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武漢巖土所在復(fù)雜氣候與地質(zhì)條件下隧道工程災(zāi)害及其穩(wěn)定性控制關(guān)鍵技術(shù)研究中獲進(jìn)展

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武漢巖土所在復(fù)雜氣候與地質(zhì)條件下隧道工程災(zāi)害及其穩(wěn)定性控制關(guān)鍵技術(shù)研究中獲進(jìn)展

摘要: 　　我國(guó)西部地區(qū)尤其是青藏高原具有全球最獨(dú)特、最復(fù)雜的氣候與地質(zhì)構(gòu)造，工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過程中面臨“凍害、震害、突水”等不利災(zāi)害環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。　　針對(duì)復(fù)雜氣候與地質(zhì)條件下隧道工程建設(shè)中面臨的高海拔寒區(qū)隧 ...

　　我國(guó)西部地區(qū)尤其是青藏高原具有全球最獨(dú)特、最復(fù)雜的氣候與地質(zhì)構(gòu)造，工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過程中面臨“凍害、震害、突水”等不利災(zāi)害環(huán)境的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　針對(duì)復(fù)雜氣候與地質(zhì)條件下隧道工程建設(shè)中面臨的高海拔寒區(qū)隧道巖體凍脹機(jī)理及防寒保溫技術(shù)、高烈度地震區(qū)隧道工程震害及減震設(shè)計(jì)、高地應(yīng)力地區(qū)隧道工程災(zāi)害控制等技術(shù)難點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)學(xué)習(xí)所在學(xué)習(xí)員陳衛(wèi)忠的帶領(lǐng)下，通過深入系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)、技術(shù)攻關(guān)和工程應(yīng)用，揭示了復(fù)雜氣候與地質(zhì)條件下隧道工程災(zāi)害的形成機(jī)理，提出了災(zāi)害環(huán)境下隧道工程穩(wěn)定性控制的分析理論、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、建造與處治技術(shù)。取得系列創(chuàng)新成果：
　　1、揭示了高原寒區(qū)隧道工程低溫相變巖體凍脹破壞機(jī)理。建立了反映隧道內(nèi)空氣溫度、濕度和風(fēng)速對(duì)襯砌和圍巖溫度場(chǎng)影響的氣-固耦合模型；提出了考慮體積變形、熱傳導(dǎo)、相變潛熱和滲流相互影響的低溫相變巖體溫度-滲流-應(yīng)力-凍融損傷(THMD)耦合模型；揭示了低溫相變巖體在水分遷移、冰水平衡和凍融損傷耦合影響條件下的凍脹破壞機(jī)理。
　　2、攻克了高原寒區(qū)富水凍脹地層隧道工程施工技術(shù)難題。研發(fā)了高原寒區(qū)低溫、淋水地層冬季混凝土施工溫控技術(shù)；形成了冰川堆積體隧道開挖施工法；提出了冰川堆積體非均勻滲流的數(shù)字圖像識(shí)別技術(shù)和裂隙網(wǎng)絡(luò)水力學(xué)模型，揭示了高原寒區(qū)富水地層隧道涌水規(guī)律和高壓裂隙水突水機(jī)制。
　　3、解決了高地震烈度區(qū)隧道工程震害評(píng)估與減震設(shè)計(jì)技術(shù)難題。發(fā)展了隧道震害分析中地震波的合成與輸入方法；研發(fā)了具有減震消能功能的泡沫混凝土新材料；揭示了活斷層區(qū)隧道工程的震害規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了高烈度地震區(qū)隧道工程橫向減震層厚度、減震材料及縱向抗震縫間距等參數(shù)對(duì)抗震效果的定量評(píng)估。
　　項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果在西藏扎墨公路嘎隆拉隧道、青海西久公路拉脊山隧道等工程中得到應(yīng)用。
　　學(xué)習(xí)成果獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)公路學(xué)會(huì)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng)。在該領(lǐng)域期刊Cold Regions Science and Technology 發(fā)表，有兩篇關(guān)于“巖體損傷以及應(yīng)力滲流耦合”的文章進(jìn)入Elsevier近五年引用率 TOP 25 (8、18)。武漢巖土所在復(fù)雜氣候與地質(zhì)條件下隧道工程災(zāi)害及其穩(wěn)定性控制關(guān)鍵技術(shù)研究中獲進(jìn)展  |  責(zé)任編輯：蟲子
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