关,在沉降演化机理、填筑质量控制、地下水环境调控及全过程监测等方面取得系统性突破:一是揭示了黄土丘陵沟壑区高填方沉降变形演化规律与机理,建立了压实度与含水率双因子协同控制的沉降模型和沉降计算方法;二是研发了黄土高填方土方综合压实填筑与质量控制成套技术;三是创建了黄土高填方立体式排水及主动调控技术体系;四是构建了黄土高填方工程全过程监测指标体系与技术方法。 项目获得国家授权专利41项(其中发明专利19项),出版学术专著3部,发表论文51篇(其中SCI、EI收录29篇),主编中国工程建设标准化协会标准2部,参编国家标准2部。成果成功应用于延安新区、西宁曹家堡机场三期、长武县第二污水处理厂等重大工程,主要完成单位累计新增合同额超6.07亿元,社会和环境效益显著。 由陕西省土木建筑学会组织、刘汉龙院士任主任委员的评价委员会认为:“项目成果总体达到国际领先水平。”
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:


主要完成人:
  1. 姓名:郑建国
    排名:1
    行政职务:首席专家
    技术职称:教授级高工
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目负责人。(1)提出黄土高填方场地变形控制的整体思路,构建“机理揭示-技术研发-标准制定-工程示范”全链条创新体系;(2)主持沉降规律与机理、土方填筑与质量控制、地下水环境控制、工程监测与沉降预测方向的核心技术攻关;(3)主编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)、参编《黄土填方场地岩土工程监测技术规程》(T/CECS 1458-2023)、《高填方地基技术规范》(GB 51254-2017),出版专著《黄土高填方场地变形研究》,系统构建了黄土高填方场地变形控制理论与技术体系。主要贡献对应创新点1~4。必备附件1-1~1-3;其他附件2-1~2-7。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2017年度延安市科学技术奖特等奖项目名称“延安黄土丘陵沟壑区工程造地关键技术研究”(排名第1);(2)2019年度全国工程勘察设计行业优秀勘察设计奖一等奖项目名称“延安新区北区一期综合开发工程岩土工程勘察、监测与研究”(排名第3);(3)2019年陕西省科技进步一等奖(排名第1),2024年机械工业科学技术奖一等奖(排名第1);(4)获全国工程勘察设计大师、国机集团首席专家等荣誉称号。
  2. 姓名:张继文
    排名:2
    行政职务:总工程师
    技术职称:教授级高工
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责黄土高填方沉降控制成套技术研究。(1)牵头开展高填方沉降演化规律与控制技术研究,构建沉降控制技术体系;(2)研发分层分区压实工艺与质量协同检测方法,建立多种方法协同的填筑压实度检测模式;(3)主持工程监测技术体系研发与现场工程应用。(4)主编《黄土填方场地岩土工程监测技术规程》(T/CECS 1458-2023),参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023),出版学术专著《黄土高填方监测技术研究与应用》(第一作者),形成了黄土高填方监测技术的完整方法体系。对创新点1、2、3、4作出重要贡献。必备附件1-1,1-3;其他附件2-1~2-5,2-7。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2017年度延安市科学技术奖特等奖项目名称“延安黄土丘陵沟壑区工程造地关键技术研究”(排名第3);(2)2019年度全国工程勘察设计行业优秀勘察设计奖一等奖项目名称“延安新区北区一期综合开发工程岩土工程勘察、监测与研究”(排名第1);(3)获2019年度茅以升岩土工程技术创新奖(排名第1),2024年度机械工业科学技术奖一等奖(排名第3);(4)荣获陕西省工程勘察设计大师等荣誉称号。
  3. 姓名:曹杰
    排名:3
    行政职务:副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责离心模型试验、填筑压实技术、水环境控制技术研究。(1)提出基于离心模型的黄土高填方变形模拟与试验方法,揭示高填方宏观沉降变形时空演化规律及影响因素;(2)研发了一种黄土丘陵沟壑区填方造地综合压实填筑方法;(3)研发黄土高填方沟谷地基排水结构及其铺设方法;(4)参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023),出版专著《黄土高填方场地变形研究》(第三作者),丰富了高填方变形模拟与试验的理论方法。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点1、2、3。必备附件1-1,1-3;其他附件2-1~2-4。
