命题题目及内容:受限作业面自适应高密实回填优化工艺研究
题目:(30字以内)受限作业面自适应高密实回填优化工艺研究
内容:本研究旨在开发适应狭小作业面条件的高密实回填优化工艺,解决传统回填方法在空间受限情况下压实度不足、施工效率低等问题。随着市政工程特别是地下管廊、铁路、高速公路下穿等项目的不断增加,施工空间常常受到地形和已有设施的限制,传统的大型压实机械无法进入狭窄的回填区域,导致回填质量无法达到设计标准,进而引发不均匀沉降、结构裂缝等问题,影响道路和基础设施的安全性与长期稳定性。为此,本研究提出通过优化填料的选择与配比、改进压实技术以及引入智能监测手段来提升回填效果。研究重点分析不同回填材料的级配、含水率等特性,以确保在有限空间内能够实现高密实度的回填效果。同时结合智能监测系统,通过实时反馈压实度和水分等参数,动态调整施工工艺,确保回填的质量和稳定性符合标准<a id="OLE_LINK4"></a>《建筑地基基础工程施工质量验收标准》(GB 50202-2018)中部分内容的规定。这一优化工艺不仅能提高施工效率,显著降低后期沉降和裂缝的风险,为受限作业面基础回填工艺提供更加高效、安全的技术方案。
在新建或改扩建道路工程中,管廊、暗渠等构筑物的回填压实质量直接关系到路基的整体稳定性和道路的使用寿命。然而,由于道路建设过程中往往受到用地限制、现场既有设施或地质条件的影响,施工可用空间受到严重压缩,导致回填作业面狭窄,传统回填工艺难以适应这种受限环境。在狭小作业面内,机械设备的操作空间受限,压实设备难以有效施压,导致回填材料密实度不足。若压实质量无法达到设计标准,后期可能出现不均匀沉降,尤其是在管廊回填基坑的两侧与管廊本体之间,因填料变形不均引发差异性沉降,最终导致道路结构层产生反射裂缝。这种裂缝不仅影响道路的美观,还可能进一步降低道路的承载能力和耐久性,缩短道路的使用寿命。因此,在狭小作业面内,优化回填工艺以提高压实质量成为亟待解决的问题。
针对上述问题,本研究提出受限作业面自适应高密实回填优化工艺,旨在克服传统方法在狭小空间内的适用性不足。该优化工艺综合考虑施工机械优化以及压实方法改进,以适应受限作业环境,提高填料的整体密实度和均匀性。该优化工艺的实施可有效减少因回填密实度不足导致的路基病害,提高道路工程的整体耐久性和使用性能。
随着城市化进程的加快,市政道路建设面临日益复杂的空间条件,尤其是在既有铁路、高速公路等重要交通设施下方进行道路下穿施工时,空间受限问题尤为突出。在下穿框架施工完成后,梯形区域的回填作业面受到地形限制,同时又需保障既有交通的正常通行,使得常规压实工艺难以满足工程要求。由于空间狭窄,传统大型压实设备无法进入作业区域,而常规的小型压实机械受限于设备性能和作业方式,难以实现高效均匀的填料压实。长期来看,这种压实质量不足可能导致路基的不均匀沉降,进而影响道路的承载能力和结构稳定性,甚至危及交通运行安全。因此,针对受限作业面的回填优化工艺需求日益突出,需要一种能够兼顾施工效率和压实质量的创新技术,以提高受限空间内的施工质量,确保道路长期稳定运行。
目前,狭小空间内路基或基坑回填普遍采用人工夯实结合小型机械压实的方法,但该方法存在多重局限性,如图1所示。首先,由于人工操作强度大且施工效率低,影响工程进度。其次,人工夯实方式受人为因素影响较大,难以实现均匀稳定的压实质量,导致填料密实度不均,增加了后期沉降风险。此外,在劳动力成本不断上升的背景下,传统人工夯实时常需要大量人力投入,进一步增加了施工成本。因此,市场迫切需要一种高效、自适应性强的狭小空间回填优化工艺,能够在有限的作业面内实现高质量压实,提高施工效率,降低人工依赖,确保路基的长期稳定性和安全性。这一需求不仅存在于市政道路施工领域,在轨道交通、地下管廊及其他受限空间基础设施建设中同样具有广泛的市场前景。
受限作业面回填施工面临作业空间狭小、设备受限、操作难度大等挑战,常规压实机械难以进入或无法充分展开作业,导致压实质量难以保障。人工施工效率低、密实度不均,易引发结构沉降和安全隐患。不同地基条件和回填材料特性对施工工艺适应性提出更高要求,缺乏针对性强、可调控的设备与工艺参数组合,成为限制施工质量提升与推广应用的关键技术瓶颈。
受限作业面自适应高密实回填优化工艺研究需围绕复杂空间环境中回填施工的实际需求展开,重点解决常规施工机械难以进入、作业空间狭小、压实均匀性难以保障等问题。研究应基于现场工况,对多种典型受限场景进行分类研究,结合材料特性、设备性能与压实机制,构建适应性强、密实度高、施工效率优的回填工艺体系。在满足压实度标准《建筑地基基础工程施工质量验收标准》(GB 50202-2018)要求的前提下,探索新型可调式压实施备、智能控制系统与多功能复合型施工方案,提升施工质量的可控性与稳定性。研究还需考虑工艺对不同回填材料(如石粉土、再生材料等)的适应性,并系统评估其对施工周期、资源消耗、环境影响等方面的综合效益,最终形成一套适用于受限空间工程的高效、安全、经济的回填优化技术体系。
通过结合材料特性、设备性能与压实机制,构建适应性强、密实度高、施工效率优的回填工艺,最终形成一套适用于受限空间工程的高效、安全、经济的回填优化技术体系。
(如技术指导、场景开放、产业对接、资金及设备支持等)
宁夏华晟节能环保科技有限公司依托位于银川市金凤区综合产业园核心区的工厂区,可为“受限作业面自适应高密实回填优化工艺研究”项目提供多维度的资源支持。公司具备成熟的工程管理和施工实践经验,可为项目提供技术指导与工艺验证支持,同时开放厂区及相关工程现场作为实验和示范场景,助力工艺在实际环境中的适应性测试与优化。依托公司在节能环保领域积累的产业资源,可有效推动项目成果向工程应用和产业化对接。公司还可提供部分配套试验设备及必要的资金支持,确保项目各阶段研究工作顺利开展,为推进高密实回填技术在受限空间中的应用提供坚实保障。
备注:如需咨询其他事宜请致电,宁夏大学创新创业学院 创新创业教育中心 0951-2062581。