□ 本报记者谢诗涵通讯员杨芳
在软土分布广泛的长三角地区修建公路铁路，就像在“豆腐上筑路”，传统工艺不仅耗费大量水泥、碳排放大、费用高昂，还面临路基加固理论“不足”、技术装备“匮乏”、管控平台“欠缺”等难题。日前，南京工业大学交通学院吴志坚教授及其团队主持完成的“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，历时15年攻克这一行业痛点，荣获中国公路学会科技进步一等奖。
传统修路离不开水泥和石灰，但其生产过程恰是碳排放“大户”。为此，团队以工程固废作为原材料，电石渣、工业废碱等作为激发剂，进行科学配比设计，研发出了新型固废基绿色凝胶材料。“这种新材料生产过程无需高温煅烧，每生产一吨，就能比传统水泥减少0.57吨二氧化碳排放，降碳率达92%，成本还能降低四分之一以上。”吴志坚介绍，这项核心材料的突破，相当于为软土固化找到了高性能“环保胶水”，让路基的“骨架”从源头上就披上了绿色外衣。
此外，团队研发的高效解泥造浆装备，固定式装备产能达400立方米/小时，是传统设备的3倍多，移动式装备还能跟着工地走，把软土切碎、研磨后，掺入“绿色胶水”，做成流态固化土或轻质固化土。经测算，这种“就地改造”技术让软土固化成本降至40元/立方米，比传统固化技术省20%—40%，相较弃土转运更是节约70%以上工程成本。
针对软土承载力低的问题，项目组还研制出多种轻质土材料。“通过在固化土中引入微气泡或EPS颗粒，制成像‘海绵蛋糕’一样的轻质填料，用于填筑路基。”成果共同完成人高洪梅教授介绍，这如同为路基穿上“泡棉鞋”，减轻其对软土地基的压迫，从而显著控制沉降，相当于给软土路基装上了“钢筋铁骨”。
除了材料革新，项目另一大亮点是为工程建设装上了“智慧大脑”。团队基于全波场弹性波测试理论研发的检测装备，好比给路基做“CT扫描”，能毫米级精准地透视地下桩基的完整性。
同时，团队打造的“多功能全过程智能监测系统平台”，能实时监控加固效果和施工运维风险，一旦出现异常，30秒内就能发出预警。在杭州某重大航道开挖工程中，该系统敏锐“听”到了桩基位移的异常信号，成功发出预警，避免了可能发生的重大事故。该平台还首次引入了碳汇动态计算，能够实时评估施工进程中的碳减排成效，让“绿色施工”可测量、可报告。
“这项技术不仅解决了软土地区修路的‘老大难’，更为‘双碳’目标提供了交通基建中的解决方案。”中国工程院院士卢春房、中国科学院院士赖远明评价，其“设计—生产—检测”全流程突破，让软土路基建设既绿色低碳，又安全高效。
据悉，该成果近两年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。未来，该技术将向珠三角、东南沿海等软土集中区域扩大推广，为更多交通工程带来“低碳+智能”的利好。
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