民航是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在國家開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的新征程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性作用。建設(shè)民航強(qiáng)國，既是更好地服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略，滿足人民美好生活需求的客觀需要，也是深化民航供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提升運(yùn)行效率和服務(wù)品質(zhì)，支撐交通強(qiáng)國建設(shè)的內(nèi)在要求。
在過去十年來，在民航局的領(lǐng)導(dǎo)和大力支持下，以中國民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)(有限)公司為主力軍的機(jī)場(chǎng)科技創(chuàng)新者們，積極進(jìn)取，在機(jī)場(chǎng)建設(shè)和科技創(chuàng)新方面取得了巨大的成果。
如今，我國民航機(jī)場(chǎng)科技創(chuàng)新正由量的積累轉(zhuǎn)向質(zhì)的飛躍，從點(diǎn)的突破轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能力的提升，一系列的新理念、新技術(shù)、新方法、新標(biāo)準(zhǔn)、新產(chǎn)品正在深刻影響著行業(yè)發(fā)展的方方面面。盤點(diǎn)回顧過去十年來的成就與不足，以使我們更好地創(chuàng)新研究，做出更大的成績(jī)。
1、十年來所取得的重要科技成果
十年來，民航機(jī)場(chǎng)科研工作者，圍繞民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行管理中的難點(diǎn)與重點(diǎn)，結(jié)合緊密結(jié)合工程實(shí)際，依托重大工程項(xiàng)目，開展了關(guān)鍵技術(shù)、集成技術(shù)和創(chuàng)新性技術(shù)的研究，如機(jī)場(chǎng)規(guī)劃與運(yùn)行的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、規(guī)劃輔助決策支持系統(tǒng)、場(chǎng)道瀝青關(guān)鍵技術(shù)、道面檢測(cè)技術(shù)、復(fù)雜巖土工程技術(shù)、工程材料技術(shù)、綠色機(jī)場(chǎng)等，取得了可喜的成果：
——形成了以系統(tǒng)檢測(cè)為手段、綜合評(píng)價(jià)與實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、綜合研究為核心的機(jī)場(chǎng)瀝青道面關(guān)鍵技術(shù)研究體系；
——圍繞大型復(fù)雜機(jī)場(chǎng)的安全、高效運(yùn)行，研究機(jī)場(chǎng)選址決策、規(guī)劃設(shè)計(jì)驗(yàn)證和運(yùn)行管理關(guān)鍵技術(shù)，形成了機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)建模、仿真分析和輔助決策支持為核心的研究體系；
——形成了以試驗(yàn)檢測(cè)為基礎(chǔ)、穩(wěn)定計(jì)算為手段、綜合分析為核心的機(jī)場(chǎng)復(fù)雜巖土工程研究特色；
——形成了以綠色理論為基礎(chǔ)、系統(tǒng)分析為核心的綠色機(jī)場(chǎng)研究特色；
——形成了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以強(qiáng)度質(zhì)量穩(wěn)定與耐久性為核心的機(jī)場(chǎng)工程新材料與新技術(shù)研究特色。
機(jī)場(chǎng)規(guī)劃仿真技術(shù)、場(chǎng)道工程新技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境下的機(jī)場(chǎng)巖土工程技術(shù)、機(jī)場(chǎng)數(shù)字化技術(shù)、工程檢測(cè)技術(shù)、新型環(huán)保工程材料、綠色機(jī)場(chǎng)等方面取得了可喜的成果，其中部分成果達(dá)到了國際先進(jìn)水平，部分成果實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化和工程化，并逐步向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。
機(jī)場(chǎng)規(guī)劃仿真技術(shù) 采用以系統(tǒng)建模、仿真模擬、輔助決策為核心的機(jī)場(chǎng)規(guī)劃方法，科學(xué)、精準(zhǔn)評(píng)估復(fù)雜機(jī)場(chǎng)規(guī)劃方案的可行性，評(píng)估方案所能產(chǎn)生的運(yùn)行效率和環(huán)境效益，確定機(jī)場(chǎng)運(yùn)行中可能存在的技術(shù)瓶頸，規(guī)避潛在沖突和風(fēng)險(xiǎn)，為方案優(yōu)化提供有效數(shù)據(jù)支持。
