武汉岩土所建立“一带一路”深部工程灾害防控国际合作研究平台

　　二十一世纪人类将面临着人口、土地、能源资源、环境和气候等诸多挑战，“一带一路”倡议涉及交通、水利水电、航运等众多陆路和海路工程领域。在陆路工程建设中，深部地质工程大多埋深大，且处于构造活动强烈、地质环境复杂地区，深部工程建设和运行面临高应力、高温、高原缺氧、复杂地层和地质构造的重大挑战，这在国际上尚无先例可循。中国科学院武汉岩土力学研究所依托国际地质工程学会联合会和中巴地球科学研究中心，开展了“一带一路”深部工程灾害防控的系统研究，取得了突出研究进展：

　　（1）研制了深部地质工程三轴力学影响系统实验装备，研发了深部工程岩爆灾害微震监测技术和装备，首次提出了岩爆定量预警方法，建立了地下工程灾变信息大数据管理系统和深部工程灾害防控锦屏地下原位实验室平台，形成了国际标准和国家行业标准各1项，获湖北省技术发明一等奖和中国发明专利优秀奖；

　　（2）揭示了硬性结构面、地质断裂/错动带诱发深部工程灾害和高应力开挖强卸荷条件下深部岩石工程岩爆、塌方、结构开裂等灾变过程的力学机理，建立了深部工程硬岩三维破裂准则和本构模型，自主研发了工程岩体破裂过程细胞自动机分析软件CASRock，获省部级科技进步一等奖1项；

　　（3）建立了深部工程灾害防控的裂化-抑制设计方法，开发了深部工程围岩变形控制的新型高延性吸能支护锚杆，提出了深部洞室错动带非连续变形的“梯式抗剪洞”防治技术，建立了不同等级岩爆的针对性防控技术，主编行业规范3项，获省部级科技进步一等奖1项。

　　上述成果应用于中巴经济走廊巴基斯坦NJ水电站深埋引水隧洞工程、川藏铁路深埋隧道群等国际国内重大工程建设，解决了深部工程面临的强岩爆、大规模塌方等工程灾害防控技术难题，正在推广应用于新建川藏铁路林芝—雅安隧道工程、巴基斯坦苏克阿瑞水电工程、大渡河和金沙江水电地下洞室群、国家水网深埋隧洞工程建设，以及山东瑞海金矿、湖北宜化磷矿等深部资源开采等重大工程。

　　该项研究得到了中国科学院国际合作局国际合作伙伴计划“一带一路”深部工程灾害防控国际研究计划的支持。在合作研究过程中，武汉岩土所项目团队加强了与国内外相关领域的合作交流，共同建立了深部地质工程灾害防控国际研究平台、培养了深部岩体力学与工程安全科学国际一流研究队伍。

　　相关成果链接：

　　https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-030-64514-4_4

　　https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12665-017-6942-9

　　https://link.springer.com/article/10.1007/s12665-018-7255-3

　　https://doi.org/10.1016/j.tust.2018.11.008

　　https://doi.org/10.1007/s00603-021-02472-5

　　https://doi.org/10.1007/s00603-018-1416-2

　　http://www.casrock.cn/

图1  深部工程岩爆微震监测预警技术和系统装备

图2  工程岩体破裂过程分析软件平台CASRock

图3  巴基斯坦NJ水电工程位置

图4  巴基斯坦NJ水电站控制性工程引水隧洞顺利贯通庆典

（文/图 智能岩石力学组）