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研究院获2024年度中国水运建设行业协会科学技术奖特等奖
时间:2025-01-21来源:环保与安全重点实验室作者:刘志军

近日,2024年度中国水运建设行业协会科学技术奖揭晓,由研究院主持研发形成的项目成果“排水固结法理论与成套技术研究及应用”荣获科学技术奖特等奖。

该项目研究旨在突破传统排水固结法在基础理论与关键技术方面存在的重大难题,以机理理论研究为先导,现场与室内试验、技术开发等为研究手段,结合重大工程建设需求,对软弱地基排水固结渗流理论以及集设计、施工、监控、评价等于一体的成套创新技术开展了历时30余年的持续研发攻关与应用实践,在实用理论、设计方法、工艺技术等方面取得了成套研究成果。

项目研究形成了三大技术体系、二十项核心成果,主要创新成果包括:

(1)创建了真空预压(负压)及真空联合堆载预压(正负压)条件下三维固结渗流理论,建立了基于非达西定律的无砂真空排水非线性固结数学模型,揭示并构建了考虑软土渗透系数变化的软基固结沉降规律与计算公式,提出了软基排水加固渗流量及地下水位计算与分析方法,创立了能分析计算复杂地质与工况的排水加固理论体系。

(2)提出了正负压条件下排水系统优化设计方法,发明了无砂垫层排水固结法,研发了超软弱地基无砂垫层排水加固工艺技术与施工装备;发明了真空预压联合强夯、深井降水联合强夯或堆载等快速加固软基技术,研发了节能装备与真空对环境影响的防护技术,通过大量工程的创新实践,形成了软基高质量快速加固成套施工技术。

(3)建立了适应超软土工程特性的塑料排水板防淤堵准则和考虑排水板弯曲对固结沉降影响的计算方法,研发了可伸缩且圆柱中空带滤孔芯板结构及生态反滤材料滤膜的新型排水板,解决了超软弱地基加固排水板大沉降弯曲变形与淤堵等难题。

(4)自主研发了排水固结软基加固土工参数实时动态检测技术以及地下水位和孔压测试装置,建立了液性指数和沉降速率的“双指标”卸载标准,开发了具有安全预警、变形预报功能的软基监测系统,实现了施工全过程加固效果的动态监控。

项目研究成果经中国水运建设行业协会评价达到国际领先水平,成功应用于港珠澳大桥人工岛、广州港南沙港区、深圳前海、珠海横琴、天津滨海新区、巴基斯坦瓜达尔港等国内外重大建设工程,研发的成套创新技术已在我国软土地基处理领域得到全面推广应用,取得了巨大的经济、社会与生态环境效益。

据悉,该项目研发过程中形成的阶段性成果,先后获中国专利优秀奖(2013年)、中国港口协会科技进步一等奖(2008年)、中国航海学会科学技术一等奖(2010年,2014年)、辽宁省科技进步一等奖(2021年)、中国产学研合作创新与促进奖一等奖(2021年)等科技奖励。研究院水运工程地基处理技术创新团队获2022年中国航海学会科技突出贡献团队奖,申报的“水运工程软弱地基加固成套关键技术与装备”(包括该项目研究成果)成功入选中交集团高价值科技成果推广目录(2024版)。