機(jī)場(chǎng)障礙物評(píng)估系統(tǒng) 自主開發(fā)了機(jī)場(chǎng)多跑道障礙物評(píng)估系統(tǒng)，并運(yùn)用于場(chǎng)四、五跑道構(gòu)型研究、新機(jī)場(chǎng)選址、新機(jī)場(chǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃等項(xiàng)目的跑道構(gòu)型研究和凈空分析中，顯著提高了機(jī)場(chǎng)規(guī)劃效率。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）技術(shù) 機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)是我國民航機(jī)場(chǎng)最先開展瀝青道面技術(shù)研究和應(yīng)用的單位，首次在國內(nèi)機(jī)場(chǎng)開展了瀝青道面SMA技術(shù)研究，由此引領(lǐng)該技術(shù)在全國機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，已成為機(jī)場(chǎng)道面加蓋技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化方案之一。迄今為止，中國民航是國際上第一個(gè)建設(shè)改性瀝青SMA道面的國家，也是目前在國際上擁有SMA跑道數(shù)量最多的國家，總數(shù)占全球總量的60%以上。美國國家瀝青技術(shù)協(xié)會(huì)在其研究報(bào)告中稱“China is the leader of SMA used in airfield”(中國是SMA技術(shù)在機(jī)場(chǎng)應(yīng)用的領(lǐng)先者)。
機(jī)場(chǎng)滑模攤鋪技術(shù) 民航科技創(chuàng)新引導(dǎo)資金重大專項(xiàng)“基于長(zhǎng)壽命運(yùn)行的機(jī)場(chǎng)水泥道面現(xiàn)代化建設(shè)成套技術(shù)研究”（MHRD20130109）的研究成果使滑模攤鋪技術(shù)在中國機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)中首次獲得成功應(yīng)用，已逐漸為機(jī)場(chǎng)道面工程界所接受，并將推進(jìn)我國機(jī)場(chǎng)道面建造技術(shù)的升級(jí)。
機(jī)場(chǎng)巖土工程技術(shù) 多項(xiàng)機(jī)場(chǎng)高填方，以及軟土、永凍土、濕陷性黃土、紅粘土和膨脹土等特殊土地基處理研究課題的多項(xiàng)科研成果，解決了機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的巖土工程關(guān)鍵技術(shù)問題。其中，大面積軟土地基處理研究的成果在浦東、虹橋、杭州、福州等機(jī)場(chǎng)建設(shè)中獲得運(yùn)用；在機(jī)場(chǎng)建設(shè)中提出了高填方“三面一體”理論及其配套技術(shù)體系，其研究成果在貴陽、九寨、重慶、成都、呂梁、承德等機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)中獲得運(yùn)用。
機(jī)場(chǎng)工程數(shù)字化技術(shù) 自主建立了機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)質(zhì)量數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng)，自主開發(fā)、推廣應(yīng)用了國產(chǎn)化儀器設(shè)備，打破了國外技術(shù)壟斷，并取得多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。其成果在成都、桂林、海口、達(dá)州等機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)中獲得了運(yùn)用。尤其是在成都新機(jī)場(chǎng)建立了基于云GIS技術(shù)架構(gòu)的數(shù)字化施工監(jiān)控系統(tǒng)，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)全場(chǎng)500多臺(tái)多類型施工機(jī)械的全方位、立體化監(jiān)控，對(duì)保證工程質(zhì)量和工程進(jìn)度、節(jié)約工程造價(jià)具有重要的推動(dòng)作用。
機(jī)場(chǎng)道面檢測(cè)技術(shù) 已建立了成套技術(shù)檢測(cè)與評(píng)價(jià)體系，完成了行業(yè)技術(shù)規(guī)范的研究、編制。完成了國內(nèi)（含港澳臺(tái)地區(qū)）外100余個(gè)機(jī)場(chǎng)共計(jì)200余項(xiàng)道面檢測(cè)與評(píng)價(jià)，積累大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)。
