本成果主要应用在高地下水地区高速路基填筑及码头后方陆域填筑等领域,分析了水泥土和石灰土的力学特性,从满足依托工程技术要求和绿色环保经济原则出发,探索改良土在高含水区域代替块石作为路基填料的可行性。对掺量在4%-10%、压实度在90%-99%、含水率在最优含水率以上 6%范围内、养护龄期 7d-120d 的水泥土和石灰土分别进行了物理力学特性、渗透特性、疲劳特性、波动响应特征和微观特性等进行研究,并进一步探究得到了以改良土抗压强度为基础预估其它性能参数的函数关系式。
基于室内试验获得的不同条件下的指标参数,依托 COMSOL Multiphysics 有限元软件,对不同场域条件下的个改良土填料进行稳定性分析,获得了应力场与渗流场耦合作用下水泥土填料的变形规律;采取现场原位试验监测手段,通过现场采集试验数据,与有限元模拟获得的水泥土填料在耦合场中变形规律进行对比分析,开展了水泥土填料稳定性的应用研究,建立了适用于水泥土填料的安全预警体系。该项研究为高含水区域路基填筑材料的选择提供了一定的理论依据和试验数据支撑。
从理论到应用进行了系列研究。明确了改良土在不同环境下的弱化规律,开创了改良土在高地下水地区土体弱化规律及工程应用的先例;课题获得了不同改性
材料改良土路用性能之间的近似关系方程,明确了改良土的波动响应特征,并与改良土工作性能状态建立联系;建立了改良土安全预警体系并给出预警阈值,结合现场试验进行监控,验证了改良土在濒水环境中应用的可行性。
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评价单位:“科创中国”土工合成材料产业科技服务团 (中国公路学会)
评价时间:2023-10-09
综合评价
采用改良土进行路基填筑,不仅可保证填筑质量,还能降低施工企业的材料成本,保证工期。同时,新材料还可为施工期间的新工艺、新技术应用提供开展平台,进一步降低施工成本,使之在与传统工艺对比中显现成本优势。
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