玻璃鋼(gfrp)螺旋錨護坡關(guān)鍵技術(shù)及其成套工藝裝備

1、<p><b>　　附件1</b></p><p>　　重大科技項目（課題）征集表</p><p>　項目（課題）名 稱玻璃鋼（GFRP）螺旋錨護坡關(guān)鍵技術(shù)及其成套工藝裝備研究所屬領(lǐng)域及方向裝備制造工業(yè)領(lǐng)域/社會發(fā)展</p><p>　承擔(dān)單位名稱河南省水利第一工程局；河南省水利科學(xué)研究院；武漢大學(xué)</p><p&

2、gt;　聯(lián)系人李東森手機13253398621電話0371-66381569</p><p>　電子郵件813lidongsen@163.com傳真0371-66381569</p><p>　通訊地址鄭州市黃河路與安平路交叉口郵編450000</p><p>　主要參加人員姓名出生年月學(xué)歷職稱專業(yè)</p><p>　姚 斌1963.6本科高

3、工水利水電工程</p><p>　于存洋1956.8大學(xué)教高水利水電工程</p><p>　楊東1966.10本科高工水利水電工程</p><p>　李東森1966.1本科高工水利水電工程</p><p>　鄒維列1970.9博士研究生教授/博導(dǎo)巖土工程</p><p>　崔國明1972.2本科高工水利水電工程<

4、/p><p>　計劃研發(fā)投入150萬元計劃產(chǎn)業(yè)建設(shè)投入150萬元</p><p>　項目起止年月2012年01月起 ——2014 年12月止 </p><p>　研究開發(fā)的意義（300字以內(nèi)）膨脹土被工程界稱為“隱藏的災(zāi)害”、 “難對付的土”、“問題多的土”，有“逢塹必崩，無堤不塌”之說，給工程建設(shè)造成巨大的經(jīng)濟損失。我國針對南水北調(diào)渠坡穩(wěn)定問題進(jìn)行了大量的處理技術(shù)研

5、究，正是在這一背景下，本項目申請單位多年來致力于采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型玻璃鋼（GFRP）螺旋錨護坡技術(shù)穩(wěn)定非飽和土坡，尤其是膨脹土渠坡研究，并已在河南鄧州刁北干渠膨脹土渠道滑坡修復(fù)（2006年）和大秦鐵路路基邊坡加固（2011年）中初步得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的示范效應(yīng)和社會效益。鑒于其廣闊的應(yīng)用前景，本項目擬對該技術(shù)所涉及的GFRP螺旋錨頭、螺旋錨專用下錨機等進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)完善，凝練集成，使之形成可靠的成套技術(shù)、工藝與裝備，保

6、障供水安全與可靠性。</p><p>　主要研究內(nèi)容及科技創(chuàng)新點（300字以內(nèi)）（1）膨脹土一維固結(jié)后浸水膨脹的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；探求膨脹土邊坡變形失穩(wěn)機理；（2）探求膨脹土基質(zhì)吸力隨溫度變化的規(guī)律，得到基質(zhì)吸力的溫度修正關(guān)系，并改進(jìn)膨脹土變形與強度計算公式；（3）不同密度和厚度的土工泡沫（EPS）板減載及保溫防滲性能；（4）以河南省水利第一工程局承建的南水北調(diào)新鄉(xiāng)試驗段為依托，反復(fù)試驗，改進(jìn)和完善研制的玻璃鋼螺旋錨

7、，研制車載式專用下錨機；（5）提交一種不腐蝕、無蠕變、不老化、后期維護費用低的穩(wěn)定土坡尤其是膨脹土渠坡的成套技術(shù)、工藝與裝備：應(yīng)用GFRP螺旋錨加固膨脹土渠坡、應(yīng)用EPS減小膨脹力和保持土中吸力，結(jié)合混凝土板+EPS穩(wěn)定渠道水下坡；結(jié)合混凝土框架梁穩(wěn)定渠道水上坡（或一般土坡）。</p><p>　項目實施的預(yù)期目標(biāo)和科研成果（經(jīng)濟和社會效益、專利、成果、論文）（300字以內(nèi)）(1) 非飽和土吸力隨溫度變化的規(guī)律與

