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软土地区路基工程低碳化加固与智能监测关键技术
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南工大科研团队破解软土路基建造难题,为软土固化找到了高性能“环保胶水”
扬子晚报网· 2025-12-04 23:08
核心观点 - 南京工业大学吴志坚教授团队研发的“软土地区路基工程低碳化加固与智能监测关键技术及应用”项目,系统解决了软土地区路基建造的行业痛点,实现了从材料、工艺到监测的全流程突破,达到国际领先水平,并在多项国家重大工程中创造了显著的经济与社会效益 [1][9] 材料与工艺创新 - 项目以工业固废(如冶炼渣、粉煤灰)和工程固废为原料,研发新型固废基绿色凝胶材料,替代传统水泥,生产过程无需高温煅烧,每生产一吨可减少0.57吨二氧化碳排放,降碳率达92%,成本降低四分之一以上 [2] - 采用“干法+湿法+原位固化”组合工艺,将现场软土直接转化为合格路基,避免了传统“弃土+采土”方式每立方米高达250元的运输成本及次生环境问题 [2] - 研发高效解泥造浆装备,固定式产能达400立方米/小时,是传统设备的3倍多,移动式装备可现场作业,使软土固化成本降至40元/立方米,比传统固化技术节省20%-40%,较弃土转运节约70%以上工程成本 [3] - 发明引入微气泡或EPS颗粒的轻质固化土,用于填筑路基,减轻对地基压迫,其中轻质固化土桩比传统水泥土桩减少50%附加应力,竖向承载力提升38.3%,沉降量缩小23%,全固废负碳劲性复合桩水平承载力比传统桩基提升70% [3] 智能监测技术 - 研发基于全波场弹性波测试理论的检测装备,可对地下桩基进行毫米级精准“CT扫描”,检测精度达5毫米,是传统技术的10倍,勘测效率提升至33平方米/分钟 [6] - 打造“多功能全过程智能监测系统平台”,可实时监控加固效果与施工运维风险,异常情况30秒内发出预警,反应速度较传统分钟级预警提升一倍,并在实际工程中成功预警桩基位移,避免重大事故 [6] - 该平台首次引入碳汇动态计算功能,可实时评估施工过程中的碳减排成效 [6] 应用与效益 - 近两年,该技术已在京杭运河二通道、杭州湾跨海大桥连接线等26项国家重大工程中应用,累计新增产值近65亿元,利润超3.3亿元 [7] - 在宁波地铁建设中,超过360万立方米流塑性工程渣土被“变废为宝”,避免了异地堆放污染,在山东多条高速公路建设中,废弃土方经技术处理后成为合格路基填料,节约成本超70% [7] - 该技术被中国工程院与中国科学院院士评价为软土路基建设提供了绿色低碳、安全高效的解决方案,经权威评价达到“国际领先水平”,并获得中国公路学会科技进步一等奖 [9] - 未来技术将向珠三角、东南沿海等软土集中区域推广 [9]