滨海相软弱土纳米改性及在路基工程中的应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-09-20 13:24:27
基于纳米技术开发了滨海相软弱土改性加固技术,获得了纳米材料改性滨海相软弱土力学特性和复杂环境下的耐久性能,揭示了纳米材料调控滨海相软弱土工程特性的微观机理。发明了滨海相软弱土力学测试工艺与配套设备,形成了滨海相软弱土智能化、自动化的高效试样制备测试技术和设备,并获得了独立的知识产权。提出了路基边坡稳定性分析方法,对软弱路基边坡的参数取值、建模和稳定性评价,形成了智能、高效、准确的计算方法和信息反馈路径。
1.基于纳米技术的滨海相软弱土改性加固技术研究 2.软弱土力学性能测试技术研究 3.滨海相软弱土路基边坡的稳定性分析研究
项目成果已在浙江、山东、江苏等滨海地区得到了大规模的应用和推广。实现了纳米黏土、纳米 MgO、石墨烯衍生物等纳米材料改性滨海相软弱土的调控技术,能够有效提高滨海相软弱土体的抗压、抗剪和固结等力学性能,增加滨海相软弱土体抗酸侵蚀、抗冻融和抗碳化等耐久性能。开发的系列滨海相软弱土的力学性能测试设备,解决了滨海相软弱土试样制样难、效率低、数据不可靠等问题,为道路规划设计提供了可靠参数。提出的复合随机场模型能够有效表征路基边坡土体的空间非均匀性、不规则裂隙结构面及软弱夹层,反映了路基边坡土体的真实状态,为施工方案设计提供了可靠参考依据。二十余个工程项目中的应用表明,该项目成果可以节约成本 10%左右,提高施工效率约 15%,减少碳排放 28%,100%避免了安全事故的发生。 《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027 年)》提出了:“构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通运输体系”。项目研发成果能有效提高软弱土的利用率,减少水泥用量,大大降低道路规划、建设、运营和维护全过程的能耗和碳排放。 综上,该技术成果响应双碳减排、交通强国的方案引领,在软土地区的公路、机场跑道、高速铁路、沿海码头等相关软土地基加固工程领域,均具有广阔的应用前景。
绍兴文理学院是教育部批准的普通全日制综合性高等学校,坐落于历史文化名城绍兴。学校的办学历史可追溯到1909年创办的山会初级师范学堂,鲁迅先生曾出任山会初级师范学堂监督(校长)。1996年绍兴师范专科学校与绍兴高等专科学校等合并建立绍兴文理学院。2000年绍兴卫生学校、上虞师范学校、绍兴市城乡建设职工中等专业学校相继并入。2005年学校以良好成绩通过教育部本科教学工作水平评估。2013年被国务院学位委员会批准为硕士学位授予单位。2022年12月被浙江省学位委员会批准为博士学位授予立项建设单位。学校拥有本部(风则江、南山)、兰亭、上虞等校区,占地面积2217.73亩,总建筑面积91.5万平方米。教学科研仪器设备总值5.85亿元,馆藏纸质图书201.68万册,电子图书约133.52万册,各类中外文电子期刊284.99万册,数据库52个。设有15个二级学院。学校面向全国26个省区市和港澳台地区招生,现有全日制在校学生1.6万余人。另有独立学院(元培学院)和直属附属医院。
该项目研究成果在浙江省、山东省、江苏省等多个省市地区中推广应用,经初步估算,产生直接经济效益约 1.7 亿元,间接经济效益约 5.3 亿元,具有特别显著的经济效益。并在众多重点工程项目中,得到了中交集团、中铁集团、浙大建筑设计院等知名企业的高度认可与肯定。
依托“纳米材料改性滨海水泥土的小应变特性与微观机理”等国家基金项目的研发,协同纳米材料改性调控技术、室内土工试验试样制备技术、道路边坡随机有限元模拟技术等手段,加快纳米改性软弱土技术在交通基础设施建设中的应用推广。通过整合中建集团、中铁集团、绍兴市城投集团等优势力量,研发具有创新性自主知识产权的科研成果,并进行成果转化和推广,为研发成果的转化和产业化提供强有力的支撑。