8、吸力溫度修正關(guān)系；改進(jìn)的膨脹土變形與強度計算公式；(2) 獲得膨脹土一維固結(jié)下彈性模量E與H；適于膨脹土渠坡變形及穩(wěn)定計算的本構(gòu)模型；(3) 用含水率變化和溫度變化引起吸力變化解釋膨脹渠坡尤其凍土區(qū)土坡的變形和失穩(wěn)機理；(4) 不同密度、板厚的EPS板的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及密度和板厚對EPS板保溫效果的影響；EPS板同時發(fā)揮減小膨脹土坡變形、減小溫度和含水率變化保持吸力作用的效果；(5) 一種新的土坡尤其是膨脹土渠坡加固結(jié)構(gòu)型式和成套技術(shù)、工

9、藝與裝備，可以在水利、公路、鐵路、礦山等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟效益。取得發(fā)明專利和實用新型專利6項；發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文6～10篇。其中三大檢索4-6篇。</p><p>　該項目的研究開發(fā)基礎(chǔ)（項目前已做的工作，產(chǎn) 學(xué)研結(jié)合狀況）（300字以內(nèi)）（1）已承擔(dān)完成國家自然科學(xué)基金項目“非飽和土坡變形機理和GFRP螺旋錨護坡技術(shù)的研究”、交通部西部課題：“公路非飽和路基土的力學(xué)特性研究”、河南省水利廳項

10、目：“膨脹土渠道滑坡治理新技術(shù)試驗及應(yīng)用研究”等，對非飽和土特性、膨脹土渠坡的變形失穩(wěn)機理及處理技術(shù)有較為深入的研究。（2） 已研制出第三代玻璃鋼螺旋錨和螺旋錨專用下錨機，并在水利、鐵路等工程領(lǐng)域應(yīng)用成功，初步形成了玻璃鋼螺旋錨護坡技術(shù)與工藝。（3）多年來，聯(lián)合申請本項目的3個單位通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，一直保持著良好的合作關(guān)系。如上述河南省水利廳項目就是河南省水利科學(xué)研究院與武漢大學(xué)聯(lián)合完成的；螺旋錨下錨機就是河南省水利第一工程局與武漢大學(xué)聯(lián)

11、合研制的。</p><p>　科技成果應(yīng)用前景和市場分析（300字以內(nèi)）土坡受氣候變化影響深度一般僅為幾米，因此工程中常見的滑坡往往局限于淺層，且由降雨誘發(fā)較多。膨脹土邊坡破壞機理與一般土坡不盡相同，一般土坡的穩(wěn)定措施如放緩邊坡對膨脹土坡的效果不佳。玻璃鋼螺旋錨護坡技術(shù)作為錨桿技術(shù)的擴大應(yīng)用，可以適應(yīng)多種土質(zhì)邊坡的加固要求：在膨脹土坡應(yīng)用中，框架護坡錨固力的確定不取決于土壓力的大小，主要由膨脹土邊坡表層土體的潛在

12、膨脹力和允許膨脹變形決定；而在黃土坡的應(yīng)用中，框架護坡不但可以起到隔離外部滲水、加快排除坡面水流的作用，還能在坡體發(fā)生濕陷后，通過在錨尾施加預(yù)緊力使框架護坡結(jié)構(gòu)緊壓坡面，防止因濕陷引起的坡面坍塌和坡體滑坡。因此，隨著我國工程建設(shè)規(guī)模的擴大，應(yīng)用前景和市場是廣闊的。</p><p>　承擔(dān)單位具備的條件（設(shè)施、人才、資金）（300字以內(nèi)）河南省水利第一工程局擁有高級職稱的68人，擁有各類主要施工機械設(shè)備2240臺（

13、套），注冊資金11000萬元，是一家以承建國內(nèi)外水利工程為主的大型施工企業(yè)，自行研制改進(jìn)多種特殊施工設(shè)備，目前正承建南水北調(diào)工程多個標(biāo)段。河南水利科學(xué)研究院是以應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主的科研機構(gòu)。其巖土力學(xué)研究所在膨脹土滑坡治理等領(lǐng)域具有特色和優(yōu)勢，完成的“南水北調(diào)（中線）工程膨脹土性質(zhì)及其渠坡穩(wěn)定的防治措施的探討”獲河南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎。武漢大學(xué)巖土工程學(xué)科具有悠久的發(fā)展歷史，在我國久負(fù)盛名。從80年的鄂北崗地膨脹土渠坡問題開始，長期致力于非