    曾获国家科技奖励情况:(1)荣获2019年度陕西省科学技术进步奖一等奖(排名第10),2024年度机械工业科学技术奖一等奖(排名第4),2025年度陕西省土木建筑学会科技进步一等奖(排名第1)等多项科技奖励。(2)荣获陕西省中青年科技创新领军人才,国机集团科技领军人才,西安市高层次人才,中国中西部地区土木建筑杰出工程师等荣誉称号。
  4. 姓名:高建中
    排名:4
    行政职务:首席专家
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:延安市新区投资开发建设有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责成果工程示范与推广应用。(1)负责延安新区高填方工程的技术落地与示范验证,将全套变形控制技术全面应用于世界最大规模湿陷性黄土平山造地工程;(2)牵头开展十余年工程长期观测,验证技术体系的可靠性与适用性,为技术优化提供工程数据支撑;(3)参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)(第2完成人),出版专著《延安新区黄土丘陵沟壑区域工程造地实践》(主编),系统总结了黄土丘陵沟壑区大规模平山造地的工程实践经验与技术方法。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点1、2、3、4。必备附件1-3。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2017年度延安市科学技术奖特等奖项目名称“延安黄土丘陵沟壑区工程造地关键技术研究”(排名第5);(2)2019 年度全国工程勘察设计行业优秀勘察设计奖一等奖项目名称“延安新区北区一期综合开发工程岩土工程勘察、监测与研究”(排名第10);(3)获陕西省特支计划区域发展人才称号。
  5. 姓名:于永堂
    排名:5
    行政职务:院长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中联西北工程设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责压实质量检测技术、工程监测技术、沉降预测技术研发。(1)建立了多种方法协同的填筑压实度检测模式,推动工程化应用。(2)提出高填方多源立体协同监测技术方案;(3)创建基于实测数据的沉降预测融合模型;(4)参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)、《黄土填方场地岩土工程监测技术规程》(T/CECS 1458-2023),出版专著《黄土高填方场地变形研究》(第二作者)、《黄土高填方监测技术研究与应用》(第二作者)。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点2、4。必备附件1-2,1-3;其他附件2-2,2-4~2-7。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年获机械工业科学技术奖一等奖(排名第2);2019年获茅以升岩土工程技术创新奖(排名第2);(2)2019年获全国工程勘察设计行业优秀勘察设计奖一等奖(排名第8);(3)2017年获延安市科学技术奖特等奖(排名第7);(4)2024年获陕西省“三秦英才”特殊支持计划科技创新领军人才。
  6. 姓名:侯晓坤
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:中国科学院地质与地球物理研究所
    对本项目技术创造性贡献:负责沉降机理与计算方法研究。(1)建立考虑压实度与含水率双因子的沉降计算方法,验证理论模型准确性;(2)完成大厚度非饱和黄土水分运移规律研究,为地下水环境控制技术提供理论依据;主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点1、3。其他附件2-6。
    曾获国家科技奖励情况:2021年度陕西省优秀博士学位论文,2019年度国际防灾减灾联合会(ICGDR)优秀博士学位论文奖。
  7. 姓名:葛苗苗
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:温州大学
    对本项目技术创造性贡献:负责时效沉降变形机理与预测方法研究。(1)开展压缩、蠕变、湿化等变形的差异化机理研究;(2)提出基于土层蠕变参数反演的长期沉降预测方法,提升深厚填土长期沉降预测精度;主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点1、4。必备附件1-3。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:水伟厚
