四川提名2018年国家科学技术奖励项目公示

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1、四川省提名2018年国家科学技术奖励项目公示技术发明奖序号一、项目名称粘度时变灌浆材料创制与复杂岩土体加固关键技术二、提名意见灌浆是增加岩土体强度、降低渗透性与提高稳定性的主要技术手段。灌浆施工中常遇有复杂地层如：陡倾宽缝、高压涌突水、大体积溶洞、多通道架空土体及松散砂土等地层，存在“顺缝跑、灌不住、不吃浆”等质量问题。项目依托我国青藏高原及其周缘大型水电工程、重要基础设施建设中的灌浆难题，在国家自然科学基金委重点、面上项目，及水电、交通、能源重大工程项目的支持下，历时13年，创制了粘度时变性灌浆材料与复杂岩土加固关键技术，主要发明点有：（1）以水泥—聚合物化学动力学为

2、基础，提出了水泥基灌浆材料水化过程的溶剂化膜理论，研制了适用流动时间可控、早凝、后期强度高的粘度时变灌浆材料；（2）以渗析凝聚和吸附胶结为理论依据，创制了强渗透、快胶凝、可降解的灌浆材料，并利用其抗风蚀、防水冲、保水好的特点，结合草灌（木）生态恢复手段，构建了化学加固—植物生长—化学降解—草灌群落的生态友好模式；（3）研发了浆液扩散测试装置、粘度时变灌浆施工设备及质量控制体系，增强了复杂岩土体灌浆地层适应性，提高了灌浆工程质量。相关技术成果已申报专利103项，获发明专利授权23项、实用新型专利授权50项；发表论文220篇（SCI收录65篇、EI收录58篇）。“注浆扩散测

3、试装置”获2013年中国专利金奖、2014年四川省专利特等奖；“粘度时变灌浆材料扩散与固结研究”获2013年四川省科技进步一等奖、2016年中国电建科学技术一等奖、2015年水力发电科学技术二等奖；“天山公路地质病害评价与防治擮研究”获2012年新疆自治区科技进步一等奖。项目第一完成人获2016年第九届全国发明创业奖•人物奖；该项技术于2015年被国家发改委遴选为《国家重点推广的低碳技术实施指南》（全国仅29项）；成果编入国土资源部《矿山帷幕注浆规范》（DZ/T0285-2015）；编写技术指南《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）和《水电

4、水利工程边坡施工技术规范》(DL/T5255-2010)；粘度时变材料注册国家商标2个（SJP、双聚），已规模化生产。研究成果已在水电工程（如坝高305m的锦屏一级水电站）、交通工程（如海拔4800m的拉林高速米拉山隧道）、市政工程（如深圳地铁）与房屋建筑工程（如成都望江名门）等120余项重大工程使用，并在汶川地震灾后重建中发挥了重要作用。相关技术成果已在全国16个省市自治区应用推广，累积新增产值21亿元，为企业产生经济效益4.6亿元。提名该项目为国家技术发明奖二等奖。三、项目简介主要技术内容针对我国“西电东送”水电基地，“一带一路”山区高速公路、铁路以及机场等基础设施

5、建设中，经常遇到的陡倾宽裂缝、架空松散、冻融冻劈等复杂地层加固难题，本项目在国家科技支撑计划、国家自然科学基金等课题资助下，历经13年科学攻关，成功创制了粘度时变灌浆材料与复杂岩土加固技术，实现了产业化及推广应用，解决了岩土体灌浆速凝材料早期强度低、后期强度高这一国际难题。主要发明创造如下：(1)提出了粘度时变性浆液水泥水化与稳定性理论，构建了水泥-外掺剂环境的水化和硬化概化模型；(2)以渗析凝聚和吸附胶结为理论依据，构建了沙土材料加固-植被适应性生长-植物一体化生态修复体系；(3)自主研发了浆液扩散测试装置，建立了牛顿流体和宾汉流体注浆扩散模型，发展了注浆扩散理论；(

6、4)结合复杂地质环境和SJP材料的水化固化性能，创建了SJP双液法灌浆工艺，突破了优化浆液可泵时间和凝结时间的技术难题。主要技术经济指标该项目研究已获中国发明专利授权23项，实用新型专利授权50项，软件著作权授权2项，注册国家商标2个。项目组在《NatureGeoscience》等学术期刊上共发表65篇SCI收录论文，58篇EI收录论文。上述研究成果，获得2013年中国专利金奖、四川省科技进步一等奖2项（2013年和2016年）、2012年新疆自治区科技进步一等奖、2014年四川省专利特等奖。粘度时变灌浆材料固结体3天强度，高出普通水泥浆2.5-4倍，28天强度高出10

7、～20％。使复杂岩土体注浆加固，平均节约工时98.6%，节约水泥30-90%。应用推广及效益情况截止到2017年底，粘度时变灌浆材料与复杂岩土加固技术，已在我国水利水电工程、交通工程及地质灾害治理等重大工程实践中，得到推广应用。本项技术被写入《矿山帷幕注浆规范》(DZ/T0285-2015)，研发产品于2015年被国家发改委列入国家重点推广低碳项目（全国仅29项），推广于全国120余项重大工程，新增产值21亿元，产生经济效益4.6亿元。四川省科学技术厅组织专家进行成果鉴定。鉴定认为“该项研究成果解决了速凝灌浆材料早期强度高、后期强度低这一