王成华:做一个普通的抗滑桩

  • 文/樊钰钰 段威 (中国科技财富)
  • 创建于 2011-10-20
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溜砂坡是斜坡重力侵蚀的一种特殊类型,在特定的地形、地质和气候条件下形成,常对公路、铁路、渠道等线路工程构成严重危害,主要分布在我国西部较为干旱的山区,如西藏、青海、新疆、四川西部等地。

滑坡是地质灾害中危害较大的一种,常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。为了挽救人民的生命财产,无数的科研工作者投入到对滑坡的研究和防治之中,中国科学院成都山地灾害与环境研究所王成华研究员就是其中著名的一位。

王成华,1942年生,重庆市沙坪坝人。1966年毕业于成都理工大学。1968年分配到中国科学院成都地理研究所(后更名为成都山地灾害与环境研究所)工作。1988年晋升为副研究员,1994年晋升为研究员,2002年被聘为中国科学院研究生院教授。

在滑坡等灾害防治技术和边坡加固技术研究上,他先后总结提出了拦砂坝稳滑坡、滑动面灌浆改变滑动带组成、结构新技术;较系统深入地研究了溜砂坡灾害的形成特征、动力学机理和固砂防灾技术,丰富和完善了边坡岩土工程学基础理论和加固防护技术。

实践出真知 滑坡防治新方法

王成华研究员长期从事滑坡、崩塌等山地灾害的研究与防治工作。在崩塌、滑坡的形成、发生机理与防治;滑坡危险区划、危险斜坡判别和滑坡预测预报;在大型水电工程库岸再造、公路、铁路和输油气管道等边坡分析与加固以及高速滑坡发生过程等方面有较深的研究。

目前,滑坡的防治对策依然是“及早发现,预防为主;查明情况,综合治理;力求根治,不留后患”。

由此可见,探查、发现潜在滑坡对治理其灾害至为关键,王成华研究员对此有独到的见解。其《高速滑坡发生的危险斜坡判别》一文被《中国水利水电发展文库》收录,文中他认为高速滑坡发生之前的危险斜坡判别是高速滑坡发生地方预报和减灾防灾的基础工作,危险斜坡判别的主要内容则是危险斜坡的空间位置和危险程度。他从高速滑坡形成发生的因子分析入手,应用数理统计,模糊数学与专家经验相结合的综合分析方法;采用黄金分割的原理,建立了高速滑坡发生的危险斜坡判别的指标体系和危险度判别模型。

在滑坡的治理方面,他同样拥有丰富的治理经验。1998年初,王成华研究员承担泸州市世寿街滑坡的分析和防治设计项目。他认为要把滑坡防治看作医生治病,针对主要病因制定防治措施,而他称这种方法为主要因素控制法。

针对世寿街滑坡滑带土的抗剪强度低、已滑动多年的特点,王成华研究员提出防治的三项工程,即滑坡前部设计两排全埋式钢筋混凝土抗滑桩,上、下相连组成W型;滑体中部滑带土用高标号水泥沙浆高压灌注,改变滑带土结构,提高其抗滑性能;滑体中前部建筑基础按承重抗滑桩设计。同时,加护坡防洪措施,用钢筋混凝土防洪堤,基础为高压水泥砂浆旋喷桩,桩下端置于基岩中风化层界面;条石浆砌格梁与干砌条石护坡,既要达到坡面防冲、稳定,又要满足迅速排水之目的。另外,王成华研究员还认为要采取措施防渗排水,需要防治地表水入渗;在主滑断面位置布置树枝状排水盲沟,以达到汛末能迅速排除地下水的目的。

1998年后,经过几个雨季和汛期的检验,滑坡已经停止滑动,证明其对策的现实可行性。2000年,王成华研究员将其治理经验整理发表,他认为出于综合房地产开发的目的,滑坡防治不仅要考虑滑坡本身的稳定,而且还要考虑滑体上各种建筑物的安全运行。

