土力学与基础工程研究所

发布时间:2015-09-09浏览次数:328

      1.土力学与基础工程研究所简介
      土力学与基础工程研究所于2010年组建,是岩土工程国家重点学科主要建设单位之一,是校优秀教学科研群体、校优秀创新团队。该所承担土木工程博士后,岩土工程博士、硕士,建筑与土木工程领域工程硕士以及土木工程专业本科生的培养任务。
      研究所现有职工13人,其中教授4名,副教授、副研究员6名,讲师3名,具有博士学位者12人,在读博士1人。研究所教师中英国皇家工程院院士1人,享受国务院特殊津贴专家1人,江苏省“333工程”培养对象1人,江苏省“青蓝工程”跨世纪学术带头人1人,江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师1人,校青年学术带头人2人;研究所教师多人次获得江苏省煤炭优秀青年科技工作者、校共产党员标兵、优秀共产党员等荣誉称号;研究所教师在煤炭工业技术委员会、全国高校土木工程专业指导委员会、全国岩石力学与工程学会教育工作委员会、中国地下工程与地下空间学会、江苏省力学学会岩土力学专业委员会等学术组织兼任重要职务。
      研究所以岩土力学实验室为研究基地,主要从事深部土和人工冻土的物理力学性质,土与结构相互作用的非线性力学问题的大量科学研究。目前研究所承担着国家自然科学基金重大项目子课题、国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家“973”项目子课题、国家“十一五”科技支撑计划重点项目、江苏省自然科学基金、博士点基金项目等众多纵向科研课题和多项企业合作课题以及“十一五”“211工程”、  “985工程”“优势学科创新平台项目”岩土工程重点学科的主要建设任务。近年来,研究所成员获得省部级科技进步奖近10项,在国内外重要杂志上发表学术论文100多篇,其中被三大检索收录30余篇,主编或参编专著、教材近10部。
      目前研究所正以特殊工况岩土介质的细-宏观物理力学特性及工程响应为特色的研究内容,在人工冻土物理力学理论方面进一步提升在国内的优势,在土-结构相互作用力学性质研究方面达到国内领先水平;研究所的建设目标是未来建设成为在特殊工况岩土介质物理、力学特性和工程稳定响应研究方面形成高水平、紧密型的科学研究和人才培养的创新群体。
      所  长:赵光思(副教授)    副所长:卢萌盟( 副教授) 
      2.师资队伍

余海岁 教  授

周国庆 教  授

刘志强 教  授

马金荣 教  授

徐志伟 副教授

周金生 副教授

赵光思 副教授

梁恒昌 副教授

商翔宇 副教授

卢萌盟 副教授

王建州 副研究员

刘  明 讲  师

赵晓东

      3.科研与研究方向
        “十五”“211工程”建设期间,岩石力学与土力学研究所以深部岩土工程为特色,主要从事矿山建设和深部地下工程的高围压、大涌水、软弱、破碎等复杂地质条件中的工程及其重大灾害防治等问题的研究。本所率先提出有关深层土力学性质及其对地下结构影响等特殊课题,形成了有关深土力学的新研究方向。并在冻土、深部土性质的工程响应及其稳定控制技术方向取得了具有标志性的研究成果。
        随着岩土工程的发展,深部土体、人工冻土、天然冻土等特殊土体的性质及其对超深立井工程、大规模城市地下工程、寒区岩土工程等重大工程的影响得到了全球范围内的重视。
        本所研究结果表明,现有描述一般土工程性质的试验方法和相关结论并不完全适合于这些特殊的土体,高应力、卸荷效应以及显著的施工效应引起的相互作用影响构成了深部地下岩土工程的根本特点。深部土的工程性质与其形成历史有关。项目研究揭示了深部土的强度参数C、F值与K0压力系数等随深度而呈非线性变化,深部冻土随深度增加还存在有明显的包括土性、压力与温度等参数在内的多因素交互影响;而深井冻结外壁的冻结压力最终趋于永久地压;根据这些认识及其引起与井壁相互作用规律的研究,可以优化厚冻结壁、井壁结构的设计;成果正在巨野矿区深厚冻结凿井中得到实施,受到国内建井界的关注,已形成我国目前深厚表土立井冻结法设计、施工的主要依据。
        研究根据土层与地下工程结构相互作用的特点,提出了地层注浆治理已破裂井壁的方法。试验研究和工程实践证明,目的地层注浆可有效地减少地层与井壁结构在竖向的相互作用。项目已形成了根据井壁状态的动态监测结果,确定工程技术参数、注浆材料和施工工艺参数的一套完整的技术。这一方法成为了目前治理深表土立井井壁破裂的主流技术。
        本所研究结果表明,控制冷量运移是影响冻结过程和冻土性质的一个关键。研究获得了控制冰分凝自组织行为的方法。试验证明,人工冻结的冻结模式对冰分凝的形成与发展具有控制作用,影响冻土的冻胀融沉;并据此首次提出通过采用间歇、分步冻结模式实现对人工冻土冻胀的控制与采用人工强制解融结合注浆技术实现对冻土融沉的控制技术,这一成果在上海地铁冻结工程施工中得到实施并取得良好效果。通过对控制冷量运移规律的研究,项目还首次提出调控冷量维护寒区高温多年冻土路基的稳定方法,并在进行大量物理模拟试验和数值分析研究的基础上,获得了具体的技术参数。该项成果获得有国家发明专利。
        4.教学科研成果
        高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用》,获2003年国家科学技术进步二等奖
        [1]高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用》,获2003年国家科学技术进步二等奖
        [2]《构造复杂区域高应力破碎围岩巷道矿压与支护技术研究》,获2004年国家安监局安全生产科技成果二等奖
        [3]《平顶山矿区破碎围岩巷道综合控制技术研究》,2005年11月中国煤炭工业协会科学技术二等奖
        [4]《跨采软岩巷道支护技术的研究与应用》,2000年11月获山东省科技进步三等奖
        [5]《高应力松散破碎围岩巷道锚注联合支护技术的研究》,2002年4月获河北省科学技术三等奖
        [6]《深部极软岩层主副斜井稳定性的交互影响及控制技术研究》,2006年获国家安监局安全生产科技成果三等奖
        [7]《超千米深井复杂地层硐室与巷道支护技术》,获2006年山东省科技进步三等奖
        [8]《超千米深井复杂地层硐室与巷道支护技术》,获2006年国家安全生产监督管理局安全生产科技成果三等奖
        [9]《千米埋深不稳定地层巷道支护技术》,获2006年中国煤炭工业协会科技进步三等奖
        [10]《晋城矿区厚层脆韧性石灰岩顶板稳定性及控制技术研究》,获2007年中国煤炭工业协会科技进步三等奖
        [11]《厚层脆韧性石灰岩顶板工作面和巷道稳定性及控制技术研究》,获2007年山西省科技进步三等奖
        [12]《控制注浆加固地层防治井壁破裂机理及关键技术研究与应用》,获2009年中国煤炭工业协会科技进步三等奖
        [13]《极复杂软弱地层井巷工程稳定机理与控制技术》,获2009年安徽省科技进步三等奖
        [14]《调控天然冷量维护冻土路基研究》,获2006年中国矿业大学科技进步一等奖
        [15]《条基-刚性疏桩复合基础综合研究与应用》,获2006年中国矿业大学科技进步二等奖
        [16]《大屯矿区井筒井壁安全综合监测研究及应用》,获2006年中国煤炭工业协会科技进步三等奖
        [17]《ZGE系列立井提升容器滚动罐耳研制》,获2005年山东煤炭工业协会科技进步二等奖
        [18]《河北省平原区找煤研究》,获2010年河北省科技进步二等奖      

