[00777891]西南软弱土地区低填路基不协调变形控制技术

西南山区地形条件复杂，公路建设不可避免地会穿越冲沟、谷地等区域，这些区域广泛分布着沟谷相软土，其上修筑的路基，往往处于地下水及其上升毛细水影响范围，含水率很高，以不协调变形为代表的各种湿软病害突出，为减轻水对道路的不利影响，以往一般采取提升路基高度的方法，但是，为减少占地、节约造价、降低对生态环境的负面影响，近十几年来，公路建设特别强调避免大填大挖，因此，低填路基逐渐成为主流。而工程界针对湿软路基变形控制技术方面的研究积累十分薄弱，基于此，团队开展了持续性的系统、深入研究，取得了一系列原创成果： 1.揭示了路基湿度的环境响应机制提出了以平衡状态为设计背景的路基湿度类型划分标准，揭示了降雨与地下水系在路基中的迁移或作用机理，阐明了路基湿度在时间尺度与空间方位的分布特征及表述方式，建立了由指标化的影响因素预估湿度的方法。成果为路基及其它隐蔽工程结构湿度准确预估奠定了理论基础。 2.阐明了路基结构弹、塑性力学行为特性以回弹模量表征路基结构弹性力学行为，提出了模量应力依赖性与湿度敏感性的耦合效应，定量刻画了模量随路基饱和度的变化规律。以永久应变(或变形)表征路基塑性力学行为，建立了路基永久变形分条分层总和计算方法。研究深化了对道路结构力学行为的认识，为道路在车载与环境耦合作用下的长期性能演化研究提供了技术支撑。 3.提出了路基不协调变形控制新技术依托重庆绕城高速公路、重庆忠垫高速公路等工程，开展了多源变形参数智能监控、土壤固化、轻质填料置换、复合排水、双向加筋等技术处治路基不协调变形的示范应用，实测数据表明，上述技术能显著改善路基内部湿度状况，减小路基不协调变形(不均匀沉降)，降低路面底部附加应力，从而达到减缓路面湿软病害、优化路面结构技术状况的目的。 该成果在重庆、贵州及马来西亚等地累计500千米(公里)公路及城市道路工程中得到推广应用，产生可量化经济效益约14.79亿元。此外，采用该成果可降低路基高度2米左右，每千米路段减少占地4000平方米(6亩)左右，充分体现了公路建设“资源节约、环境友好”的技术导向。 该成果获国家授权专利等25项，发表学术论文60余篇(SCI、EI收录40余篇)；依托智能监控技术的衍生产品入选“重庆市高新技术产品”目录；平衡湿度、格栅加筋等研究成果已纳入国家行业规范，如《公路路基设计规范》、《公路土工合成材料应用技术规范》等。