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地质灾害防治研究中心2020年度工作报告

发布者: [发表时间]:2021-01-31 [来源]: [浏览次数]:

一、本年度工作情况总结概述。

1.对外交流合作

今年受疫情影响,对外交流频次明显下降。对外交流主要集中在本区域范围内。10月份,邀请河北地矿科技开发有限公司(河北地矿七队张嵩月经理一行,参观了地下结构与工程地质试验场、岩体力学实验室等,在地质灾害调查、评价、治理方面进行协商,确定了合作意向,并进一步推动项目落地。

2.重要科研成果介绍。

地质灾害防治研究中心教师团队积极开展科研技术基础研究,加强成果转化,提供社会技术服务。

针对等效线性化方法在地震安全性评价中的缺点,王伟副教授对传统等效线性化方法进行了改进,提高了地震安全性评价中工程场地设计地震动参数的准确性,并用于10余项重大工程的场地地震反应计算中。

1.《南水北调东线二期工程地震安全性评价报告编制项目》,经费490.0万元,项目技术负责人王伟;

2.《新建铁路川藏线昌都至 林芝段工程 场地地震安全性评价》,分担经费120.0万元,技术骨干,王伟;

3.《神木-安平煤层气管道工程(山西-河北段)地震安全性评价》,经费148.8万元,项目技术负责人,王伟;

4.《缅甸明林羌液化天然气发电项目配套LNG码头工程地震安全性评价》,经费124.5万元,项目技术负责人,王伟;

5.《襄常铁路(沿江高铁)荆门至宜昌段地震安全性评价》,经费33.8万元,项目负责人,王伟;

6.《黄冈化工园区区域性地震安全性评价》,经费22.0万元,项目技术负责人,王伟;

7.《鲸鱼沟水库工程场地地震安全性评价》,经费29.0万元,项目技术负责人,王伟;

8.《察汗乌苏水电枢纽工程场地地震安全性评价》,经费29.1万元,项目技术负责人,王伟;

9.《南京江北新区档案馆工程场地地震安全性评价》,经费30.0万元,项目技术负责人,王伟;

10.《湖北阳新园区区域性地震安全性评价》,经费30.0万元,项目技术负责人,王伟;

地质灾害防治中心教师团队基于地震动场地效应观测竖井台阵,开展场地效应的强震动观测。2020年7月12日北京时间06:38:25,河北省唐山市古冶区(北纬39.78度,东经118.44度)发生震源深度为10公里的5.1级地震,地震造成当地震感强烈,天津、北京等地震感明显,燕郊地区有明显震感,并触发SMASS台阵(震中距约143公里)的强震动观测设备,六个场地测点(地表、地下30米、65米、101米、151米、236米)和5个结构测点都获得了同步的EW、NS和UD各分向加速度记录,其中地表测点EW向、NS向和UD向峰值分别为6.7、9.9和4.2gal,五楼顶面结构最大反应EW向、NS向和UD向峰值分别为19.2、11.9和4.6gal。此批强震动观测记录,为SMASS继2019年12月5日4.5级丰南地震后,再次获得完整的场地和结构强震动观测记录,进一步表明了该台阵观测功能的有效性。

不同场地测点强震动加速度记录时程时程

不同场地测点强震动加速度记录傅里叶谱与反应谱

不同结构测点强震动加速度记录时程

不同结构测点强震动加速度记录傅里叶谱与反应谱

地质工程学院强地面运动重点实验室于2018年年底在北校天仪楼天井内建成具有多个测点的场地与结构地震观测台阵(SMASS),其中场地三分向加速度测点六个,用以研究地震波在深厚土层中传播机制和土层对地震动的放大效应,结构测点六个,用以分析地震作用下结构反应特征。该台阵仪器设备处于国际领先水平,其观测环境在国内外同类台阵中具有非常鲜明的特色和典型性,测点分布示意图如下图。

台阵场地测点分布示意图

地质灾害防治中心教师团队研究山体地形地震动偏振效应,进行地形地震动反应的二维和三维数值模拟对比分析,针对地质灾害评价方法和流程进行优化研究,并将研究扩展到川藏铁路的特大桥抗震设计验算。

川藏铁路特大桥桥址地形地貌示例

川藏铁路特大桥分布

地质灾害防治中心教师团队研究积极开展地质灾害调查、评价和土动力学测试。对川西-藏东地区交通廊道典型的第四系强风化土试样开展了基本物理力学性质试验和动力特性试验,测试目的主要包括获取强风化土原状土和重塑土试样的在动三轴压缩实验破坏过程中的强度和变形特性,获取强风化土的动弹模量与阻尼比、动强度参数,获得周围压力、动荷载、含水率等试验条件对强风化土动剪模量比、阻尼比与动强度的影响规律。

制备的用于动三轴试验标准试样

动三轴试验装样

共振柱试样的安装

共振柱试样的安装

3.学术交流。

地质灾害防治中心教师团队研究积极开展对外学术交流,展示研究成果,扩大科研机构的行业影响,卢滔、沈超、常晁瑜等教师参加了中国地震学会年度学术会议。卢滔报告题目SMASS台阵及其对丰南4.5级、古冶5.1级地震的响应;沈超做了“逆断层土体变形破裂的超重力试验研究”的专题报告;常晁瑜做了机器学习在黄土地震滑坡快速判别中的应用。

张建毅副教授参加了中国灾害防御协会风险分析专业委员会会议,并获评为理事成员。

4.人才培养

卢滔副教授和张建毅副教授完成培养研究生4名。

二、问题不足及下一年度工作计划。

通过对地质灾害防治研究中心本年度工作的梳理,存在如下问题:

年度新立项纵向科研项目数量少,论文发表数量不多,高水平期刊论文尤其缺乏;社会生产服务项目有一定数量,但是基于项目的科学研究问题凝炼不足,相关科学研究深度不够,科研成果转化需要加强;

人才培养措施少,对外交流频度不够,与行业生产单位的合作深度需加强。

团队教师参加学术会议数量基本达标,但是会议报告的数量和质量需要提高。

下一年度,以国家特色专业建设为切入点,充分利用行业优势,多方筹备学科建设经费,加强地质工程学科建设,进一步改善科研、教学及实验条件,在灾害风险调查和重点隐患排查工程、地质灾害综合治理工程、地质灾害监测预警信息化工程方面产出一批在行业有一定影响的高水平研究成果。

进一步凝练科研方向,增加高水平论文数量。在科研项目上,积极申请国家自然科学基金项目中国地震局地震科技星火计划、河北省自然基金项目等省部级以上科研项目2-4项。发表中文核心期刊以上论文6-10篇左右。利用学科优势,在研究纵向课题的同时,注重科研产出,将科研成果积极应用到地质灾害防治领域。积极推动高校与企事业生产单位合作,力争横向技术服务项目2-4项。

附件,相关佐证材料:

一、承担科研任务情况列表,详见附件《地质灾害防治研究中心:校属科研机构年度工作报告(2020年)》

二、承担社会服务项目情况列表,详见附件《地质灾害防治研究中心:校属科研机构年度工作报告(2020年)》

三、科研成果情况列表,详见附件《地质灾害防治研究中心:校属科研机构年度工作报告(2020年)》