機(jī)場(chǎng)工程新材料 自主開發(fā)了綠色高性能聚羧酸、抗車撤劑和融雪除冰等工程材料。自主研發(fā)的世界上首個(gè)適合機(jī)場(chǎng)道面干硬性混凝土的聚羧酸類減水劑高分子材料，整體提高了機(jī)場(chǎng)混凝土道面質(zhì)量穩(wěn)定與耐久性，研究成果已在呂梁、天津、承德、鄭州、重慶等國內(nèi)十余個(gè)機(jī)場(chǎng)工程中應(yīng)用；自主開發(fā)的瀝青道面抗車撤劑材料，其研究成果在安哥拉機(jī)場(chǎng)等國內(nèi)外機(jī)場(chǎng)工程中得到應(yīng)用，初步實(shí)現(xiàn)了民航行業(yè)“走出去”戰(zhàn)略，取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果；自主研發(fā)的高耐久高抗裂新材料技術(shù)，在哈爾濱機(jī)場(chǎng)站坪和高架橋工程中獲得運(yùn)用；自主研發(fā)的碳纖維格柵道面自融雪材料，在北京新機(jī)場(chǎng)和哈爾濱機(jī)場(chǎng)等機(jī)場(chǎng)工程中獲得應(yīng)用。
綠色機(jī)場(chǎng) 首次在世界上提出了綠色機(jī)場(chǎng)理念，積極引入先進(jìn)國家的綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，初步在行業(yè)構(gòu)建了綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架，形成了行業(yè)首批綠色機(jī)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)成果已應(yīng)用于昆明新機(jī)場(chǎng)、北京新機(jī)場(chǎng)、成都新機(jī)場(chǎng)、青島新機(jī)場(chǎng)等，并將為我國“十三五”綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)和技術(shù)支撐。
同時(shí)，深入研究了“四型機(jī)場(chǎng)（平安機(jī)場(chǎng)、綠色機(jī)場(chǎng)、智慧機(jī)場(chǎng)、人文機(jī)場(chǎng)）”的內(nèi)涵、外延、關(guān)鍵指標(biāo)（體系）、落地舉措等，已應(yīng)用于北京新機(jī)場(chǎng)的工程實(shí)踐中。
機(jī)場(chǎng)航油工程技術(shù) 成功研發(fā)的機(jī)坪管線和油罐罐底感應(yīng)電纜測(cè)漏系統(tǒng)、大口徑DN700浮動(dòng)出油裝置、三點(diǎn)取樣橇裝設(shè)備研發(fā)、視窗式質(zhì)量檢查罐以及先進(jìn)的自控系統(tǒng)，已在青島新機(jī)場(chǎng)、成都新機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)中獲得應(yīng)用。研發(fā)的通用機(jī)場(chǎng)橇裝式加油設(shè)備在永州機(jī)場(chǎng)投入使用，得到一致好評(píng)，填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白。
2、服務(wù)國家與解決民航安全與發(fā)展重大關(guān)鍵問題等方面的貢獻(xiàn)
在多年的發(fā)展歷程中，通過技術(shù)創(chuàng)新和工程實(shí)踐，創(chuàng)造了一批優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，獲得了多項(xiàng)國家及省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，為民航機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)解決重大或關(guān)鍵技術(shù)問題做出了卓越的貢獻(xiàn)。
（1）標(biāo)準(zhǔn)編制
中國民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)有限公司，率先引進(jìn)了國際民航組織的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，承擔(dān)了80%的國家、行業(yè)機(jī)場(chǎng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和編制，引領(lǐng)了中國機(jī)場(chǎng)建設(shè)和發(fā)展。
（2）機(jī)場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)
在國內(nèi)北京新機(jī)場(chǎng)、成都新機(jī)場(chǎng)、深圳機(jī)場(chǎng)等機(jī)場(chǎng)自主開展了大型樞紐機(jī)場(chǎng)運(yùn)行仿真模擬研究。通過仿真，提供可行的優(yōu)化方案，可在保證安全的前提下，大大節(jié)約建設(shè)投資或運(yùn)行成本，同時(shí)會(huì)提高旅客的舒適性感受。
（3）機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)道面建造技術(shù)
完成了機(jī)場(chǎng)道面石灰穩(wěn)定土壤、耐高溫瀝青混凝土道面、無脹縫跑道等研究，并在國內(nèi)機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)中獲得了廣泛應(yīng)用。
