这些办法让膨胀土不再“膨胀”

这些办法 让膨胀土不再“膨胀”

位于河南省南阳市淅川县的南水北调中线工程渠首干渠 新华社记者 冯大鹏摄

那么,膨胀土是如何形成的?长江科学院土工研究所副所长程永辉说,膨胀土主要是岩石风化的产物,其胀缩特性主要受黏土矿物成分及含量控制;黏土矿物包括蒙脱石、伊利石和高岭石三大类,而蒙脱石、伊利石含量较高是引起胀缩变形的主要原因。

据四川省人社厅相关负责人介绍,本次发布需求信息将以电子手册和纸质文本的形式向省内外推送,同时会在博士后支持单位和博士毕业单位官网刊载需求信息。四川省专家服务中心将组织设站单位与报名博士通过线上交流等方式进行洽谈,积极促成博士与设站单位签约。根据线上报名情况和实际需要,在组织设站单位与博士对接的基础上,视情况适时组织部分设站单位到博士集中的高校进行现场招引对接,促成更多博士签约进站。同时,在四川省博士(后)服务团招才引智走进自贡、阿坝和绵阳等示范活动上,运用博士(后)服务团“智力服务+招才引智”功能,积极吸引优秀博士来川进站,帮助当地设站单位招收博士后。

那么,膨胀土是如何形成的?为什么把它称作工程“癌症”,如何有效降低其给道路工程带来的隐患?科技日报记者日前就此采访了相关领域专家。

据悉,博士后流动站依据科研平台资源优势提出了旺盛的需求,企业工作站和创新实践基地也根据工作需要,提出了10万元至100万元不等的待遇、较为灵活的项目绩效等个性化优待政策来吸引人才。

据了解,早期在施工过程中,由于膨胀土不能当作填料,挖出来的膨胀土需要在工地周边安排很大面积的地方堆放。不仅会破坏地形地貌,而且由于膨胀土难以被压实,暴雨冲刷后容易产生水土流失甚至是泥石流,对道路安全和耕地等造成威胁。另外,为了对膨胀土原来的位置进行填补,施工方还要到几公里或者十几公里之外的地区挖非膨胀土来填,不仅会使工程造价大大提高,还会对生态环境造成一定破坏。

针对膨胀土滑坡危害,重点是改变滑坡产生的条件。对于浅层滑坡,主要是降低浅层胀缩作用,通常采用压重处理,压重层包括非膨胀土、改性膨胀土(改性后无膨胀性)、加筋膨胀土(约束膨胀作用)等,如南水北调中线工程渠道边坡全线采用了换填水泥改性膨胀土;对于深部整体滑坡,由于膨胀土裂隙导致的先天不足和长期劣化问题,需要增加抵抗滑坡的外力,通常采用锚固技术弥补深部裂隙分布不均的缺陷;当滑坡规模过大且存在单一长大裂隙面时,锚固力量往往不足,可采用抗滑桩进行支挡或抗滑桩联合锚固技术进行加固,南水北调中线工程渠道边坡施工和运行期间,就大量采用了这种技术。

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膨胀土被称为工程中的“癌症”,学界和工程界对这一世界性技术难题的研究已有80年左右历史,也取得了丰硕的成果。

微纳星空CEO高恩宇表示,本轮融资将用于200kg以上卫星研制和发射。

参与组建世界首家“工程医院”的郑州大学教授方宏远介绍,膨胀土对工程的危害主要表现在两方面,包括胀缩变形造成的危害和滑坡危害。

据悉,本次发布的需求信息中,博士后科研流动站设站单位16家,需要博士后1565名,占需求总量的86.6%;博士后科研工作站设站单位29家,需要博士后180名,占需求总量的10%;博士后创新实践基地19家,需要博士后62名,占需求总量的3.4%。相对去年,参与的设站单位数量提高了68.4%。从地域分布看,本次提出需求单位中,53.1%的分布在成都市,另有46.9%的分布在德阳、绵阳、甘孜、泸州、自贡、内江、遂宁、乐山、眉山等地。从设站类型看,参与单位设站类型比较均衡,有16家为流动站设站单位,占25%;29家为博士后工作站,占45.3%;19家为创新实践基地,占29.7%,从单位性质看,既有四川大学、电子科技大学、东汽集团公司等在川中央高校、科研院所、企业,占21.3%;也有四川农业大学、成都中医药大学、泸州老窖集团公司、西南医科大学等省属高校、企事业单位,占34.4%;还有甘孜州畜科所、浙江大学自贡创新中心、四川依科制药有限公司等市(州)的企事业单位,占44.3%。

方宏远说,对于膨胀土这种特殊的土层,工程界以往采用常规的设计和施工方法,包括增加安全储备,如边坡放缓或增加密度等,由于未掌握其变形和滑坡的本质规律,导致加固处理后仍然事故频发。

