巖崩災(zāi)害運(yùn)動(dòng)機(jī)理與工程防護(hù)新方法

　　二、提名單位及提名意見

　　1、提名單位:四川省教育廳

　　2、提名意見:

　　西部山區(qū)地形起伏大，地質(zhì)環(huán)境脆弱、構(gòu)造復(fù)雜、地震頻發(fā)、巖體破碎、降雨充沛、特殊的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境及氣候條件使得該區(qū)域一直是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)區(qū)和多發(fā)區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害動(dòng)力演進(jìn)過(guò)程的定量預(yù)測(cè)是解決災(zāi)害危險(xiǎn)范圍、沖擊能量以及危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)，是研制關(guān)鍵防御技術(shù)的關(guān)鍵。該項(xiàng)目針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的各類經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、居民生命安全問(wèn)題，進(jìn)行了巖崩災(zāi)害啟動(dòng)-運(yùn)動(dòng)-致災(zāi)過(guò)程的研究，提出了多種新型巖崩碎屑流災(zāi)害的防治措施。該項(xiàng)目建立巖崩碎屑流災(zāi)害的顆粒分選和動(dòng)力學(xué)物理模型，模擬巖崩碎屑流災(zāi)害的高速遠(yuǎn)程動(dòng)力學(xué)過(guò)程；揭示巖崩對(duì)承災(zāi)體的動(dòng)力損傷和沖擊破壞機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了多種巖崩碎屑流災(zāi)害防御關(guān)鍵技術(shù)，例如針對(duì)巖崩碎屑流災(zāi)害的新型樁群結(jié)構(gòu)、新型耗能防護(hù)網(wǎng)、橋墩滾石撞擊防護(hù)結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵工程防治技術(shù)；在理論研究基礎(chǔ)上，提出大斷面隧道淺埋偏壓松散破碎巖體洞口安全進(jìn)洞施工工法。

　　該項(xiàng)目授權(quán)7項(xiàng)發(fā)明專利，5項(xiàng)使用新型專利，發(fā)表科研論文29篇，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)清晰。該項(xiàng)目成果以再工程實(shí)踐中取得成功應(yīng)用，取得顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的推廣價(jià)值。

　　提名該項(xiàng)目為四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

　　三、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　本項(xiàng)目屬于自然災(zāi)害研究與防治領(lǐng)域。

　　西部山區(qū)地形起伏大，地質(zhì)環(huán)境脆弱、構(gòu)造復(fù)雜、地震頻發(fā)、巖體破碎、降雨充沛、特殊的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境及氣候條件使得該區(qū)域一直是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)區(qū)和多發(fā)區(qū)。據(jù)全國(guó)290 個(gè)縣市地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查結(jié)果顯示，巖崩災(zāi)害在地質(zhì)災(zāi)害中所占的比例高達(dá)17%，是除滑坡外第二大地質(zhì)災(zāi)害類型。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組多年對(duì)巖災(zāi)害運(yùn)動(dòng)機(jī)理、防治技術(shù)以及具體工程實(shí)踐運(yùn)用，得出一系列研究成果：

　　（1）揭示了巖崩碎屑流災(zāi)害的運(yùn)動(dòng)機(jī)理。建立了顆粒分選模型的巖崩運(yùn)動(dòng)物理模型，并通過(guò)三位離散元軟件建立高仿真數(shù)值模型，對(duì)碎屑流高速遠(yuǎn)程特性提供參考；模擬了巖崩體破碎動(dòng)力演化過(guò)程，采用離散元法對(duì)崩塌體模擬，通過(guò)對(duì)不同粘結(jié)強(qiáng)度的崩塌體動(dòng)力破碎的影響進(jìn)行的數(shù)值模擬研究，再現(xiàn)了崩塌體破碎動(dòng)力演化過(guò)程。

　　（2）揭示了巖崩災(zāi)害與結(jié)構(gòu)體之間的相互作用機(jī)理。調(diào)查了顆粒之間的相互作用并得到顆粒與結(jié)構(gòu)體之間作用的規(guī)律；揭示了碎屑流沖擊不同形狀橋墩、結(jié)構(gòu)體之間的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律以及不同落石下落情況對(duì)橋墩不同高度位置的作用情況，對(duì)實(shí)際工程防災(zāi)減災(zāi)作出關(guān)鍵指導(dǎo)，揭示了樁群結(jié)構(gòu)和碎屑流耗能之間的關(guān)系，并且研究了樁群加擋墻的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在巖崩作用下的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，揭示了樁群密度、擋墻長(zhǎng)度對(duì)優(yōu)化耗能之間的關(guān)系；本研究全面探討了材料、結(jié)構(gòu)形狀、結(jié)構(gòu)組合對(duì)樁群耗能性能的影響。

　　（3）針對(duì)巖崩碎屑流對(duì)工民建的危害提出了相應(yīng)防治手段。月牙形結(jié)構(gòu)體對(duì)于控制碎屑流滑程有明顯的優(yōu)勢(shì)；得到的弧形折流板減災(zāi)效果在各類形狀折流板中效果最好；研發(fā)了針對(duì)山地災(zāi)害的耗能防護(hù)網(wǎng)、滾石撞擊橋墩的防護(hù)結(jié)構(gòu)、滑坡相關(guān)的防護(hù)裝置以及預(yù)警裝置；明確不同地質(zhì)條件下的施工防護(hù)結(jié)構(gòu)與方法。

　　（4）提出了大斷面隧道淺埋偏壓松散破碎巖體洞口安全進(jìn)洞施工工法，并運(yùn)用到實(shí)際工程實(shí)踐中，取得良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

　　（5）項(xiàng)目共產(chǎn)出成果論文29篇（其中SCI論文11篇；EI論文5篇，中文核心11篇）；授權(quán)發(fā)明專利7項(xiàng)、實(shí)用新型專利5項(xiàng)；編制部級(jí)施工工法1項(xiàng)；參編學(xué)術(shù)專著1篇，主編教材或?qū)W術(shù)專著3部。

　　四、主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范目錄（不超過(guò)10件）

　　五、主要完成人情況

　　孫新坡、張良全、畢鈺璋、陳超政、李志波、郭毅、廖映華、司馬衛(wèi)平

　　六、主要完成單位

　　四川輕化工大學(xué)、中國(guó)十九冶集團(tuán)有限公司、必照巖土科技(南京)有限公司