首次在國際上研究機(jī)場(chǎng)SMA（瀝青瑪蹄脂碎石混合料）道面的設(shè)計(jì)與施工工藝，并在北京首都機(jī)場(chǎng)東跑道獲得應(yīng)用，建成國際上第一條改性瀝青SMA跑道，意義重大，影響深遠(yuǎn)。已成為中國民航機(jī)場(chǎng)瀝青道面技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化面層，國際民航組織已將其納入標(biāo)準(zhǔn)體系。在此基礎(chǔ)上，研究并實(shí)施了嚴(yán)寒地區(qū)抗開裂技術(shù)、炎熱地區(qū)抗高溫技術(shù)、高原機(jī)場(chǎng)防紫外線老化技術(shù)，解決中國不同氣候條件、不同地理位置下瀝青道面建設(shè)技術(shù)，形成了“檢測(cè)-實(shí)驗(yàn)-研究-設(shè)計(jì)-監(jiān)測(cè)”不停航施工一條龍加蓋技術(shù)體系，有力地支撐航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，形成了國際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)并推廣至新加坡、港澳臺(tái)等國家和地區(qū)。
多年來，以其研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合工程繼續(xù)開展了多項(xiàng)瀝青道面研究，有效解決了瀝青道面工程中的關(guān)鍵技術(shù)難題，已形成“檢測(cè)-實(shí)驗(yàn)-研究-設(shè)計(jì)”成套技術(shù)研究與服務(wù)體系。
研發(fā)了具有中國特色的機(jī)場(chǎng)水泥道面現(xiàn)代化建造技術(shù)——滑模攤鋪技術(shù)，徹底改變了我國機(jī)場(chǎng)道面建設(shè)生產(chǎn)方式已落后國際先進(jìn)水平數(shù)十年的技術(shù)現(xiàn)狀，促進(jìn)了機(jī)場(chǎng)建設(shè)模式升級(jí)，提高機(jī)場(chǎng)道面設(shè)計(jì)、施工的整體技術(shù)水平，形成新的產(chǎn)業(yè)格局，實(shí)現(xiàn)我國機(jī)場(chǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化飛躍，并在北京新機(jī)場(chǎng)、鄭州等機(jī)場(chǎng)建設(shè)中得到初步應(yīng)用。
在世界范圍內(nèi)首次攻克了天津機(jī)場(chǎng)第二跑道80萬平米超大面積道面全冬期施工的重大技術(shù)難題，其成果填補(bǔ)了我國機(jī)場(chǎng)大面積冬季施工領(lǐng)域的技術(shù)空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平。為兌現(xiàn)中國政府如期竣工的承諾及在我國組裝的首架空客A320飛機(jī)按期交付做出了貢獻(xiàn)，為我國寒冷地區(qū)及高寒高海拔地區(qū)機(jī)場(chǎng)建設(shè)提供了借鑒。
在國際上首創(chuàng)自融雪道面技術(shù)，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱導(dǎo)管技術(shù)將土壤溫度自動(dòng)傳遞至道面用于融化冰雪，在北京新機(jī)場(chǎng)建成國際上第一個(gè)自融雪道面工程，實(shí)現(xiàn)零污染、零排放，可以大幅提高冰雪條件下機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行能力，減少航班延誤。
（4）機(jī)場(chǎng)巖土工程技術(shù)
開展了機(jī)場(chǎng)大面積軟土地基處理、高填方工程技術(shù)的研究和實(shí)踐，獲得了多項(xiàng)國家、行業(yè)重大科研項(xiàng)目的支持，取得了多項(xiàng)民航科技進(jìn)步獎(jiǎng)，并建立了系列行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
首次在康定、稻城機(jī)場(chǎng)開展了高高原、冰磧土工程地質(zhì)環(huán)境下的機(jī)場(chǎng)建設(shè)技術(shù)研究和工程實(shí)踐，為我國類似環(huán)境條件下的機(jī)場(chǎng)建設(shè)提供了借鑒。
首次在漠河機(jī)場(chǎng)開展了永凍土機(jī)場(chǎng)建設(shè)技術(shù)研究和工程實(shí)踐，攻克了高緯度連續(xù)多年凍土區(qū)域建設(shè)機(jī)場(chǎng)的世界性難題，為我國類似環(huán)境條件下的機(jī)場(chǎng)建設(shè)開辟了先河。
（5）機(jī)場(chǎng)工程新材料
自主研發(fā)了世界上首個(gè)適合機(jī)場(chǎng)道面干硬性混凝土的聚羧酸類減水劑高分子材料，整體提高了機(jī)場(chǎng)混凝土道面質(zhì)量穩(wěn)定與耐久性，填補(bǔ)了高性能減水劑材料在我國機(jī)場(chǎng)工程材料領(lǐng)域的技術(shù)空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平，獲得民航科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，研究成果已在呂梁、天津、承德、鄭州、重慶等國內(nèi)十余個(gè)機(jī)場(chǎng)工程中應(yīng)用，全面實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
