近日,2024年度中国水运建设行业协会科学技术奖揭晓,由中交四航工程研究院有限公司(简称:中交四航研究院)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,标志着其在水运建设科研领域实现重大突破,技术实力跃上新台阶。
中国水运建设行业协会科学技术奖旨在表彰全国水运建设领域在科学研究、技术创新与开发、科技成果推广应用和实现高新技术产业化等方面取得成果或做出贡献的个人和组织,一般设置一、二、三等奖项。此次中交四航研究院被授予特等奖,表明其“排水固结法理论与成套技术研究及应用”在水运建设领域科学技术活动中,取得了特别重大的技术创新,有力推动了水运建设科学技术进步,并创造了良好的经济社会效益,这是中交四航研究院时隔4年在地基处理领域再次获得该项奖项。
近年来,随着国民经济的快速发展,建设用地的需求也随之急速攀升,使得重大工程与工业设施不可避免选址在软土地基之上。软土就如同颤颤巍巍的豆腐块,含水量极大,轻轻一捏仿佛就能渗出水分来;压缩性奇高,稍微施压,就会扁塌变形;强度极低,经不起什么折腾;透水性还差,如同裹上了一层密不透风的保鲜膜,水难以渗透出去。在国内外的工程领域,面对这样的“豆腐块”地基,通常会采用排水固结法来进行“改造加固”。随着工程建设量日益增大,软土地基处理的难度愈发棘手,规模也日益庞大,就好比要处理的“豆腐块”越来越多、越来越难摆弄。与此同时,社会各界对软弱地基处理工程的质量、工期以及环保等方面的要求,却如同不断上紧的发条,相应地越发严苛起来。
中交四航研究院科研团队自上世纪90年代起就深耕软弱地基处理领域,为解传统排水固结法难题,科研团队以理论研究为先导,借助现场与室内试验、技术开发等手段,在实地调研基础上结合重大工程需求研发攻关,构建出具有重大应用价值的固结渗流理论及其三大技术体系、二十项核心成果,开发出排水固结法理论与成套技术,有力突破了传统技术瓶颈,形成的系列环保创新工艺能够缩短软基固结时间,保障软基加固质量,节约战略资源,研究成果经中国水运建设行业协会评价达国际领先水平。
广州南沙港便是一代代中交四航研究院岩土团队成员,不忘初心,在软基处理技术研究中持续奋斗的成功典范。位于粤港澳大湾区几何中心的广州南沙港,作为连接珠江三角两岸城市群的枢纽性节点,如今已成为单个港口货物吞吐量排全球前12位的大港。但在项目建设初期,“千亩浮泥漫海边,浮云作帐水相连”,是其真实的写照。“场地到处是水,人都站不住,怎么办?地基无法处理,将直接影响到南沙港能否按期开港。”业主一脸愁眉苦眼,“按照以往方法,采取自然晾晒两年以上,待可承载人机设备、铺设土工竹筋和中粗砂等工作垫层后,再按传统工法进行加固。但工期长,无法按时完成工程节点。”面对问题和挑战,以董志良为首的第一代中交四航研究院岩土团队迎难而上。他带领研究院岩土技术团队,扎根于现场,白天走遍工地的每一处,确保工程质量,晚上整理数据,以指导施工方案。在丰富的软基处理技术经验的基础上,科研结合现场,创造性提出了无砂垫层真空预压技术,突破了国内外现行标准规范对水平排水系统必须采用中粗砂的限制,由此形成的“浅表层软基快速加固”成套技术,解决了快速加固超软弱土的难题,让南沙港这块“稀泥汤”成为地面建筑坚实的基础。
董志良说:“我们不仅要不断持续开展软基处理理论研究、技术迭代,以适应时代的要求,还要不断从国家战略和工程需要出发,开展不同的地基处理技术研究。我们的路才会越走越宽。”在后续的工程实践中,以张功新、陈平山为代表的一代又一代的中交四航研究院岩土技术团队,秉承着“把科研写在大地”的精神,始终走产、学、研结合的道路,科技成果紧贴市场需求,积极主动推进科技成果直接转化为生产力,实现了“沧海变成苍田”的奇迹。
三十多年来,中交四航研究院持续发力节能环保型大面积陆域形成软土地基处理、水下深厚软土地基处理、珊瑚砂等特殊土地基处理等领域的应用基础研究与关键核心技术攻关,依托国家级、省部级科技创新平台,承担了数十项国家级、省部级以及重大工程建设科研攻关项目。截至目前,中交四航研究院在地基处理领域研究成果丰富,已获国家授权专利80余项,主、参编出版专著8部,发表学术论文100余篇,成果纳入多部国家、行业和地方标准。研究成果已成功应用推广于国内外数百项软基处理工程,涉及加固面积达到数百平方公里,环境生态效益显著。在企业内部培养了一批专业技术骨的同时,联合高校培养了一批具有理论功底和工程实践经验的硕、博士,有力推动了我国地基基础工程的科学技术进步。