重庆交通大学

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1、重庆交通大学泥石流与边坡力学机理及工程控制创新团队一、创新团队概述我国是世界上泥石流、危岩等灾害最发育的国家之一，尤其是西部地区，如西藏、四川、甘肃、新疆、云南、重庆等地，存在6000多条大型及特大型公路泥石流，仅三峡库区便存在5万余个危岩灾害体，泥石流、危岩灾害频繁发生，威胁3000km以上干线公路、300多万人的生命和财产安全。严重的公路泥石流及危岩灾害，已成为全面实施我国西部大开发伟大战略的主要制约因素。鉴于此，我院科研骨干从1999年以来的科学研究过程中逐渐孕育出“泥石流与边坡力学机理及工程控制创新团队”。l团队负责人：陈

2、洪凯教授、博士后、博士生导师、岩土与地质工程系主任l团队组成：核心成员17人，其中，正高8人、副高5人、中级4人，2人为博士后、10人具有博士学位、4人为在职博士生，涵盖岩土工程、流体力学、水力学及河流动力学、地质工程等学科。l团队魂：严谨的治学作风，求实的科学态度，勇攀科学高峰，国家民族感，社会使命感。l团队研究方向★泥石流运动力学★特大型公路泥石流病害形成、预警与工程控制★大型水库地质灾害演变理论★边坡损伤断裂力学与安全理论★环境灾害理论与控制★土木工程健康原理l团队交流平台：重庆交通大学GeoP学术论坛，通过学科的大交叉、大

3、融合，实现了科学研究的巨大创新。11二、取得的主要科技成就1999年来，团队承担了国家自然科学基金、国家“十五”科技攻关项目、西部交通建设项目、国家春晖计划、交通部人才基金、重庆市重点自然科学基金、高校博士点基金等20余个项目研究工作；获得的主要科技成果包括：规范1部，应用指南1部，专利8项，专著6部，论文200余篇，其中被SCI收录6篇、EI收录32篇，ISTP收录5篇；取得的学术成就主要体现在两方面：(1)公路泥石流理论、防治技术及推广应用第一、大型及特大型公路泥石流形成环境基于对我国西部四川凉山、甘孜、西藏、新疆天山、陇南等

4、地区干线公路沿线200多条泥石流的现场调查和观测，归纳出公路泥石流病害的基本模式，总结出了大型及特大型公路泥石流的形成环境，即丰富的物源、具有焚风效应的气象条件、泥石流沟与区域新构造应力场主压应力方向基本一致，提出了泥石流沟内物源稳定性分区方法。第二、泥石流固—液分相流速计算方法把实际泥石流体等效为固、液两相泥石流，运用两相流理论建立固－液分相流速控制方程，构建泥石流平局压力、彻体力及平均表面力计算方法，尤其通过浆体的Bingham体流变方程、Bagnold颗粒相互作用试验成果建立了控制体平均表面力计算方法；建立了固－液两相流速比

5、例系数，以及理论固体流速与实际流速的比例系数，据此求解控制方程得到固液分相流速计算方法。第三、泥石流两相冲击力及冲击时间计算方法基于泥石流固－液分相流速，运用牛顿第二定律建立了液相浆体和固相颗粒的冲击力计算式，并据此构建了计算泥石流两相冲击力的综合表达式；运用泥石流在承冲体（如泥石流沟岸、防治结构等）表面冲击产生的冲击形迹（如冲击坑、冲击槽）11，建立了泥石流冲击力时及冲击时间计算理论。第一、泥石流对防治结构的磨蚀作用针对泥石流防治结构，基于两相流理论，分析了泥石流浆体对结构的均质磨损机理和颗粒对结构的切削磨蚀机理，建立了固－液两

6、相磨蚀力计算方法，通过引入材料磨蚀系数，运用量纲分析方法，建立了结构磨蚀速度及磨蚀量计算方法。第二、泥石流岸坡演化模式及数值模拟运用地貌学方法，将泥石流沟岸在泥石流作用下的演化模式分为冲蚀槽形成阶段、泥石流顶托阶段、悬岸体拉裂变形阶段和坍塌阶段；基本建立了泥石流与岸坡及防治结构耦合作用方程，运用有限元数值分析方法分析了岸沟及防治结构在泥石流作用下的变形场及应力场。第三、泥石流抛程计算方法基于运动学原理，建立了横向穿越公路的泥石流排导结构内泥石流体抛程计算方法，据此分析了排导结构优化线型，并通过模型试验予以验证，得到排导结构出口段反

7、向倾角为8度左右时抛程最大的重要结论。第四、泥石流防治结构动力响应计算方法运用结构动力学方法将泥石流体概化为粘弹性模型，以速流结构和泥石流隧道这两种核心防治结构为例，系统建立了泥石流防治结构动力响应计算方法，获取了最大动力位移预测计算公式。第五、泥石流防治新技术、新材料遵循“以排为主，导排结合，确保公路交通有序进行”的公路泥石流防治原则，系统的开发了速流结构、泥石流隧道、翼型墩汇流结构、糙底群桩、护岸结构、消能混凝土材料等20余种防治新技术、新材料，获得了相关专利5项，据此撰写了《公路泥石流防治结构设计、施工指南》并被四川省公路局

8、颁文在全川境内推广应用。第六、泥石流防治结构计算原理系统的建立了速流结构、泥石流隧道等核心防治结构的计算原理。(2)危岩机理、防治技术及推广应用第一、危岩分类系统及智能识别构建了危岩成因分类系统，建立了危岩分类的宏观判据，开发了危岩分类智能识别软件