（6）機(jī)場(chǎng)道面檢測(cè)技術(shù)
建立了中國機(jī)場(chǎng)道面檢測(cè)與綜合評(píng)價(jià)體系，為機(jī)場(chǎng)道面結(jié)構(gòu)安全與運(yùn)行評(píng)價(jià)提供了技術(shù)支撐，已完成國內(nèi)100多個(gè)機(jī)場(chǎng)、200多項(xiàng)道面檢測(cè)項(xiàng)目。
（7）綠色機(jī)場(chǎng)研究與實(shí)踐
結(jié)合昆明新機(jī)場(chǎng)建設(shè)開展了綠色機(jī)場(chǎng)研究和實(shí)踐，在世界上首次提出了綠色機(jī)場(chǎng)理念及基本內(nèi)涵，建立了綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法，研究編制了首批綠色機(jī)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，為中國乃至全球綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)提供了示范，并在北京新機(jī)場(chǎng)、成都新機(jī)場(chǎng)、青島新機(jī)場(chǎng)等獲得了推廣。
（8）機(jī)場(chǎng)工程數(shù)字化技術(shù)
在北京大興機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)工程首次試用后，首次在成都新機(jī)場(chǎng)全面開展機(jī)場(chǎng)數(shù)字化技術(shù)的研究和應(yīng)用，為機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)質(zhì)量的全過程監(jiān)控提供了最佳解決方案，促進(jìn)了傳統(tǒng)、平面管理模式向先進(jìn)、立體管理模式的跨越，推動(dòng)了機(jī)場(chǎng)建設(shè)管理的精細(xì)化和智能化。
（9）技術(shù)與學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)
通過大量研究總結(jié)凝練了多項(xiàng)具有中國特色的機(jī)場(chǎng)工程技術(shù)方法和創(chuàng)新理念，或提供了系統(tǒng)的技術(shù)方法，或突破傳統(tǒng)理念提出新的理論并通過實(shí)踐驗(yàn)證，或提出新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為中國民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)以及建立新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范奠定了基礎(chǔ)。
機(jī)場(chǎng)空-地一體化規(guī)劃設(shè)計(jì)方法
在機(jī)場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，統(tǒng)籌考慮空中及地面影響因素，實(shí)現(xiàn)空-地運(yùn)行銜接順暢、空-地容量匹配、空域規(guī)劃與飛行區(qū)地面布局協(xié)調(diào)。在機(jī)場(chǎng)規(guī)劃中，借助計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)對(duì)機(jī)場(chǎng)空、地運(yùn)行實(shí)施仿真模擬驗(yàn)證評(píng)估，進(jìn)而優(yōu)化調(diào)整設(shè)計(jì)方案，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)方案的高效運(yùn)行，滿足規(guī)劃需求。
高原與高高原機(jī)場(chǎng)工程技術(shù)
高原機(jī)場(chǎng)（海拔高度在1500m以上）與高高原機(jī)場(chǎng)（海拔高度在2438m以上）建設(shè)關(guān)系社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國防安全建設(shè)大局。由于我國地理特征與民航發(fā)展布局需要，我國的高原與高高原機(jī)場(chǎng)普遍坐落在風(fēng)景優(yōu)美的旅游景區(qū)，伴隨十分復(fù)雜的高寒氣候條件，地形條件環(huán)境復(fù)雜，生態(tài)脆弱,多為高填方工程，機(jī)場(chǎng)周邊基本沒有成熟完善的市政配套，規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)在國際上可參照借鑒的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少。針對(duì)高原與高高原機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)與運(yùn)行中的問題開展了大量研究，攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)課題，包括基于飛機(jī)起飛性能適航性的高原機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)，高寒高填方工程設(shè)計(jì)，高海拔、低氣溫與低氣壓條件下的污水處理技術(shù)，以及高原機(jī)場(chǎng)可再生能源利用等，為我國民航高原與高高原機(jī)場(chǎng)建設(shè)與運(yùn)行提供了技術(shù)保障。
