航空大讲堂（第23期）：服役路基环境响应机制及其性能精准表征技术研究

摘要：路基作为公路、机场等交通设施的基础，其服役性能对设施安全状态、运营效益的重要性不言而喻，但长久以来，路基结构设计理论与方法领域的研究远远滞后于工程建设，特别是服役性能环境响应机制及其在动载作用下的力学行为表征方面，国际学术界的研究积累十分薄弱，在我国更是长期处于研究空白，为了实现路基结构设计由“经验化、粗放型”向“机理化、精细型”方式转变，本项研究在国家自然科学基金、重庆市青年科技人才培养计划项目等国家、省部级科研项目支持下，开展了持续性的系统、深入研究，取得了一系列原创成果：一是揭示了路基湿度的环境响应机制，提出了以平衡状态为设计背景的路基湿度类型划分标准，揭示了降雨与地下水系在路基中的迁移或作用机理，阐明了路基湿度在时间尺度与空间方位的分布特征及表述方式，建立了不同气候区划地区由指标化的影响因素预估湿度的方法。成果为路基与其它隐蔽工程结构湿度准确预估奠定了理论基础。二是阐明了路基结构弹塑性力学行为特性，以回弹模量表征路基结构弹性力学行为，提出了模量应力依赖性与湿度敏感性的耦合效应，定量刻画了模量随路基饱和度的变化规律；以永久应变或变形表征路基结构塑性力学行为，建立了路基永久变形分条分层总和计算方法。研究深化了对道路结构力学行为的认识，为道路在车载与环境耦合作用下的长期性能演化研究提供了技术支撑。三是提出了路基服役性能精准提升技术体系，将路基服役性能划分为几何形态、物理状态、力学性态等多个维度，建立全息量化监测评价体系。开展土壤固化、填料置换、排水优化、加筋补强等工程措施提升劣化路基性能的技术应用，有效改善路基内部湿度状况，增大路基结构刚度，减小路基不协调变形，弥补路基几何缺陷，减缓路基病害发生发展速度、从而达到优化路基路面结构技术状况的目的。

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