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郑州大学王复明院士引领“坝道工程医院”,为基建维修开“环保药方”
2019-06-17 16:59       来源:环保街知事       作者:麻辣香锅       分享:


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▲珠江学术讲坛

4月19日下午3点,水利部珠江水利委员会主办珠江学术讲坛(第二期),此次讲坛主题为“基础工程设施水灾害防治技术及‘工程医院’平台建设”,并且请来了知名土木工程专家,中国工程院院士王复明,为我们讲解基础技术和工程案例。名师站台,自然吸引了不少业内专业人士前来旁听。

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▲王复明院士

据悉,王复明院士从事基础工程设施安全维护理论与技术研究已有三十余载,在基础工程渗漏涌水防治和隐蔽病害诊治方面取得了许多系统创新成果。提出了构建土质堤坝柔性防渗体的新方法,建立了非水反应高聚物扩散理论,发明了堤坝及地下工程防渗堵涌高聚物注浆成套技术及装备。不仅如此,王院士还是全球首家专为基础工程设施“诊治疾病”的医院——“坝道工程医院”的发起人。到底怎么回事呢?请听小编慢慢道来。

水引发的基础工程设施灾害和问题

王院士在会上提到,在“十三五”规划期间,城市地下空间作为城市地面空间的补充,建设发展需求旺盛,推动城市建设向地下发展是城镇化发展新阶段的必然需求。 

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▲道路坍塌

但是地下空间在发展过程中也会带来诸多问题。例如,地埋水管道渗漏的水会淘蚀管道埋土,进而引发路面坍塌。而这样的事故在全国各地城市不胜枚举,有些城市甚至短时间内发生多起道路坍塌事故,造成了严重的人身安全危害和财产损失。在中国众多基础设施当中,每年都有大量类似的问题在发生。比如河流堤坝被水侵蚀,高速公路受地下雨水淘蚀后塌陷等。

如果用材料补填的方法,是否可行呢?王院士和专家组发现,如果用水泥去填堵并不可行,首先水泥固化时间长,其次有水流动时材料没法堆积。而如果用水反应高聚物材料填充,固化后强度下降、膨胀,无法做到真正的堵漏和隔水。

难题攻克 

这些难题的攻克,成了基建维修工程的难题。为此,王院士和他的团队特别跨行业,请了化学和材料学的专家,研发出一种新型的非水反应高聚物材料。这种材料首先强度和密度可调性大,无论施工现场有水无水都能有效做到防渗防涌、填充脱空、顶升沉降的效果,其次是使用寿命长、对环境无污染

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▲非水反应高聚物注浆材料用于封堵破裂管道

材料应用

这种材料问世后,很快就用于高速公路路面塌陷维修上。首先对路面进行无损探测,找出公路地基内部是否有空陷,在确定空陷深度后,通过高压注浆的方法将材料填入地基内,同时排出内部淤泥和水,撑起原先塌陷路面,达到整平修复的效果,并且其强度丝毫不逊于水泥。这种方法不但成本低,而且效率非常高,通常在几十分钟就可以完成工作,大大降低了对高速路的通车影响。 

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▲非开挖高聚物注浆修补

传统修理塌陷路面的方法首先是挖开路面,再清理泥沙,填上混凝土砂浆,路面再整平、固化,其过程不但漫长,会造成高速路加塞,而且尘土飞扬,甚至破坏土壤和周边植被。可谓费时费力费钱还破坏环境。

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▲传统路面修补技术

坝道工程医院

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▲高聚物注浆材料用于高铁无砟轨道修补

不仅在高速公路,王院士和他的团队还为国内许多基础设施解决了紧急问题和隐蔽病害,如地铁地下水防渗,噜噜网管道裂开后的封堵,堤坝内部空陷和高铁无砟轨道、机场跑道路基塌陷的填补。王院士和他的团队研究出的无损检测和非开挖修复技术,得到了社会各界的广泛认可。

2017年11月,在王院长的倡导下,全球首家“工程医院”在河南成立。这家“医院”聚焦解决在建与在服役基础工程设施的“疑难急险”,由于这些基础工程多为堤坝和道路,因此取名为“坝道工程医院”,同时也是一个多学科交叉的基础工程综合服务平台。

这家“医院”名字唬人,但一点儿也不霸道。在王院长和他团队的眼中,基础工程好比是一个人,也会生病、受伤,在这情况下,王院长和他的团队就好比自己是医生,通过汇集国内外一流专家和先进技术,用最经济、最有效、最环保的方式为基础工程“开方诊病”

据了解,随着“坝道工程医院”的组建,地区分院及“120工程抢险中心”已陆续成立,综合试验基地也正在规划建设,工程检测装备及修复材料将步入规范化、产业化,“医生”团队、“护士”团队和管理团队也将逐渐充实。

编辑:蓝枫

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