近期，中国铁道学会揭晓了2022年度科学技术奖的获奖名单，其中，中铁第四勘察设计院集团有限公司（简称铁四院）作为主导单位，其参与的《高速铁路软土路基小变形控制理论与技术》项目荣获特等奖。该研究在高铁软土路基小变形控制的理论与应用技术上实现了创新，并实现了长期沉降的可控性、服役变形的预防性以及偶发变形的可修复性，取得了全面的系统性成果。
高速铁路对于路基的沉降有着极其严格的标准，“毫米级”的沉降控制是保障高速列车安全、平稳行驶的关键。然而，软土含水量较高，孔隙率较大，软土地基很容易出现长期且持续的较大变形，这对高铁的建设构成了极大的挑战。
孙红林，铁四院副总工程师，透露我国沿海软土地区人口已接近7亿，高速铁路周边的开发需求亦十分旺盛。肩负着服务民众出行、推动经济发展的使命，高铁建设在推进过程中，必须科学合理地应对地基沉降量大、持续时间长、易受损伤等关键技术问题，这些问题直接关系到工程建设的顺利进行和高铁的健康运行。
在1999年，铁四院携手同济大学以及中铁二十四局等机构，共同组建了一个联合课题组。历经二十年精心打磨，课题组在2019年圆满完成了核心研究任务。在此过程中，共发表了102篇学术论文，其中34篇被SCI收录云开·全站体育app登录，47篇被EI收录；出版了3部专著；制定了6项国家和行业标准；获得了54件发明和实用新型专利授权；构建了4项工法和4项软件著作权。这些研究成果在建设工程与交叉学科领域具有学术引领作用kaiyun全站网页版登录，得到了中国科学院的推广，并被纳入高校研究生教育教材中。
课题组致力于跟踪高速铁路路基建设领域的尖端技术，针对高铁周边软土地基在大幅变形与确保安全运营的小幅变形之间的冲突，提出了具有国际先进水平的软土路基沉降及变形修复的计算基础理论，创建了全球首个路基智能监控体系及变形修复技术，这对我国高速铁路路基工程技术的发展产生了重大推动作用。
课题组针对软土路基小变形控制这一关键技术难题，致力于实现“长期沉降可控、服役变形可防、偶发变形可修”的实效目标，成功构建了路基小变形控制计算理论。提出了针对路基结构刚度分级的创新设计理念，确立了各类路基结构的适用性标准及设计准则，构建了基于“三级设计速度、四类软土层厚度、五型结构类型”的高铁软土地基加固与设计模型，具体阐明了高铁软土路基的分类加固策略，有效攻克了深厚软土地带高速铁路无砟轨道路基设计的技术难关。
为有效应对邻近高铁软土路基施工中存在的长距离监测、高密度监测以及高频率监测等三大挑战，确保软土路基能够实现全天候、高精度的监测以及风险预警，课题组成功研发了集“BIM+GIS+物联网”于一体的智能型软土路基变形监测系统。依托这一系统，课题组开创了路基智能监护的新模式，该模式在国际上尚属首例。与传统监测手段相较，本系统具备实时监控与即时信息反馈的功能，不仅有效降低了人力和物力的消耗，而且显著提升了监测的效率和准确度。这些研究成果已在上海机场线的深大基坑开挖工程中得到了实际应用的验证。
高铁周边的工程建设及偶然因素可能导致地基沉降超标、路基发生横向位移等问题，而在确保高铁正常运行的前提下，如何有效纠正路基的变形，既能够兼顾效益又能够避免损失，这对高铁运营维护来说，无疑是一个亟待解决的难题。课题组成功研发了针对高铁路基三分区注浆抬升的专用施工装备及技术kaiyun.ccm，有效提升了运营中高铁路基的快速抬升和变形稳定性。同时，他们还创新了位移应力双释放与挤压联合定向变形复位技术，使得在不停车的条件下，能够修复路基的横向变形。这项技术打破了运营高速铁路无砟轨道病害路基在竖向抬升和水平纠偏方面的工程纪录。
截至目前，该课题的研究成果已经广泛运用于湖杭铁路、南沿江城际铁路、沪苏湖铁路、上海机场快线等数十条铁路的基建设施中，并带来了显著的经济和社会效益。