胀缩变形特性引起巨大危害

目前,四川已有423家博士后设站单位,包括四川大学、电子科技大学、中科院成都分院、成都中医药大学、成都体育学院等20所高校、科研院所设立博士后科研流动站,覆盖了电子信息、油气化工、机械冶金、医药、食品饮料等20多个行业和领域,截至2019年底,四川在站博士后总数已达3006人,设站单位数量和在站博士后人数均位居西部前列。(完)

膨胀土受降雨、蒸发等自然环境影响而产生胀缩变形,会引起工程结构物的开裂、不均匀变形等危害,如房屋开裂、公路路面结构不平整或开裂、铁路路基变形、渠道渗漏等。

截止目前,微纳星空百公斤级以下的卫星已经在轨验证7颗。预计2020年7月,还将执行多颗小卫星发射任务。同时,2020年也将聚焦200kg以上的卫星研制。

微纳星空是一家以卫星制造业务为核心的卫星系统技术解决方案供应商,主要从事微纳卫星系统的研发制造服务,自主研发微纳卫星平台和核心部组件,拥有卫星整星设计和集成测试能力,具有电子通讯和光学载荷等卫星系统研制经验,具备牵头抓总、统筹协调、统揽全局的能力。公司自主研发卫星地面通信终端,具备卫星通信系统集成经验,可为国防、行业、区域等用户提供基于卫星资源的综合信息系统解决方案。

近日,膨胀土方面的技术研究再传佳讯,由中铁二院工程集团有限责任公司主持建立的高速铁路路基变形控制成套技术,实现了高速铁路路基毫米级变形控制,全面应用于10余条高速铁路建设。

天眼查信息显示,北京微纳星空科技有限公司创立于2017年8月,法定代表人为吴树范。微纳星空创始人吴树范教授是国家“千人计划”特聘专家,洪堡学者,先后在德国布伦瑞克技术大学,英国萨里大学空间中心、荷兰德尔福特技术大学、欧洲航天局技术研究中心等国外高校和研究机构担任研究员。吴教授于海外工作近17年,在欧洲拥有广泛的人脉和良好的合作关系。2013年回国进入中科院微小卫星工程中心,曾担任中法天文观测卫星总师、立方星任务总师和总指挥、研究院总工程师。现任上海交通大学讲席教授。公司核心创业团队均来自于航天系统内研究院所,具有丰富的卫星研制和卫星应用经验。

比邻资本表示:着眼于全球化视野,天地一体化进程是个必然的方向,对于未来将产生的更多应用场景,微纳星空深耕卫星制造,处在行业链顶端。在研发技术、团队实力上面,都符合我们的预期。

据程永辉介绍,膨胀土的分布具有明显的气候分带性和地理分带性。以地球纬度划分,膨胀土主要分布在赤道两侧从低纬度到中等纬度的气候区,并限于热带和温带气候区域的半干旱地区。从地理分布上看,在欧亚、非洲和美洲大陆更为集中。而我国是世界上膨胀土(岩)分布范围最广、面积最大的国家,总分布面积超过10万平方公里,几乎涵盖了除南海以外的所有陆地,以广西、云南、湖北、河南等省分布最为广泛。

北京时间12月20日11时22分,由北京微纳星空科技有限公司研制的仪征一号(天雁01)、星时代-8(天雁02)和XX卫星在太原卫星发射中心搭载长征四号乙火箭成功升空,卫星顺利进入预定轨道。值得一提的是,本次任务是微纳星空成立以来的第5次卫星发射,也是其首次一箭多星任务。

中国工程院院士王复明指出,解决膨胀土难题还要从其本质规律出发,才能获得真正有效实用的技术手段。他说,针对膨胀土胀缩变形造成的工程危害,重点是控制其胀缩变形的产生。胀缩变形产生的条件是约束不足和水分改变,因此工程界有两种思路和对策。一种是压重处理,通过上部覆盖一定厚度的无胀缩性土层,约束胀缩变形的产生;另一种是采用防渗手段,控制水分变化。由于水分完全控制非常困难,因此压重处理是最为常用的手段。

从本质规律出发解决难题

滑坡危害包括两种类型:一种属于浅层滑坡,由于自然环境的长期影响和膨胀土的胀缩作用,导致膨胀土边坡浅层局部失稳,进而表现为滑坡持续发生并逐步恶化,造成公路路基坍塌、上拱和下沉、结构变形开裂等危害;另一种属于深部整体滑坡,主要取决于膨胀土边坡内部原生裂隙的分布、规模和扩展程度,此类滑坡往往规模较大,破坏性更强,可能会给铁路、房屋建筑、水利工程等带来灾难性破坏。

专家介绍,膨胀土是一类遇水膨胀变形、失水收缩开裂的黏性土,民间将其形象描述为“晴天一把刀,雨天一团糟”,它在环境干湿交替的作用下,体积会明显胀缩,强度会急剧衰减,性质极不稳定,素有工程“癌症”之称。