近日,中国岩石力学与工程学会正式公布了2025年度科学技术奖获奖名单。我院段淑倩教授领衔的项目“深部大型洞室强卸荷异构岩体宏细观灾变演化机制与稳定性评估理论”,荣获自然科学二等奖。这一奖项是对团队在深地岩体工程灾变控制领域的相关研究成果的高度认可。

项目简介:
围绕国家“双碳”战略与深地资源开发需求,大规模深部地下工程(如水电洞室群、地下储碳洞库等)因高应力、强卸荷及复杂地质条件面临严峻挑战。深埋洞室开挖过程中,由断层、节理、错动带等构成的非均质岩体在卸荷作用下呈现空间异质性和非线性力学响应,诱发岩体劈裂、应力型塌方、块体失稳等灾害,严重威胁工程安全。其核心问题在于对高应力开挖卸荷下异构岩体的时空孕灾机制理解不透,对其稳定状况亦不能准确评估。
针对这一难题,项目团队依托白鹤滩、乌东德等国家重大工程,在国家自然科学基金的资助下,历时九年开展系统性研究,建立了深部洞室异构岩体强卸荷破裂演化的原位多源多尺度观测方法,多角度揭示了开挖强卸荷下异构岩体破裂时空演化规律,实现了损伤劣化全过程动态追踪与灾变前兆信息的可视化定量表征;探究了复杂应力路径下异构岩体宏细观破裂力学行为,解译了高应力强卸荷异构岩体渐进灾变演化机制,革新了传统理论框架下对介质非连续性、细观组构异质性与应力路径耦合作用的认知盲区;构建了深部洞室强卸荷下异构岩体稳定性评价理论体系,实现了高应力下大型洞室异构岩体力学性态劣化的理论表征与致灾过程的动态评估,突破了其渐进劣化过程预测精度不足的理论瓶颈。项目研究成果为高应力地下洞室安全建设与灾害防控提供了关键科学支撑,有效助力了国家能源战略与深地资源高效开发,具有重要的科学意义和工程实践价值。