科创中国

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。

本项目通过理论研究、实验研究、数值模拟等技术手段，研究了改良土在高地下水地区作为路基填料的可行性，并通过室内模型试验、室外现场应用的检验，明确了改良土在不同环境下的弱化规律，并针对性获得了破坏过程的波动响应特征，建立了监测预警体系，确定了监测阈值。主要目的是降低施工成本，为高地下水地区路基填料的设计、施工及安全监测预警提供基础支撑，具有广阔的应用前景，同时具有显著的社会效益和经济效益。

山东省路桥集团有限公司始建于1948年，拥有公路工程施工总承包特级、市政公用工程施工总承包特级，公路行业甲级、市政行业甲级，建筑工程施工总承包一级，公路隧道养护甲级、公路路基路面养护甲级、公路桥梁养护甲级，钢结构工程、桥梁工程、公路路面工程、公路路基工程、公路交通工程（公路安全设施）专业承包一级等资质，同时具有对外援助成套项目总承包企业资格；拥有交通运输部认定的交通运输行业研发中心、山东省企业技术中心等4个省部级研发平台和1个山东省博士后创新实践基地。

传统块石填料价格上涨导致路基填料成本较之以前直接增加 3-4 倍；同时，填石材料稀缺导致购买难度增大，工期难以保障，间接增大了施工企业成本。采用改良土进行路基填筑，不当可保证填筑质量，还能大大降低施工企业的材料成本，保证工期，降低企业施工间接成本，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。

基于课题研究成果在公司其他高含水路基项目施工中以试验段的形式进一步推广应用，同时总结提炼并及时改进，为大面积推广应用提供数据支撑。