    排名:8
    行政职务:总经理
    技术职称:教授级高工
    工作单位:大地巨人(北京)工程科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责土方填筑压实技术及高能级强夯施工技术的应用与推广。(1)负责“沟谷地基分类处理-填筑体分区压实-薄弱面专项补强”技术的现场落地与施工工艺优化,研发高能级强夯联合施工工法;(2)推动技术在工业场地、能源工程等领域的推广应用,提升厚填土压实质量与施工效率;(3)参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)、国家标准《高填方地基技术规范》(GB 51254-2017)。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点2。必备附件1-3。
    曾获国家科技奖励情况:(1)荣获中国发明协会一等奖,华夏建设科学技术奖三等奖,华夏建设科学技术二等奖,中国建筑学会科技进步二等奖,中国石油和化学工业协会科技进步二等奖;(2)荣获广东省科技进步二等奖,上海市科技进步二等奖,上海市土木工程科技进步三等奖,甘肃省建设科技进步一等奖,上海市优秀工程勘察设计一等奖,上海市优秀工程勘察一等奖;(3)荣获北京市“科技创新领军人才”。
  9. 姓名:张瑞松
    排名:9
    行政职务:勘察综合三部部长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责原位勘测与土方压实技术研发。(1)开展黄土高填方原位勘测技术研究,提出复杂沟谷地形条件下地基勘察与评价方法;(2)参与分区压实质量控制技术研发,建立填筑质量检测与评价标准;(3)负责多项示范工程的勘察技术支撑与现场验证;(4)参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023),专著《延安新区黄土丘陵沟壑区域工程造地实践》。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点2。必备附件1-3;其他附件2-2,2-3。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2019年度全国工程勘察设计行业优秀勘察设计奖一等奖项目名称“延安新区北区一期综合开发工程岩土工程勘察、监测与研究”(排名第7);(2)荣获2018年机械工业优秀工程勘察设计一等奖、2020年机械工业优秀工程勘察设计二等奖、2022年机械工业优秀工程勘察设计二等奖。(3)获“国机集团和中设集团优秀共产党员、陕西省重点工程建设劳动竞赛先进个人、西安市劳动模范、青年创新创效先进个人、青年工匠”。
  10. 姓名:梁小龙
    排名:10
    行政职务:副院长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责全过程监测技术研发。(1)研发黄土高填方配套分层沉降监测系列技术,发明填土分层沉降监测装置及方法、土体分层沉降监测装置及方法;(2)建立先埋后引式分层分步监测工法,实现深厚土层内部沉降的精准获取;(3)负责监测技术的工程化应用与系统集成。(4)参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)、《黄土填方场地岩土工程监测技术规程》(T/CECS 1458-2023)、专著《延安新区黄土丘陵沟壑区域工程造地实践》。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点4。必备附件1-1,1-3;其他附件2-2,2-3,2-5,2-7。
    曾获国家科技奖励情况:(1)2019 年度全国工程勘察设计行业优秀勘察设计奖一等奖项目名称“延安新区北区一期综合开发工程岩土工程勘察、监测与研究”(排名第8);(2)获陕西省测绘行业先进工作者、陕西省科技系统创新创优先进个体、西安市劳动竞赛先进个人、国机集团高层次人才卓越工程师等荣誉称号。
  11. 姓名:李阳
    排名:11
    行政职务:土工试验室主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:信电综合勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责压实技术现场验证与质量检测。(1)负责黄土高填方压实技术的现场试验与工程化验证,优化不同工况下的压实工艺参数;(2)开展压实质量检测技术应用研究;(3)参与多项高填方工程的质量检测与技术服务。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点2。其他附件1-5。
