南乌拉尔国立大学的研究人员开发了一种独特的深层土壤压实技术，有望从根本上改善道路状况。这项新技术旨在解决俄罗斯道路基础设施面临的主要问题之一：路面快速老化和频繁维修。
准备不足的土壤在荷载作用下会发生沉降，沥青路面会先变形后坍塌，导致路面出现波纹、车辙、深层沉降和局部坑洼。目前，道路施工前的土壤准备工作通常使用重型设备——压路机——反复碾压场地，对土壤进行“压实”。由于压路机无法将路基压实到足够的深度，因此只能采用分层回填的方式进行压实。车里雅宾斯克的科学家们提出了一种可安装在挖掘机上的创新装置。它像钻头一样穿透土壤，并将其压实至三米深，从而确保道路地基的强度。
“该装置由一个锥形金属本体和一个特殊的行星机构组成，该机构包含滚轮和轴承，可产生额外的压力和振动。旋转由液压马达提供，”南乌拉尔国立大学液压与气动系统系副教授马拉特·阿斯凡迪亚罗夫解释道。“其工作原理如下：挖掘机将该装置放入预先准备好的区域，锥体开始旋转，楔入土壤，并在整个工作元件的穿透深度范围内向各个方向进行压实。这种方法可以实现显著的压实深度——高达三米甚至更深——这是标准碾压技术无法达到的。”
研究人员对包括砂壤土、沙土和粘土在内的各种土壤进行了一系列实验。值得注意的是，干燥、松散的材料（例如沙子）的压实能力较低。然而，加湿处理显著改善了压实效果：压实系数从0.8提高到接近0.99。这意味着使用加湿装置（例如喷嘴）可以显著提高压实工艺的效率
实验证实，这种新的压实方法可以确保道路拥有较长的使用寿命——长达25年无需大修。该新机制也适用于水工建筑物的建造、路堤的加固以及各种规模的建筑地基。
“这项技术的另一个显著优势是能够实现整个深度范围内的均匀压实，这使得我们可以将这项发明用于新建水工建筑物以及加固现有水工建筑物，例如大坝、堰、路堤和其他工程结构，”南乌拉尔国立大学水力学与液压气动系统系工程师基里尔·贡达列夫评论道。 “几年前，强降雨给该国造成了严重问题，包括水坝溃决和随后人口稠密地区的洪水泛滥。其原因是防护结构的强度不足。我们的方法不仅可以建造致密的承重地基，还可以建造坚固的挡土框架。为了实现这一点，我们需要用混凝土填充压实过程中形成的凹坑。这样，该结构就能承受任何极端自然荷载。”
车里雅宾斯克科学家开发的这项独特技术还可以用于建造特别坚固的住宅建筑地基。此外，压实装置本身是移动式的，无需公用设施管线，并且可以替代多种类型的建筑设备。所有材料和部件均为俄罗斯制造。
科学家们已经为这项新技术研究了七年。目前，俄罗斯乃至其他任何地方都没有类似的解决方案。该发明已获得专利。研究人员准备与工业合作伙伴一起开展大规模测试。