2019年11月16-19日,由全国市长研修学院(住房和城乡建设部干部学院)和中国市政工程协会共同举办的2019年“十三五”万名总师培训班(甲级市政设计企业、大型市政施工企业总工程师培训班)在北京举行。17日上午,全国政协委员、中国工程院院士王复明教授为培训班学员作了题为“地下基础设施水灾害防治技术的发展与‘工程医院’平台建设进展”的精彩授课。王院士的授课内容分为六部分。
一、水引发的基础设施灾害及病害
王院士通过详尽的数据和实例说明了基础设施渗漏涌水对社会、经济造成的重大损害。
二、水灾害防治材料的发展
目前,国内外常用的防渗修复支护材料是水反应材料(材料必须与水混合发生化学反应),但水反应材料要么抢险抢修时效性差,要么难以封堵涌水或射流,具有很大的局限性。王院士团队经过与其他专业的合作,开发出非水反应高聚物材料,这种材料具有环保(对环境无污染)、耐久(抗老化性能优良)、早强(反应时间快)和适应性强(强度和密度可调,现场有水无水均可)等特点。
三、渗漏涌水防治技术
王院士结合工程实例,讲授了两种防治技术。
1.高聚物柔性防渗墙技术及装备。与传统的水泥混凝土防渗墙相比,它具有扰动小(静力压入)、抗震抗裂(与土体协调复形)、施工便捷(设备宽度2.4米)、造价低(节省工期和造价30%以上)的优势。它的适用范围是提防、土坝、尾矿坝及基矿造墙深度不超过30米的工程。
2.渗漏涌水快速治理复合注浆技术。涌水造成的灾害具有突发性,目前国内外关于涌水应急抢险技术匮乏,原因在于水反应材料容易被涌水冲散。基于非水反应高聚物在水中反应与膨胀扩散特性,通过高聚物水下注浆、膜袋注浆及其复合注浆方法来快速封堵涌水,具有高效、经济的特性。
四、隐蔽病害诊治技术
王院士主要介绍了针对高速公路裂缝渗漏造成的脱空、积水、唧泥翻浆等隐蔽病害和地下管道渗漏、脱空、沉降等隐蔽病害的精确诊断和非开挖修复技术。
五、地下工程防水隔震与装配式可回收支护
1.地下工程防水隔震。针对高烈度地震区隧道抗震问题,研发隧道防渗隔震高聚物注浆技术。通过同步注浆或二次注浆替代原刚性注浆材料,在隧道周边外包柔性高聚物注浆隔震层,防止地震引起的结构破坏和大面积渗漏水,确保结构安全。
2.地下工程装配式可回收支护。地下工程建设,支护是基础,防水是关键。与传统的基坑支护技术不同,王院士基于钢骨架支撑结构与高聚物注浆技术,提出柔性复合防水可回收支护方法。
六、工程医院共享平台建设进展
基础工程设施病害灾害种类繁多、成因复杂。通过汇聚相关行业部门、科研院所和企业的各种资源建设开放共享的基础工程设施病害防治技术平台——工程医院,在病害防治、成果推广、科技创新、人才培养及科普教育等方面提供综合服务。2017年11月,工程医院总院在郑州成立,目前已成立了南方总部和33家分院。
王院士对工程医院总院和分院的定位、工程医院共享与协同以及信息平台建设等内容进行介绍,并谈了工程医院建设的体会。
王院士授课总结:
1.水灾害防治是地下基础设施防护和地下空间开发的共性关键问题;
2.非水反应高聚物为渗漏涌水防治、隐蔽病害诊治和地下空间开发提供了新材料;
3.基于非水反应高聚物材料、无损检测和非开挖技术研发的防渗修复技术具有快速、耐久、经济、环保特点;
4.柔性复合支护技术具有安全、经济、绿色、可持续性等特点,符合地下空间开发发展方向;
5.基础工程设施病害防治技术平台(工程医院)的建设,汇聚各方面的人才、技术和设备,对于病害防治、成果推广、科技创新、人才培养及科普教育等方面都有十分重要的作用。
课后,学员们纷纷表示,王院士的精彩授课对他们启发很大,解决了很多工作中的困惑。并对王院士“创新就是九死一生”的科研精神,深表敬意。
(文图:曾永光)
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