本成果采取“综合勘察→理论分析→数值模拟→模型试验→现场试验→工程应用” 的技术路线,结合云桂、沪昆、柳南、成绵乐等 10 条高速铁路建设,系统研究了膨胀土的胀缩变形及超固结特性、胀缩变形计算理论与方法、地基与基床加固技术、防排水系统和边坡加固与防护技术,突破三个方面的关键难题:
1.通过路基原型湿干试验,揭示了膨胀土地基胀缩作用引起的基床变形规律,建立了群桩抗隆起计算理论,构建了基于临界振动速度的膨胀土路基长期动力稳定评价方法,提出了高速铁路膨胀土路基基床结构,填补了膨胀土基床隆起变形计算及控制技术的空白。
2.完善高速铁路膨胀土地基变形计算理论,提出路基荷载条件下膨胀土地基变形修正系数,确定了膨胀土地基施工期沉降占总沉降的比例,最终解决膨胀土地基沉降计算精度差的行业难题,总沉降计算精度提高了 30%-50%,工后沉降的计算精度提高了 50%-80%。
3.建立膨胀土地区高速铁路路基基床加固、地基处理、支挡与防护、地下防排水成套技术,发明了膨胀土路堑基床水泥基防水抗裂材料,研发装配式柔性渗排水肓沟、基床抗隆起长短微型桩等结构,实现高速铁路膨胀土路基“毫米级”胀缩变形控制。
应用前景:
本成果相关理论已纳入了《铁路特殊路基工程设计规范》、《铁路路基设计规范》等行业标准,解决了膨胀土区域高速铁路路基变形控制难题,在高速铁路建设领域具有广阔的应用前景。
成熟度:产业化