结构性黄土力学及其工程应用

来源:科技处  时间:2021-09-10  点击数:

主要完成单位:西安理工大学,中国水利水电科学研究院,西北农林科技大学,中国人民解放军陆军勤务学院

主要完成人:邵生俊,谢定义,陈正汉,张爱军,邢义川,骆亚生,姚志华,黄雪峰,王丽琴,马宗源

项目简介:

  一、项目背景

我国黄土高原是地质灾害发育最为严重的地区之一,黄土湿陷、塌陷、滑坡灾害严重制约着该区域的发展。这是由于非饱和黄土存在显著的结构性,浸水作用下具有明显的水敏性和湿陷性,湿陷变形和强度破坏严重威胁黄土工程安全,造成黄土灾害。因此,开展黄土力学理论与工程研究是西部大开发和“一带一路”倡议的重大需求。

本课题依托30余项国家基金等项目,在传统黄土力学和非饱和土力学基础上,针对黄土无结构性定量化描述和未认识结构性演变力学变化机理的科学问题,突出了黄土的非饱和性和结构性及其力学特性的研究与应用,积累20多年研究,创立了非饱和结构性黄土力学。

二、总体思路

针对非饱和黄土,揭示结构性的构度变化规律,研究结构性演变的本构模型、强度准则、固结理论、渐进破坏、土压力理论和湿陷变形分析方法,发展试验与数值分析方法,解决黄土工程问题和灾害问题。

创新成果1:建立了非饱和结构性黄土的构度、结构性演变的本构模型、强度准则及流固耦合固结与土压力理论体系。

创新成果2:自主研发了非饱和土真三轴仪;提出了黄土隧道试坑浸水、深层导水试验方法;建立了结构性演变固结及渐进破坏稳定性数值分析方法。  

创新成果3:开发了裂缝黄土洞室沥青混凝土支护技术;发明了阻水-导水-引水-生态边坡治理技术;提出了深基坑支护优化技术,以及多元复合地基系统优化技术。

三、研究成果

发表论文410篇,其中SCI 42篇、EI 255篇,被引用10132次,出版著作9部。获批国家发明专利31件,实用新型专利、软件著作权11件;参编颁布技术标准8部;建立了结构性黄土力学理论,为试验与数值计算方法、工程技术提供了理论应用途径,解决了大量黄土工程领域重大问题,促进了黄土力学及岩土工程学科的发展,提升了黄土工程技术水平,推动了黄河中上游黄土侵蚀灾害治理、水土保持及环境保护工程发展,获得经济效益约24亿元。


   




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