结构性软弱土地基灾变控制关键技术与工程应用

发布时间:2010-01-12来源:


    奖励种类:2009年国家科技进步奖二等奖
    
完成单位:浙江大学、浙江省电力设计院
    
完成人员:陈云敏、陈仁朋、凌道盛、朱瑞燕、周燕国、童建国、朱斌、柯瀚、詹良通、黄博、边学成、唐晓武、徐晓原
    
    
我国重大工程建设规模居世界之首,地基是其最终承载者。我国广泛分布的深厚软弱土,具有结构性强、压缩性高及强度低等特点,在静力、高频次循环荷载和地震荷载作用下会发生过大变形或液化等灾变,导致重大工程难以安全服役甚至失效破坏。深厚软基上的高速公路建成十多年后工后沉降速率仍达2-6mm/月,累积沉降造成路面开裂的运行维护费用高达180万元/公里/年;全球近10年地震统计,软弱地基地震液化造成的损失达总损失的20-30%。因此,重大工程服役安全性及防震减灾能力的提升迫切需要有效的软弱土地基灾变控制技术。
    
    
本项目针对软弱土结构性强的特点,基于定量评价和有效控制软弱土地基从变形发生到失效破坏灾变过程的思路,通过实验装置的自主研发实现了单元体、物理模型和现场三个尺度灾变过程的剪切波速与孔隙比实时监测,揭示了结构性软弱土的灾变规律;首次提出了结构性软土地基固结理论及基于结构屈服应力的总沉降、工后沉降和循环累积沉降控制准则,研发了深厚结构性软土桩筏基础设计方法、路基托板桩处理技术及商业化软件POGAP,实现了深厚软基重大工程沉降的有效控制;首次提出了基于初始液化的地震液化剪切波速判别法,研发了控制场地剪切波速的软弱地基抗液化技术,解决了高烈度区软弱地基液化判别及抗液化处理的难题。授权国家发明专利3项、实用新型专利3项,获软件著作权1项。参编和主编国家电力行业和地方技术标准2部,并为2部国家交通行业技术标准提供了重要技术依据。发表学术论文106篇,其中SCI收录32篇、EI收录41篇;论文他引318次。
    
    
应用于32家单位的60多项重大工程及汶川现场地震液化调查和重建选址,取得了显著的社会和经济效益,提高了我国软弱地基上重大工程服役安全性和防灾减灾水平。