機(jī)場(chǎng)高填方“三面一體控制論”
為了解決機(jī)場(chǎng)高填方工程中的一系列工程技術(shù)問題，結(jié)合大量的工程實(shí)踐，在分析歸納高填方機(jī)場(chǎng)基本環(huán)境、高填方變形機(jī)理和基本工程問題的基礎(chǔ)上，提出并建立機(jī)場(chǎng)高填方工程的“三面一體控制論”。“三面一體控制論”的核心是：機(jī)場(chǎng)高填方工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，是一個(gè)由土石方混合體共同構(gòu)成的、不同部位承載不同工程功能的復(fù)合系統(tǒng)，其工程形態(tài)主要由“基底面”、“臨空面”、“頂面”和“填筑體”（如下圖）四個(gè)要素構(gòu)成的“三面一體”。其中“基底面”包含有軟弱層的原地基、填挖交界過渡段及道基頂面等范疇的抽象面，“體”包含不同部位承載不同功能的填筑體。機(jī)場(chǎng)高填方系統(tǒng)的沉降變形特征、安全穩(wěn)定性、工程滿足功能需要的程度受“三面一體”的控制。機(jī)場(chǎng)高填方工程的“三面一體控制論”在指導(dǎo)國內(nèi)機(jī)場(chǎng)高填方工程建設(shè)、制定行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面發(fā)揮了積極作用。該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被國家列為向“一帶一路”區(qū)域推薦的標(biāo)準(zhǔn)。
機(jī)場(chǎng)大面積軟土地基沉降控制論
建筑在軟弱不均勻地基上的機(jī)場(chǎng)道面，地基的沉降與不均勻沉降是造成其不平坦或開裂的關(guān)鍵因素之一。結(jié)合實(shí)際工程開展了深入研究，在綜合考慮工程質(zhì)量和工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的前提下，提出了“軟土淺層加固+深部沉降控制”的機(jī)場(chǎng)大面積軟土地基沉降控制論，其核心要點(diǎn)是：在滿足機(jī)場(chǎng)安全、正常運(yùn)行和使用的前提下，允許地基產(chǎn)生一定量的沉降變形，合理地控制軟土地基的差異沉降，其主要措施有：
通過有效的淺層地基加固使上部一定范圍內(nèi)的土層形成一定厚度的硬殼層，確保不出現(xiàn)超過設(shè)計(jì)要求的工后差異沉降。
合理控制軟弱土層后期的沉降量，使其發(fā)展歷程與道面結(jié)構(gòu)的使用壽命相匹配。
在高程、縱橫坡設(shè)計(jì)中充分考慮地基工后沉降的影響，采取補(bǔ)償設(shè)計(jì)，以保證道面使用功能的正常發(fā)揮。
機(jī)場(chǎng)大面積軟土地基沉降控制論，對(duì)于指導(dǎo)軟土地基機(jī)場(chǎng)的地基處理設(shè)計(jì)起到了積極作用，在確保機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行的前提下，極大地節(jié)約了工程造價(jià)，并為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了依據(jù)。
機(jī)場(chǎng)道面“鍋蓋效應(yīng)”
當(dāng)機(jī)場(chǎng)道面完成后，道面下土中的水分、水氣會(huì)由毛細(xì)作用和溫度、蒸發(fā)等作用而向上遷移，遇到不透氣的道面時(shí)，水分蒸發(fā)效應(yīng)受阻而在道面下聚集，即為“鍋蓋效應(yīng)”。在寒冷地區(qū)，“鍋蓋效應(yīng)”將造成道面下的水分結(jié)冰和體積膨脹，當(dāng)溫度升高時(shí)出現(xiàn)凍融循環(huán)，由此引起造成地基的不均勻沉降和道面結(jié)構(gòu)開裂，影響機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)行。“鍋蓋效應(yīng)”是在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中總結(jié)提出的，對(duì)于完善寒冷地區(qū)機(jī)場(chǎng)工程設(shè)計(jì)與施工組織具有重要的指導(dǎo)作用。
綠色機(jī)場(chǎng)理論框架與標(biāo)準(zhǔn)體系
