超重力模拟试验技术及其在大直径桩基与深基坑工程中的应用
获奖名称: 超重力模拟试验技术及其在大直径桩基与深基坑工程中的应用
获奖等级: 二等奖
获奖类别: 长江委科学技术奖
授奖单位: 长江水利委员会
完成单位: 、中国市政工程西北设计研究院有限公司深圳分院、深圳市水务局
获奖年度: 2019
获奖人员: 饶锡保、李波、宁忠义、胡波、王志鹏、龚壁卫、周济华、陈卫国、李从安、杨园晶、刘军、周密、童军、孙慧、周显
成果简介:随着新型清洁能源和国家城市大规模的建设，超大规模构筑物工程的建设给桩基和基坑提出了新的要求，而传统的设计方法和相关规范等已不能满足需求，迫切需要采用更先进的试验手段和分析方法进行相应研究。风力发电作为重要的可再生清洁能源之一，在我国风电的增长目前逐渐从内陆转移至海上区域，而海上更加复杂的地质和环境条件对桩基础提出了更高的要求；城市超高层建筑物以及地下空间的综合利用都需要采用深大的基坑工程，这些工程涉及的岩土问题更加复杂，多数超出了现有的设计规范，需要进行专题研究。作为目前岩土工程中最先进的试验手段之一，超重力模拟试验技术因其具有容易控制试验进程、试验可重复性以及易于调整地基土特性等优点，越来越多地应用于复杂岩土工程问题。作为全国土工离心模拟技术分委员会的主任单位， 长期致力于超重力模拟试验技术的改进，并应用于大直径桩基与深基坑等各种工程，取得了一系列重要成果。 1）首次开展了增加稳定翼板的大直径单桩的超重力模拟，研究其水平承载性能与翼板的尺寸和埋深之间的关系，揭示加翼单桩的承载机理。 2）针对深大复杂基坑问题，首次采用三维超重力实物模型与三维数值模拟相结合的创新研究方法，掌握了复杂应力条件下深大基坑的变形和应力分布规律。 3）发明了超重力场内基坑开挖的模拟方法，获得了国家实用新型专利，解决了试验中模拟施工开挖过程的问题。 4）发明了超重力场内降雨和水位变化模拟装置，获得了相应国家实用新型专利，为复杂工况条件下基坑工程的研究提供试验手段。 5）研究成果在国家电投集团滨海北海上风电工程、深圳市前海—南山排水深隧系统工程的勘测设计和施工中得到成功应用，取得了显著的经济效益和社会效益。 完成实用新型专利4项，编写《岩土离心模拟技术的原理和工程应用》1部专著；发表论文26篇；培养研究生6位；申请获批国家自然科学基金青年基金1项。
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