青藏高原地区路基路面成套技术研究

研究简介

长安大学冻土地区道路工程研究团队长期依托青藏高原地区公路建设，对多年冻土地区路基稳定性、路面结构与材料、路基路面养护与维修、沥青路面设计与施工等开展研究。自“九五”攻关以来，承担重大科研项目20余项，其中国家自然科学基金项目2项，国家西部交通建设科技项目9项。先后获得国家科技进步奖一等奖1项、省部级奖励4项，获得国家专利5项，出版专著2部，发表科研论文200余篇。在我国冻土地区公路工程建设中发挥了至关重要的作用。

研究成果

路面结构与材料

• 研制了具有早强、抗冻、微膨胀等性能的水泥稳定粒料CS-1型复合外加剂，提出了多年冻土地区水泥稳定粒料配合比设计方法

• 研制了沥青混合料降温收缩断裂试验仪，提出了基于低温性能的多年冻土地区面层沥青混合料配合比设计方法

• 研制了柔性材料剪切性能测试仪，提出了级配碎石基于CBR值和剪切强度双指标的关键筛孔及其通过率合理范围和组成设计方法

• 提出了以温度应力比和弯曲应变能为主要指标的沥青碎石低温抗裂性能综合评价方法

• 提出了多年冻土地区沥青路面结构融沉附加应力和温度应力计算方法，基于荷载与融沉综合作用的多年冻土地区沥青路面结构设计方法

温度场云图                         融沉荷载综合作用等值线图

路面施工技术

• 提出了多年冻土地区水泥稳定粒料基层强度形成保障和抗裂技术措施

• 提出了级配碎石贯入油结施工方法

• 提出了多年冻土地区沥青路面低温施工质量控制技术

路基路面养护技术

• 研制了具有除湿加固功能的路基化学粉末除湿剂SCP

• 提出了干拌水泥碎石桩处治技术

• 提出了柔性枕梁纵向裂缝处治技术

• 提出了不均匀融沉路段钢丝网加筋水泥稳定碎石基层

干拌水泥碎石桩                     钢丝网加筋半刚性基层

片石护坡                            柔性枕梁

冻土路基修筑技术

• 研发土体水分迁移测试系统，揭示了冻土的水分迁移动力

• 提出路基土体水分运动参数的确定方法

• 结合含水量和冻融循环条件，揭示了路基土体力学性能衰减特性

• 基于水分迁移控制方程、温度控制方程及水热联系方程，考虑相变水分扩散速率，建立了冻土路基水热耦合模型

• 研发了路基湿度-温度-荷载耦合作用试验系统

• 建立了路基湿度-温度-荷载耦合模型，考虑水分迁移及冻土上限变化，揭示了路基不均匀变形发育过程

• 提出了冻土路基排水对策

• 建立了冻土路基稳定措施水热力综合评价体系

水分迁移测试系统