获  奖  

1994~1995学年度教学工作

中国矿业大学优秀教学质量系级奖

1995

1996~1997学年度教学工作

中国矿业大学优秀教学质量校级奖

1997

1998~1999学年度教学工作

中国矿业大学优秀教学质量二等奖

1999

2002~2003学年度教学工作

中国矿业大学优秀教学质量一等奖

2003

2004~2005学年度教学工作

中国矿业大学优秀教学质量二等奖

2005

矿建专业生产实习改革与实践

中国矿业大学优秀教学成果三等奖

1998

交通土建专业主干课程与实践教学环节建设

中国矿业大学优秀教学成果三等奖

1998

隧道工程课程建设及教学实践与提高

中国矿业大学优秀教学成果三等奖

2004

隧道工程教材建设

中国矿业大学优秀教学成果三等奖

2004

交通土建专业主干系列课程建设

中国矿业大学优秀教学成果二等奖

2004

《井巷工程》课程

中国矿业大学优秀课程

1992

《井巷工程》课程

江苏省二类优秀课程

1993

专   利

一种可伸缩的罐道接头

专利号:03 2 58874.4

实用新型

套管式立井可伸缩罐道

专利号:200520078196.2

实用新型

立井高强复合材料罐道

专利号:200820161328.1

实用新型

寒区地层变形、应力、温度监测装置

专利号:200420024698.2

实用新型

一种立井提升容器滚动罐耳

专利号:99 2 29558.0

实用新型

约束内壁治理和预防井壁破裂的方法

专利号:200410014379.8

发明专利

地层动态回注水防治井壁破裂的方法

专利号:200510038145.1

发明专利

调控天然冷量维护冻土路基的方法

专利号:03 1 13284.7

发明专利

一种地层回注水治理和预防井壁破裂的方法

专利号:200510038145.1

发明专利

矿井巷道围岩传热模拟实验装置

专利号:200920047017.7

实用新型

一种加筋带变形测试装置及其测试方法

专利号:200910029083.6

发明专利

一种新型位移计标定器

专利号:200820138465.3

实用新型

一种静止土压力系数试验装置及方法

专利号:200910258391.6

发明专利

结冰温度传感器及其测量方法

专利号:200910262328.X

实用新型

一种热管式地层储能装置

专利号:2010 2 0639469.7

实用新型

      5.实验室建设
        拥有“岩石力学与土力学实验室”。通过“十五”“211工程”建设,新引进各种仪器设备多台件,大幅度提高了本所的整体科学研究水平。目前本所已经形成有一定特色的国内领先水平,初步构建起能够开展涵盖岩土工程学科众多前沿领域的关键技术试验分析平台,包括数值分析研究中心与专业化和综合性试验平台。
        建立了具有大试验空间、动静态、低温等特色三轴试验机在内的高水平试验研究平台,可以用于深部土体、人工及天然冻土体、土岩混合体等特殊土体在高应力、低温(变温)环境下的细观物理现象与宏观力学特性与行为之间关系的研究;首次将TTM显微热辐射测试技术应用于冻土力学的试验研究,开创了冻土力学研究的新途径和新方法;开展了特厚冲积层冻结凿井关键理论及技术研究,成果已成功应用于巨野地区特厚表土立井建设;国内首次提出并开展直接通过冻结模式控制人工冻土冻胀的机理的试验与理论研究,获得了相关机理和技术参数,正逐步形成人工冻土冻胀融沉控制技术;围岩注浆与深立井井壁相互作用机理及控制技术研究成果已在多个矿区得到应用,确保了破裂井筒的及时治理和矿井生产的安全,取得了显著的社会和经济效益。