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深部地下工程开挖致灾机制与动态智能防控关键技术
供稿: 荣腾龙 时间: 2023-05-05 次数:

一带一路等国家战略催生了大批深埋矿井巷道、水工隧洞、交通隧道等深部地下工程,针对深部工程传统高应力理论与技术缺乏实现应力方向调整的试验装备技术和科学表达深部岩体不确定性的量化方法、尚未全面揭示应力场演化主导的致灾机制和建立不确定条件下深部岩体开挖灾变防控技术体系等瓶颈难题,由协同创新中心“深部岩体力学与工程应用”创新团队牵头,山东理工大学等五单位共同完成的《深部地下工程开挖致灾机制与动态智能防控关键技术》项目,历经多年攻关,以推动深部岩体复杂力学响应认知及灾害防控技术发展为目标,在深部岩体力学响应规律与致灾机制、力学特性科学表达、工程设计与灾变控制等方面取得系列创新性成果。

项目组解决了在试验尺度下剪切滑动面和空间单元体的应力大小与方向调整的关键难题,将定向剪切、真三轴加载拓展到考虑应力方向变化的深部岩体开挖应力路径,揭示了深部岩体开挖应力调整下破坏演化规律与致灾机制,提出了考虑体积应力效应的内变量方程,通过层面和基质的建模分析,建立了考虑层面结构效应、水效应、应力状态的层状岩体力学模型,提出了深部岩体开挖力学响应的时空演化不确定性分析模型,建立了基于时序数据的现场测试预警技术,形成了地下工程动态智能稳定分析与防控技术。相关理论与技术促进了深部岩体多元信息和灾变分析的高精度、智能化、集成化,推动了我国深部地下工程防灾减灾领域的发展,项目获得2022年河南省科学技术进步二等奖。

 

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