11月3日上午,2020年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行。九三学社西北大学委员会社员、西北大学地质学系教授王家鼎团队主持完成的“重大工程黄土灾害机理、感知识别及防控关键技术”荣获2020年度国家科技进步奖二等奖。
该成果由西北大学与中国铁路设计集团、中铁十七局和中铁西北研究院等合作完成,主要完成人为:王家鼎、赵斗、谷天峰、谢婉丽、付新平、王新民、武小鹏、王新刚、贾鹏飞、张登飞,九三学社社员王家鼎教授为第一完成人、谢婉丽教授为第四完成人。项目基于国家基金和铁道部重大专项6项,研究历时20年。创立了铁路黄土灾害理论、感知试验及防控优化新技术,直接用于国内外重大工程设计施工中,主编行业规范,取得了居国际前沿的创新性成果。
项目具备四个创新点:(1)创立了水力耦合下黄土灾害的成因理论;(2)创制了黄土灾害智能化感知识别系统;(3)创建了黄土灾害定量评价方法和特殊试验;(4)构建了黄土灾害的多种防控关键技术。该成果针对大面积湿陷性黄土地区建造高铁及重载铁路的高标准防灾的国家重大需求,在10余项国家、铁道部重大科研项目的重点支持下,创立了黄土路基振陷、深部黄土湿陷、滑坡四促效应及富水黄土-红土/泥岩隧道塌方等理论;首次研制了振动促渗仪等多台先进仪器,打破了国外垄断,填补了此方面的空白;创立了高铁路基抗振陷的填料改良和加筋防控、湿(振)陷性黄土改良与排水平纵横协同防控及隧道加固“气驱水浆驱气”加固技术体系,主编和参编的行业规范多部,成果达到了国际先进水平。
图2 项目成果在国内黄土地区铁路网的应用情况 |
图3 项目成果在国外黄土地区铁路网的应用情况 |
该成果在国内外20余条高铁和重载铁路的成功应用,获得了巨大的经济效益、社会效益和政治效益,使得项目合作完成单位的高铁建设防灾减灾技术在激烈的国际市场竞争中处于明显的优势地位,彰显了国际影响力。
项目第一完成人:王家鼎教授(九三学社社员)
王家鼎,男,陕西省蓝田县人,教授,博导,享受国务院政府特殊津贴,三秦人才津贴,担任教育部教学指导委员会及多种中外杂志编委。30年来,在黄土滑坡方面的研究被誉为“自成体系,有独到之处”。
王家鼎教授首次提出了“灌溉诱发黄土滑坡的黄土蠕、滑动液化机理”、“地震诱发黄土滑坡的土体解体、斜抛和粉尘化机理”、 “列车长持时振动引起黄土滑坡的长期累积应变-损伤-破坏滑移机理”以及推导出各类型黄土滑坡的运动特征方程,并用实例加以验证,成果获甘肃、陕西省级科技进步奖6项。
项目第四完成人:谢婉丽教授(九三学社社员)
谢婉丽,女,博士,教授,博导,陕西省中青年科技创新领军人才,陕西省重点科技创新团队地质灾害防控数字化团队负责人,西北大学地质学系地质工程教研室主任,西北大学黄土动力灾害与生态环境修复技术研究中心主任,美国科罗拉多大学博尔德分校土木工程系做访问学者。主要从事地质灾害防治技术、监测预警、风险评价及管控和绿色边坡防护,环境污染机理研究及修复技术研发及其数值模拟方面的教学与研究。获省级奖项4项。
谢婉丽教授从宏观力学试验和微观试验两方面,揭示了黄土湿陷变形过程中微观孔隙结构和易溶盐成分演化特征。建立了基于非饱和黄土湿陷变形预测模型。发明了一种高速铁路水泥改良加筋黄土路基及其构筑方法,纳入国家行业标准,有效控制路基沉降量,消除机车振动引起黄土路基振陷。发明了一种具有生态恢复功能的蜂窝土工格室挡土墙及其构筑方法,研发了基于生态修复的典型黄土崩塌治理的绿色综合防护关键技术,有效防止坡面泥流、抗冲刷等。
据悉,国家科学技术奖是为奖励在科技进步活动中作出突出贡献的个人、组织,调动科学技术工作者的积极性和创造性,由国务院设立的国家科学技术领域最高奖项。2020年度国家科学技术奖经网络评审组、学科专业评审组、评审委员会和奖励委员会评审,科技部审核,共评选出264个项目、10名科技专家和1个国际组织。除顾诵芬、王大中获得国家最高科学技术奖之外,还评选出国家自然科学奖46项,国家技术发明奖61项,国家科技进步奖157项。