    曾获国家科技奖励情况:获陕西省科学技术进步奖三等奖、延安市科学技术奖、延安市“十三五”突出贡献创新成果奖、陕西省优秀工程勘察三等奖等。
  12. 姓名:刘智
    排名:12
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与多方向技术研究与工程应用。(1)参与离心模型试验与沉降演化规律研究;(2)参与土方填筑压实技术、地下水控制技术研发;(3)参与工程监测技术现场应用与数据处理分析。 主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点1、2、3、4。其他附件2-2~2-5。
    曾获国家科技奖励情况:(1)荣获陕西省科学技术奖二等奖、中国机械工业集团科学技术奖一等奖、延安市科学技术奖一等奖,陕西省土木建筑科技进步奖一等奖;(2)荣获国机集团卓越工程师荣誉称号。
  13. 姓名:韩文斌
    排名:13
    行政职务:院副总工程师
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责技术集成优化与工程化落地。(1)参与低含水率黄土填方地基处理技术、地表与地下一体式监测技术的集成优化研究;(2)负责国家西北区域应急救援中心等重点项目的技术方案设计与效果验证;(3)推动技术在甘肃、陕西等地高填方工程中的推广应用。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点2、4。其他附件1-8。
    曾获国家科技奖励情况:获2025年度全国优秀工程勘察设计三等奖,2024年度电力行业优秀工程设计一等奖,2023年度陕西省优秀城市规划设计二等奖,辽宁省质量科技成果二等奖。
  14. 姓名:李攀
    排名:14
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责原位监测与数据采集分析。(1)参与高填方沉降、水位、流量等参数的原位采集技术研究;(2)负责监测数据处理与沉降预测模型的现场验证;(3)参与多项示范工程的监测现场实施。(4)参编专著《延安新区黄土丘陵沟壑区域工程造地实践》。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点4。其他附件2-3~2-5。
    曾获国家科技奖励情况:获陕西省科学技术进步二等奖,陕西省土木建筑科技进步一等奖,国家工程建设(勘察设计)优秀QC小组一等奖1项,二等奖3项。
  15. 姓名:杜伟飞
    排名:15
    行政职务:分公司总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:机械工业勘察设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责压实检测与监测技术工程应用。(1)参与压实质量检测与原位监测技术的现场应用;(2)负责高填方工程的技术服务与成果推广,参与工程应用效果分析与技术优化。(3)参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)、《黄土填方场地岩土工程监测技术规程》(T/CECS 1458-2023)。主要贡献对应“四、主要科技创新”中的创新点2、4。必备附件1-3;其他附件2-4,2-5,2-7。
    曾获国家科技奖励情况:(1)获机械工业科学技术奖一等奖,陕西省科学技术进步奖二等奖,机械工业优秀勘察设计奖一等奖,陕西省土木建筑科技进步奖一等奖,延安市科学技术二等奖;(2)获陕西省青年岗位能手、国机集团卓越工程师等荣誉称号。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:机械工业勘察设计研究院有限公司
    单位贡献: 牵头单位,对项目科技创新与应用推广负总责。 (1)制定项目总体研究方案与技术路线,组织产学研用联合攻关,统筹四个创新方向的系统研究,构建黄土丘陵沟壑区高填方场地变形控制成套技术体系。 (2)牵头开展沉降规律与机理、土方填筑与质量控制、地下水环境控制、工程监测与沉降预测核心技术研发,取得系列原创性成果,累计获授权专利、软件著作权等知识产权数十项。 (3)推动技术标准体系建设,作为主编单位牵头编制《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)、《黄土填方场地岩土工程监测技术规程》(T/CECS 1458-2023)2项中国工程建设标准化协会标准,参编国家标准《高填方地基技术规范》(GB 51254-2017)、《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB 50025-2018)等标准。 (4)负责成果的工程化示范与推广应用,技术成功应用于延安新区、西宁曹家堡机场等多项重大工程,经济社会效益显著。

