一、课题来源与背景 课题来源：本项目为广东省科学技术厅科技计划项目，省科技厅投入经费支持495万元，番禺区投入经费支持50万元。 课题背景：1）珠三角及港澳地区处于水网密集的软土地带，这里经济发达，人口、路网及建筑物的密度大，土地资源相对匮乏，随着经济的快速发展，每年新建及改扩建的大型土建工程项目多，传统技术的大规模应用，耗费了大量的人力、财力、工期及本已匮乏的土地资源，且工程质量难以保障，维修养护费用居高不下，社会负面影响极大。因此，开发具有“低碳、环保”特色并兼具实用性、创新性、经济性的新型绿色工程材料及技术是粤港地区社会经济可持续发展的必然要求。 2）我省有大量的需要填充的地下空洞（包括溶洞、采空区及各种原因形成的土洞），如果处理不当，将会出现地面下沉和塌陷等严重的地质灾害问题。同时我省的资源型矿山龙头企业（如：中金岭南有色金属股分有限公司凡口铅锌矿、我省广晟公司的大宝山矿等）在粤北地区积存着大量的选矿尾砂、钢渣等工业废料，这些废料的堆积需要占用大量的土地资源、废料中有害物质的排放污染着上下游的空气及水土资源，堆积的尾矿坝本身伴随有溃坝的隐患，我国的山西、河北等地已出现过尾矿坝溃坝导致的惨痛教训。因此，研究以尾矿等工业废料作为主要充填原材料的空洞充填新技术对粤港地区的地质环境治理、社会和谐及经济的可持续发展具有重要意义。

     二、技术原理及性能指标 1、技术原理 现浇泡沫轻质土是土建工程领域中近年开发的一种新型轻质材料，它是用稳定材料（包括水泥、石灰、粉煤灰、磨细矿渣等）、必要的填料（包括砂质土、石粉、尾矿粉、风积砂、河沙、海砂、棒磨砂等）、水、外加剂（必要时添加）以及泡沫按照一定的比例混合制备，通过现场输送（泵送或自流输送）、浇注，硬化后形成的一种多孔轻质材料；与常规的泡沫混凝土相比，其原材料的可用范围及应用领域更广，性价比更好，是泡沫混凝土技术的延伸和发展，可作为“优质土”广泛地用于土建工程中的各种填筑或填充。 2、性能指标 根据地基要求，结合泡沫轻质土技术特点，提出项目成果技术指标如下： （1）路基常用重度：5KN/m³~10kN/m³； （2）路基抗压强度：0.4MPa~-2.0MPa； （3）路基弹性模量：100MPa~800MPa； （4）直立工路堤最大高度：18m以上； （5）单套装备现浇生产能力，不小于100m³/h； （6）路基强度不受地下水环境影响； （7）满足道路耐久性要求； （8）符合环保要求。

    三、技术的创造性与先进性 1、创新点 本成果突破了轻质土力学模型与高性能配合比设计、轻质路基性能预测与稳定性评价、路基结构设计与浇筑工艺，以及发泡剂增强和轻质土现浇快速制备等系列技术，创立了现浇路基构筑的成套技术体系，主要技术创新如下： （1）奠定了轻质路基设计理论基础。 （2）建立轻质直立式路基工程设计施工方法。 （3）突破了气泡稳定、细密和促凝增强三项关键技术，发明了一种无机高效增强型发泡剂。 （4）突破了高效成泡和均匀混合多项技术瓶颈，研制成功单套产能可达120m³/h的智能化现浇生产装备系统。 2、先进性 （1）成果系统。形成了由轻质直立式路基工程理论、设计方法、关键材料和装备，施工工法、标准规范等组成的体系成果。 （2）轻质直立。路堤容重仅为普通土路堤的1/4~1/3，可显著减少地基附加应力、控制路堤工后沉降；直立式路堤可减少道路占地1/3以上。 （3）施工快速。轻质土单次浇注厚度可达1.5m，浇注间隙时间可缩短至4~6h，单套装备产能可达120m³/h，且受天气和施工环境影响小。

    四、技术成熟程度，适用范围和安全性 本成果分别在2013年、2018年被中国公路学会鉴定和评价为国际先进和国际领先水平。中国泡沫混凝土行业协会评价：“本成果引领推动了我国泡沫轻质土行业的跨越式发展，年产值达120多亿元，创造利税30亿元，创造就业岗位10万个，社会、经济效益显著。” 目前，泡沫轻质路基成套技术成果已在我国交通领域近3000余项路基工程中成功应用，主要应用领域包括： （1）替代填土减弱或取消软弱地基处理施工； （2）高速公路改扩建工程，减少征地； （3）桥梁减跨及桥台背填筑，减少桥头跳车； （4）高速公路、铁路、有轨电车和市政道路工程地下结构减载及减少既有线路施工扰动等特殊路基工程施工。 其中典型工程有广州亚运大道、京珠高速、港珠澳大桥人工岛、沪宁高速铁路、柳南高速公路等重大交通基础设施建设项目，本成果还推广应用到北京鸟巢、南水北调、上海世博、德州高铁站、国防工程设施等国家重大工程。

    五、应用情况及存在的问题 进一步结合工程实际应用，开展轻质土地基理论的实践研究，补充轻质土物理力学基础性试验研究，完善轻质土地基基础工程设计方法，为争将轻质土理论研究与应用技术整理编著成《泡沫轻质土力学与基础基础》教材或著作，为岩土力学与工程学科发展做出一定贡献。

    六、历年获奖情况 本成果目前已出版著作3部，主编和参编标准11部，获得2012年、2014国际发明展览会金奖，第20届中国专利优秀奖，中国学会科学技术进步奖一等奖等各类科技进步奖8项，发表论文40余篇；累计培养研究生45名。