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武汉岩土所多项科研成果入选院高技术口知识创新工程百项重大科技成果

来源: 时间:2009-07-24

  自1998年6月13日中科院正式宣布知识创新工程启动以来,已经过去六年了 。武汉岩土所在知识创新工程试点工作中,进一步明确了自己的使命感,按照新时期办院方针“两个面向,两个加强”的要求,瞄准国家的战略需求和世界科技前沿,加强关键技术的研究和系统集成,以解决国家重大科技问题为重点,大力促进科技成果的应用,转化和产业化,科技创新工作的取得了长足进步,涌现了一大批重要成果。这些成果对我国的经济建设发展、国家竞争力的增强,起到了实实在在的作用。在院高技术口知识创新工程百项重大科技成果和进展汇编中,我所有四项成果入选:

1.复杂条件下地下工程开挖支护技术的理论

  对节理岩体和软岩体建立了创新模型和分析方法,提出了“施工过程力学”新的研究领域,并建立了新的基本原理,提出了新的方案技术;创造性地提出了岩桥破裂机理和强度以及加锚后的模型和分析方法。在工程应用实践的分析设计、支护技术、现场实验和检测手段等方面,取得了显著的突破性进展。已先后在十余个水利、矿山和有关工程现场得到应用与推广,产生的直接经济效益超过亿元。利用该技术,山西万家寨引黄工程缩短工期一年,节约资金2000万元。获得2000年度国家科技进步二等奖。

2.大型岩体工程稳定性和优化的分析方法及应用

  建立了相应的二维和三维计算模型和损伤演化方程及锚杆控制裂纹失稳扩展的突变模型,较好地反映锚杆(索)在节理岩体中的加固作用及岩体的渐进破坏过程。将遗传进化算法、神经网络和并行计算等智能岩石力学理论引入到岩体施工优化领域,建立了大型地下洞室群施工开挖顺序、支护加固的智能全局优化方法。克服了传统优化方法只能在有限的和预订的若干方案中进行优选之不足和以前采用分段决策可能遗漏最佳方案的缺陷。该成果先后在我国大型矿山、水电工程中的应用,取得了显著的效果。例如,对三峡永久船闸中隔墩和直立边坡墙变形机理的数值模拟,通过对现场的实测数据进行了反分析,科学解释了三峡永久船闸中隔墩在开挖中一边倒的现象的成因。获得2004年度国家科技进步二等奖。

3.深层盐膏岩蠕变规律及其在石油工程中的应用

  成果采用多方法及多学科相结合的综合分析方法来研究深层地应力,建立有效的深层地应力剖面,为深部盐膏岩钻井关键技术研究提供了扎实的基础。室内盐膏岩蠕动试验与现场盐膏岩钻井井壁变形相结合,研究盐膏岩变形的时效特征;并针对深部井眼变形特点,从三维地层变形角度分析了套管管损机理,提出了三维套管蠕动压力图谱和泥浆密度设计图谱,并得到现场验证和成果的应用。该成果已在江汉、中原、塔里木、新疆塔北等油田的深层盐膏岩蠕动压力预测、泥浆密度优化中得到了广泛的应用、取得了7亿2千多万元的直接经济效益和巨大的社会效益。

4.杭州湾大桥浅层天然气地质灾害评价与防治

  针对杭州湾大桥桥址勘察过程中遇到浅层天然气井喷多次使勘察受阻的难题进行研究,提出从桩基础合理选型(打入桩、钻孔桩)、增高钻孔桩作业平台与增大泥浆比重、对钻孔桩桩基孔底进行压浆强化处理几方面进行灾害防治的有效对策。所提出的对策与处理措施已被建设单位杭州湾大桥指挥部和设计单位中铁大桥勘测设计院采纳并赋予实施。这是武汉岩土所乃至中科院进入真正解决国家重大工程领域的一次重要突破。

  以上的这些科研成果,是武汉岩土所科研人员共同努力,团结奋斗的结晶和整体科技实力的体现。武汉岩土所将继续发扬“刻苦钻研、勇于探索”的精神,为建设国际一流水平的岩土力学研究所和岩土工程研究基地而努力奋斗。