  2. 单位名称:信电综合勘察设计研究院有限公司
    单位贡献: 项目主要完成单位,参与核心技术研发与工程化验证。主要贡献: (1)承担陕西省科技统筹创新工程计划项目“延安黄土丘陵沟壑区工程建设重大地质与岩土工程问题研究”(2012KTZD03),开展黄土高填方工程勘察、地基处理设计、变形监测技术研究与工程验证。 (2)参编中国工程建设标准化协会标准《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)(标准编制时单位名称为信息产业部电子综合勘察研究院,系该单位改制更名前的历史名称)。 (3)积极推动成果在西北黄土地区的推广应用,技术应用于延安新区、兰州中央公园、陕西定边民用机场等多项重大工程。

  3. 单位名称:中联西北工程设计研究院有限公司
    单位贡献: 项目主要完成单位,负责监测与预测技术研发。 (1)参与黄土高填方多源立体协同感知监测技术、工后沉降预测模型研究,提出沉降预测模型性能评价方法。 (2)开展高填方工程监测系统设计与应用研究,参编《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)。 (3)推动成果在陕西、甘肃等地勘察、设计与技术咨询项目的推广应用,为多项高填方工程提供技术支撑。

  4. 单位名称:延安市新区投资开发建设有限公司
    单位贡献: 项目主要完成单位,负责工程示范与应用验证。 (1)作为延安新区平山造地工程的建设管理单位,组织实施了延安新区高填方工程,累计形成造地面积21.38平方公里,该工程是项目成套技术的核心示范应用载体,对项目四大创新点均作出重要贡献。 (2)开展长达十余年的工程长期观测,系统验证了高填方变形控制技术的可靠性与有效性,为技术体系的持续优化完善提供了翔实的工程数据支撑。 (3)全面推动成套技术在国内最大规模湿陷性黄土高填方工程中的落地应用,探索形成黄土丘陵沟壑区城市平山造地的成熟技术范式,为全国同类地区城镇化建设提供了可复制的实践经验,社会效益显著。

  5. 单位名称:西安建筑科技大学
    单位贡献: 项目主要完成单位。 (1)联合研发了黄土高填方场地工后沉降预测新模型,构建了多源数据融合的沉降预测体系,实现了工后沉降的动态精准预测,为后续场地建筑工程建设时序的科学确定提供了理论依据。 (2)依托项目研究培养了多名岩土工程专业博士、硕士研究生,为黄土高填方工程领域持续输送高层次技术人才,夯实了行业人才梯队基础。

  6. 单位名称:中国科学院地质与地球物理研究所
    单位贡献: 项目主要完成单位。 (1)建立了压实度-含水率双因子沉降计算方法,为长期沉降控制提供理论依据。 (2)开展了计算模型与工程实测数据的对比验证工作,证实了计算方法的有效性。 (3)开展了大厚度非饱和黄土水分运移规律研究,为立体式排水系统研发提供理论支撑。

  7. 单位名称:温州大学
    单位贡献: 项目主要完成单位。 (1)开展黄土高填方压缩、蠕变、湿化变形的差异化机理研究,为黄土高填方沉降控制措施的提出奠定了理论基础。 (2)提出基于土层蠕变参数反演的长期沉降预测技术,提升深厚填土长期沉降预测精度。

  8. 单位名称:大地巨人(北京)工程科技有限公司
    单位贡献: 项目主要完成单位,负责填筑施工技术工程化应用。 (1)负责“沟谷地基分类处理-填筑体分区压实-薄弱面专项补强”技术的现场施工工艺优化与工程化落地,研发高能级强夯联合施工工法,形成了适配不同工程场景的高效填筑施工技术体系。 (2)参编中国工程建设标准化协会标准《黄土高填方场地与地基技术规程》(T/CECS 1430-2023)、国家标准《高填方地基技术规范》(GB 51254-2017),推动高填方工程建设的标准化、规范化发展。 (3)推动技术在工业场地、能源工程、基础设施等领域的规模化推广应用,成果成功应用于榆林隆基 5GW 光伏组件工厂、山西中煤平朔煤基烯烃新材料等多项重大工程。

  9. 单位名称:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    单位贡献: 项目主要完成单位,负责技术集成优化与工程推广。 (1)设立企业科研课题,参与开展低含水率黄土填方地基处理技术、黄土高填方地表与地下一体式监测方法的集成优化研究,完善相关技术体系。 (2)承担兰州国家西北区域应急救援中心等重点项目的设计咨询与技术方案验证,推动成套技术在市政、能源等领域的落地应用。 (3)拓展技术在甘肃、陕西等地抽水蓄能电站等工程中的应用,进一步扩大技术应用场景与覆盖范围。

  10. 单位名称:中国机械设备工程股份有限公司
    单位贡献: 项目主要完成单位,负责技术集成优化与工程推广。 (1)与牵头单位联合研发并持有《一种黄土丘陵沟壑区填方造地综合压实填筑方法》(ZL201910088006.1)、《一种黄土高填方滞水层探测方法》(ZL201811260685.8)、《一种黄土高填方沟谷地基排水结构及其铺设方法》(ZL201910087128.9)等多项项目核心发明专利,覆盖土方填筑压实、填筑质量检测、沟谷地基排水等关键技术方向,为项目成套技术体系构建提供了知识产权支撑。 (2)依托自身工程建设与业务资源,积极推进项目技术成果的工程化落地与行业推广,推动相关技术在工业场地、基础设施等领域的应用验证,有效提升了成套技术的工程适用性与行业应用范围。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处