開展了綠色機(jī)場(chǎng)研究，并積極推進(jìn)綠色機(jī)場(chǎng)理論框架與標(biāo)準(zhǔn)體系的建立。通過明確綠色機(jī)場(chǎng)內(nèi)涵，分析調(diào)研國內(nèi)外綠色建筑、生態(tài)城市的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)體系以及國內(nèi)外機(jī)場(chǎng)綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)管理實(shí)踐，結(jié)合我國民航發(fā)展的要求，構(gòu)建符合我國國情的綠色機(jī)場(chǎng)理論框架。綠色機(jī)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系是在充分考慮地域特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，按照機(jī)場(chǎng)全壽命期建設(shè)、運(yùn)行要求，充分體現(xiàn)機(jī)場(chǎng)功能特征，為機(jī)場(chǎng)綠色建設(shè)提供不同深度、不同類別的綠色機(jī)場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，將綠色機(jī)場(chǎng)理念全面貫徹到機(jī)場(chǎng)選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收及運(yùn)行管理的各個(gè)環(huán)節(jié)中。
目前，已經(jīng)形成行業(yè)首批綠色機(jī)場(chǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括《綠色航站樓標(biāo)準(zhǔn)》（MH/T 5033-2017）、咨詢通告《民用機(jī)場(chǎng)綠色施工指南》（AC-158-CA-2017-02）以及咨詢通告《綠色機(jī)場(chǎng)規(guī)劃導(dǎo)則》（在編）等。綠色機(jī)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，將為中國綠色機(jī)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)提供依據(jù)，為綠色機(jī)場(chǎng)評(píng)價(jià)、認(rèn)證體系的建立奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。
在民航局領(lǐng)導(dǎo)和組織下，突破了機(jī)場(chǎng)領(lǐng)域國家級(jí)科研項(xiàng)目的空白。實(shí)施了國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“綠色機(jī)場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造及評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究”。2018年通過課題驗(yàn)收，超額完成技術(shù)攻關(guān)、設(shè)備研制、示范驗(yàn)證、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、成果應(yīng)用方面的任務(wù)指標(biāo)，突破7項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制了2個(gè)技術(shù)系統(tǒng)及平臺(tái)、新材料8項(xiàng)、新工法11項(xiàng)，完成了5種類別的試驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用示范，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范6項(xiàng)，專著3種，申請(qǐng)專利13項(xiàng)，獲得軟件著作權(quán)10項(xiàng)，發(fā)表論文55篇，成果應(yīng)用與轉(zhuǎn)化2項(xiàng)。
實(shí)施了民航科技重大專項(xiàng)“綠色機(jī)場(chǎng)評(píng)價(jià)與健康標(biāo)準(zhǔn)體系研究”項(xiàng)目并等待驗(yàn)收，超額完成理論創(chuàng)新、軟件開發(fā)、示范應(yīng)用、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、成果應(yīng)用方面的任務(wù)指標(biāo)，研制了1個(gè)技術(shù)平臺(tái)，完成了1項(xiàng)應(yīng)用示范，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1項(xiàng)，登記軟件著作權(quán)3項(xiàng)，發(fā)表論文6篇，成果應(yīng)用與轉(zhuǎn)化2項(xiàng)。
創(chuàng)立了綠色機(jī)場(chǎng)理論體系，研制了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要新技術(shù)設(shè)備、新工法，打造了具有世界一流水平的節(jié)能、環(huán)保、科技、高效、人性化的綠色集成示范工程——北京新機(jī)場(chǎng)。測(cè)算表明，本項(xiàng)目成果可直接實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)整體能耗減少至少30%，推廣應(yīng)用可使全國機(jī)場(chǎng)每年節(jié)電超過9億千瓦時(shí)，節(jié)能成本超過10億；每年節(jié)能折合15萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少CO2排放39萬噸，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益巨大。對(duì)推動(dòng)超大型、大型公共建筑的綠色建設(shè)具有引領(lǐng)作用，并帶動(dòng)相關(guān)綠色產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，有力推進(jìn)了我國綠色機(jī)場(chǎng)未來發(fā)展。
