單位(公章)：北京科技大學
成果名稱 c 
申報單位名稱 北京科技大學 
通訊地址 北京市海淀區(qū)學院路30號 
郵政編碼 100083 
聯系人 高永濤
 電話(區(qū)號) 13901039214 
電子信箱 gaoyongt@vip.sina.com
 傳真(區(qū)號) 010-62333623
 
成果完成單位
 1. 北京科技大學  2.山東省交通廳公路局 

3.本鋼集團建設有限公司

4.武鋼礦業(yè)公司程潮鐵礦  5.中鐵第十八工程局
 
成果類別:  新工藝    新方法  
 
成果水平 :   國際領先  
 
成果來源：  省部計劃
 
成果評價方式：其它
 
成果簡介:

(主要包括：立項背景、成果特點、創(chuàng)新性、成果水平、應用效果及推廣前景等，2000字)

1. 立項背景：

幾乎國內外所有地表、地下巖土工程在建設和使用過程中都不可避免地發(fā)生不同程度的塌方問題。塌方是巖土工程中常見的和最主要的工程災害，對它的預防及事故發(fā)生后的處理是長期困擾國內外巖土工程界的重大技術難題：

    (1) 塌方產生、發(fā)展的地質根源和內在機理是什么？有無普遍規(guī)律可循？

(2) 塌方是否可以預測？如何防止？

    (3) 塌方尤其是特大塌方發(fā)生后，從何處入手、如何采取經濟上合理、技術上有效的治理措施？

    (4) 如何根據不同工程對象選擇和采用不同的技術方案？

從80年代中期，原冶金工業(yè)部曾圍繞地下礦山采礦方法問題組織過多次科技攻關，研究過程中成功解決了部分礦山的井巷坍塌問題，并從理論上進行了一些探討。90年代以來，隨著地下礦山井巷工程服務年限及開采深度的增加，井巷特大塌方事故不斷出現，嚴重影響了有關礦山的生存和發(fā)展。

正是在上述背景下，原冶金工業(yè)部科技主管部門于1993年開始，先后啟動了以治理巖土工程特大塌方為主攻方向的科技攻關，并以程潮鐵礦主溜井特大塌方為主攻點，以解決巖土工程事故為目標展開全面研究和治理，并取得了一定的成果。

90年代中期，利用礦山塌方治理工程的研究成果，運用于危橋加固、高速公路邊坡及路基塌方的治理，從而發(fā)現不同類型塌方事故的共同規(guī)律以及各自的特點，從而確立并成功實施了多項治理巖土工程特大塌方的通用及專門技術，在該項技術研究領域取得了一系列重要的、具有普遍推廣意義的成果。

2. 成果特點：

    巖土工程塌方的預防和治理一直是困擾巖土工程界的難題。本成果結合具體的工程，圍繞這一難題首先從研究特大塌方產生的機理為出發(fā)點，以塌方區(qū)恢復加固為主攻目標，提出集治理與預防為一體的工程對策，既實現對系統功能的全面恢復，又從本質上解決對特大塌方進行綜合治理和預防這一難題，是本成果的主要特點。

3. 創(chuàng)新性：

(1) 對一般井巷塌方事故發(fā)生、發(fā)展的一般規(guī)律、影響因素等進行了深入研究,建立了研究塌方問題的理論分析與工作程序；

(2) 本成果從特大塌方的機理研究出發(fā)，提出集治理與預防為一體的設計理念與工程對策，一方面實現了對系統功能的全面恢復，更重要的是從本質上為預防工程塌方奠定了基礎，并在實踐中創(chuàng)造性提出和成功運用具有普遍推廣意義的處理特大塌方的新技術方案：

● 對特大規(guī)模的溜井塌方，首次使用“托斗法”技術方案，并以巧妙地構思設計，在特大塌空區(qū)中通過對局部進行加固、獲得整體穩(wěn)定、長期安全的工程效果。

● 首次在跨越塌空區(qū)中采用箱式承載梁結構方案；

● 首次在公路塌方中采用復合錨桿樁方案；

● 首次在地下及地面塌方治理中，采用“插筋劈裂錨固注漿技術”；

● 在地下塌方中，首次提出了支撐壓力帶中卸壓與強化支護并舉的技術方案，有效地預防了生產井巷的大面積坍塌。

4. 成果水平：

研究中提出的施工技術，如 “分層多次高壓注漿預應力錨固技術”、 “松散巖土層非套管成孔技術”、“雙泵雙液高壓注漿堵水加固技術”等，為本成果研究過程中的獨創(chuàng)技術。本成果是以這些核心技術為支撐并與常規(guī)技術有機組合所獲得的成果。

理論研究方面，首次給出了確定塌方的大小、形狀及范圍的數學表達式，建立了模擬塌方過程的數值計算分析的工作程序，提出了主次承載區(qū)協調作用理論和主承載區(qū)穩(wěn)定的定量評價方法，從而為定量評價支護質量和優(yōu)化支護參數提供了理論依據。這些理論研究成果達到國際先進水平。

本成果對所有的研究及實施對象均保證了其長久安全性，是巖土工程塌方問題預防與治理的國際領先技術。

5. 應用效果及推廣前景：

本成果在研究過程及完成后即投入推廣應用，除取得了標志性成果“程潮鐵礦主溜井特大塌方治理綜合技術研究”、“失穩(wěn)加筋土擋土墻加固綜合技術研究”、 “京滬高速公路大金山路塹邊坡穩(wěn)定性及邊坡治理綜合技術研究”外，還取得20余項研究及推廣應用成果

研究成果經過實際工程檢驗，證明是成功的，且具有廣泛的推廣應用前景。該項成果可以使復雜的工藝簡化，以該成果的核心技術為支撐，可繁衍和創(chuàng)造出多項通用的技術成果。這些不只限于在礦山巖土工程中應用，而且可以廣泛應用于隧道、地鐵、橋涵、壩基、深基坑、路塹邊坡等加固工程領域。

本成果所涵蓋的各項理論研究成果和工程設計理念，不僅可以應用于塌方的治理，更重要的為預防工程塌方奠定了基礎。