四川省科学技术奖提名项目公示

　　岩崩灾害运动机理与工程防护新方法

　　二、提名单位及提名意见

　　1、提名单位:四川省教育厅

　　2、提名意见:

　　西部山区地形起伏大，地质环境脆弱、构造复杂、地震频发、岩体破碎、降雨充沛、特殊的地形地貌、地质环境及气候条件使得该区域一直是地质灾害的高发区和多发区。地质灾害动力演进过程的定量预测是解决灾害危险范围、冲击能量以及危险性和风险评价的重要基础，是研制关键防御技术的关键。该项目针对地质灾害引发的各类经济、生态、居民生命安全问题，进行了岩崩灾害启动-运动-致灾过程的研究，提出了多种新型岩崩碎屑流灾害的防治措施。该项目建立岩崩碎屑流灾害的颗粒分选和动力学物理模型，模拟岩崩碎屑流灾害的高速远程动力学过程；揭示岩崩对承灾体的动力损伤和冲击破坏机理，并在此基础上，构建了多种岩崩碎屑流灾害防御关键技术，例如针对岩崩碎屑流灾害的新型桩群结构、新型耗能防护网、桥墩滚石撞击防护结构等关键工程防治技术；在理论研究基础上，提出大断面隧道浅埋偏压松散破碎岩体洞口安全进洞施工工法。

　　该项目授权7项发明专利，5项使用新型专利，发表科研论文29篇，自主知识产权清晰。该项目成果以再工程实践中取得成功应用，取得显著的社会和经济效益，具有很好的推广价值。

　　提名该项目为四川省科学技术进步奖三等奖。

　　三、项目简介

　　本项目属于自然灾害研究与防治领域。

　　西部山区地形起伏大，地质环境脆弱、构造复杂、地震频发、岩体破碎、降雨充沛、特殊的地形地貌、地质环境及气候条件使得该区域一直是地质灾害的高发区和多发区。据全国290 个县市地质灾害的调查结果显示，岩崩灾害在地质灾害中所占的比例高达17%，是除滑坡外第二大地质灾害类型。经过项目组多年对岩灾害运动机理、防治技术以及具体工程实践运用，得出一系列研究成果：

　　（1）揭示了岩崩碎屑流灾害的运动机理。建立了颗粒分选模型的岩崩运动物理模型，并通过三位离散元软件建立高仿真数值模型，对碎屑流高速远程特性提供参考；模拟了岩崩体破碎动力演化过程，采用离散元法对崩塌体模拟，通过对不同粘结强度的崩塌体动力破碎的影响进行的数值模拟研究，再现了崩塌体破碎动力演化过程。

　　（2）揭示了岩崩灾害与结构体之间的相互作用机理。调查了颗粒之间的相互作用并得到颗粒与结构体之间作用的规律；揭示了碎屑流冲击不同形状桥墩、结构体之间的动力响应规律以及不同落石下落情况对桥墩不同高度位置的作用情况，对实际工程防灾减灾作出关键指导，揭示了桩群结构和碎屑流耗能之间的关系，并且研究了桩群加挡墙的结构系统在岩崩作用下的动力响应规律，揭示了桩群密度、挡墙长度对优化耗能之间的关系；本研究全面探讨了材料、结构形状、结构组合对桩群耗能性能的影响。

　　（3）针对岩崩碎屑流对工民建的危害提出了相应防治手段。月牙形结构体对于控制碎屑流滑程有明显的优势；得到的弧形折流板减灾效果在各类形状折流板中效果最好；研发了针对山地灾害的耗能防护网、滚石撞击桥墩的防护结构、滑坡相关的防护装置以及预警装置；明确不同地质条件下的施工防护结构与方法。

　　（4）提出了大断面隧道浅埋偏压松散破碎岩体洞口安全进洞施工工法，并运用到实际工程实践中，取得良好的经济社会效益。

　　（5）项目共产出成果论文29篇（其中SCI论文11篇；EI论文5篇，中文核心11篇）；授权发明专利7项、实用新型专利5项；编制部级施工工法1项；参编学术专著1篇，主编教材或学术专著3部。

　　四、主要知识产权和标准规范目录（不超过10件）

　　五、主要完成人情况

　　孙新坡、张良全、毕钰璋、陈超政、李志波、郭毅、廖映华、司马卫平

　　六、主要完成单位

　　四川轻化工大学、中国十九冶集团有限公司、必照岩土科技(南京)有限公司