2015年6月24-26日，參加中國民航發(fā)展論壇，主題為“互聯(lián)互通：中國民航在‘一帶一路’戰(zhàn)略中的國際視野”。服務(wù)于國家，為“一帶一路”貢獻(xiàn)中國智慧。
同時(shí)，進(jìn)行了民航節(jié)能減排規(guī)劃、民航節(jié)能減排的投資成效評(píng)估、航空公司及機(jī)場(chǎng)節(jié)能減排戰(zhàn)略規(guī)劃等研究，參與制訂了發(fā)展中國家排放責(zé)任分配方案,為國家的節(jié)能減排體系、為民航的綠色發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
所制訂的10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通過民航局被國家推薦給一帶一路國家和地區(qū)，包括《綠色航站樓標(biāo)準(zhǔn)》、《民用機(jī)場(chǎng)高填方工程技術(shù)規(guī)范》等，向世界傳播中國方案、中國智慧。
綠色機(jī)場(chǎng)研究及成果，為國際民航組織ICAO所關(guān)注和認(rèn)可，已和首都機(jī)場(chǎng)集團(tuán)公司一起，與ICAO簽署了備忘錄，正在研究一起制訂相關(guān)技術(shù)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。
承擔(dān)的民航節(jié)能減排領(lǐng)域科研項(xiàng)目30余項(xiàng)[3]，其中包括國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）、國家科技支撐計(jì)劃等，研究成果服務(wù)于政府決策、行業(yè)企業(yè)咨詢，并形成一系列談判案文，直接支撐應(yīng)對(duì)氣候變化的國際航空談判，參加了有關(guān)國家聯(lián)合組織的反對(duì)歐盟排放交易體系的政府間會(huì)議，進(jìn)行大量的面對(duì)面的航空節(jié)能減排談判會(huì)議，為制定公平合理的國際航空運(yùn)輸全球減排市場(chǎng)化措施貢獻(xiàn)了力量。
3、對(duì)未來創(chuàng)新發(fā)展的展望
盡管在過去十年里，民航機(jī)場(chǎng)科研取得了一些列可喜的成果，但仍然有不少技術(shù)問題需要研究。
進(jìn)入新時(shí)代，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展由高速增長(zhǎng)階段向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)換，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，大眾出行對(duì)安全、便捷、品質(zhì)等方面的關(guān)注不斷增強(qiáng)，對(duì)成本、質(zhì)量、效率和環(huán)境提出了更高要求。經(jīng)過幾代中國民航人的接續(xù)奮斗，我國已具備從民航大國向民航強(qiáng)國跨越的發(fā)展基礎(chǔ)，同時(shí)也面臨基礎(chǔ)保障能力不足、資源環(huán)境約束增大、發(fā)展不平衡不充分現(xiàn)象突出等問題[1]。
未來，需要繼續(xù)完善民航科技創(chuàng)新體系，開展機(jī)場(chǎng)工程領(lǐng)域工程化研究與開發(fā)、突破機(jī)場(chǎng)工程領(lǐng)域的共性技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù)、加快科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化、推進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)民航早日建成創(chuàng)新型行業(yè)，為實(shí)現(xiàn)“一帶一路”戰(zhàn)略、“走出去”戰(zhàn)略以及民航強(qiáng)國戰(zhàn)略等發(fā)揮支撐作用。
希望到2035年，以機(jī)場(chǎng)建設(shè)集團(tuán)及其工程中心為龍頭的機(jī)場(chǎng)整體科技實(shí)力達(dá)到世界先進(jìn)水平，造就一流水準(zhǔn)的機(jī)場(chǎng)工程領(lǐng)域科技人才團(tuán)隊(duì)；建成優(yōu)勢(shì)明顯、特色突出的創(chuàng)新平臺(tái)與交流平臺(tái)；建設(shè)和發(fā)展機(jī)場(chǎng)工程技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用驗(yàn)證基地示范；打造機(jī)場(chǎng)工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)研究基地、應(yīng)用技術(shù)開發(fā)基地、成果轉(zhuǎn)化效益基地、核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、創(chuàng)新人才發(fā)展基地；成為民航和國家創(chuàng)新體系中的主力軍，成為國際一流的工程中心。