溜砂坡是斜坡重力侵蚀的一种特殊类型,在特定的地形、地质和气候条件下形成,常对公路、铁路、渠道等线路工程构成严重危害,主要分布在我国西部较为干旱的山区,如西藏、青海、新疆、四川西部等地。近20年来,国内对溜砂坡的研究虽然层出不穷,而王成华研究员则是独树一帜,他于2003年,向国家申请发明专利《溜砂坡深部固砂方法》。这是一种溜砂坡深部固砂技术,即在需要固砂的砂坡上垂直地面向砂坡深部钻孔。再向孔中插入微型花管,向花管中注入高压粘土、粉土或水泥细砂浆液,浆液通过花管四周小孔射出,形成树根状浆脉。最后,浆脉利用自身的粘结和吸附作用,将砂粒紧紧握住,达到固砂的目的。

2009年6月,这一发明专利获得国家批准。它有效地解决了溜砂坡固定的难题,为防治溜砂坡带来的危害探索出了一种良好的方法。

科研创新 高效产能

王成华研究员十分注重科研成果的实际应用,这种科研转化,往往会带来极大的经济效益和社会效益。他的“龙羊峡水电工程库区滑坡及其预测”、“暴雨泥石流滑坡区域预测预报”、“山洪、泥石流、滑坡防治技术”和“忠(县)-武(汉)输气管道工程、兰(州)-成(都)-渝(重庆)成品油管道工程和西南成品油管道工程山地灾害与水工保护”等研究成果,都在生产中得到应用,为减灾防灾部门产生了几亿元的直接经济效益和重大社会效益。

2010年,王成华研究员参与完成《公路地质灾害监测预警和减灾技术》,他在文中重点分析了公路地质灾害的主要类型、山区公路危险性区划,以及建立山区公路地质灾害安全检测预警体系和山区公路地质灾害防御体系的重要性。

他认为针对常见的公路地质灾害,应该坚持科学性、针对性、简单易操作性等原则,建设公路监测预警体系。在文中,他创新性地提出依据我国公路管理体制,应建立以县公路局为中心的县、养护工区、沿线村民参与的“三级公路安全监测网络”。

王成华研究员建议建立我国的公路地质灾害监测预警智能系统,这个系统能让专家组随时分析智能系统输出的信息,一旦出现某隐患点加剧变形或临发的前兆,县监测预警中心应立即组织专家考察确认是否报请县灾害防御中心发出警报。

他还提出公路选线科研阶段的防御对策,认为公路选线应遵循公路与山系正交的原则;以高桥、长隧道垂直爬上第三地势阶梯,分段展线的原则;尽早脱离沿河灾害多发区,上行至高原(台地)上原则;地质灾害坡向分异规律,沿河线路多走阴坡,少经阳坡等原则。

王老的这一研究成果,为我国山地公路建设、防灾、灾害预警等提出了新的理论,将为山地公路建设产生巨大的经济和社会效应。

他还主持成都山地灾害与环境研究所与地方合作项目多项,如《都江堰市宁馨苑山庄“5.12”地震后地面开裂及后山稳定性评估》。与都江堰市宁馨苑山庄合作,在汶川地震后,他深入宁馨苑山庄,探查山庄地面变形原因,对山庄后山斜坡稳定性进行评估,为山庄的恢复建设做出了重要贡献。

退休后,王成华研究员继续受聘为成都山地灾害与环境研究所博士研究生授课,将自己的知识传给年轻学者,继续为我国地质灾害的研究和防治贡献绵薄之力。迄今,王成华研究员已先后培养硕士、博士研究生十余名。

30多年来,王成华研究员共发表了论文70篇,编写发表专著4部,编辑论文集4本。共有2项成果获全国科学大会奖,1项获国家科技进步二等奖,8项获科学院、省部级一、二、三等奖;1997年被中国科学院评为野外工作先进个人;2006年~2007年先后被中国水土保持学会、四川省水土保持学会、四川省地理学会评为先进个人;1994年被评为有突出贡献专家,享受国务院政府特殊津贴。

王成华研究员是滑坡防治界的研究专家,早已声名远播,然而王老是个低调的人,不爱张扬。他就像治理滑坡中的抗滑桩,普通、常见,非常实用。在科技技术发展的今天,我们需要这种普通的抗滑桩精神。

 

 

 

责任编辑:文/樊钰钰 段威

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