二十一世紀(jì)人類將面臨著人口、土地、能源資源、環(huán)境和氣候等諸多挑戰(zhàn)，“一帶一路”倡議涉及交通、水利水電、航運(yùn)等眾多陸路和海路工程領(lǐng)域。在陸路工程建設(shè)中，深部地質(zhì)工程大多埋深大，且處于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜地區(qū)，深部工程建設(shè)和運(yùn)行面臨高應(yīng)力、高溫、高原缺氧、復(fù)雜地層和地質(zhì)構(gòu)造的重大挑戰(zhàn)，這在國(guó)際上尚無先例可循。中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所依托國(guó)際地質(zhì)工程學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)和中巴地球科學(xué)研究中心，開展了“一帶一路”深部工程災(zāi)害防控的系統(tǒng)研究，取得了突出研究進(jìn)展：

　?。?）研制了深部地質(zhì)工程三軸力學(xué)影響系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝備，研發(fā)了深部工程巖爆災(zāi)害微震監(jiān)測(cè)技術(shù)和裝備，首次提出了巖爆定量預(yù)警方法，建立了地下工程災(zāi)變信息大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和深部工程災(zāi)害防控錦屏地下原位實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，形成了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)各1項(xiàng)，獲湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)和中國(guó)發(fā)明專利優(yōu)秀獎(jiǎng)；

　?。?）揭示了硬性結(jié)構(gòu)面、地質(zhì)斷裂/錯(cuò)動(dòng)帶誘發(fā)深部工程災(zāi)害和高應(yīng)力開挖強(qiáng)卸荷條件下深部巖石工程巖爆、塌方、結(jié)構(gòu)開裂等災(zāi)變過程的力學(xué)機(jī)理，建立了深部工程硬巖三維破裂準(zhǔn)則和本構(gòu)模型，自主研發(fā)了工程巖體破裂過程細(xì)胞自動(dòng)機(jī)分析軟件CASRock，獲省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)；

　?。?）建立了深部工程災(zāi)害防控的裂化-抑制設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了深部工程圍巖變形控制的新型高延性吸能支護(hù)錨桿，提出了深部洞室錯(cuò)動(dòng)帶非連續(xù)變形的“梯式抗剪洞”防治技術(shù)，建立了不同等級(jí)巖爆的針對(duì)性防控技術(shù)，主編行業(yè)規(guī)范3項(xiàng)，獲省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

　　上述成果應(yīng)用于中巴經(jīng)濟(jì)走廊巴基斯坦NJ水電站深埋引水隧洞工程、川藏鐵路深埋隧道群等國(guó)際國(guó)內(nèi)重大工程建設(shè)，解決了深部工程面臨的強(qiáng)巖爆、大規(guī)模塌方等工程災(zāi)害防控技術(shù)難題，正在推廣應(yīng)用于新建川藏鐵路林芝—雅安隧道工程、巴基斯坦蘇克阿瑞水電工程、大渡河和金沙江水電地下洞室群、國(guó)家水網(wǎng)深埋隧洞工程建設(shè)，以及山東瑞海金礦、湖北宜化磷礦等深部資源開采等重大工程。

　　該項(xiàng)研究得到了中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作局國(guó)際合作伙伴計(jì)劃“一帶一路”深部工程災(zāi)害防控國(guó)際研究計(jì)劃的支持。在合作研究過程中，武漢巖土所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)了與國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的合作交流，共同建立了深部地質(zhì)工程災(zāi)害防控國(guó)際研究平臺(tái)、培養(yǎng)了深部巖體力學(xué)與工程安全科學(xué)國(guó)際一流研究隊(duì)伍。

　　相關(guān)成果鏈接：

　　https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-030-64514-4_4

　　https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12665-017-6942-9

　　https://link.springer.com/article/10.1007/s12665-018-7255-3

　　https://doi.org/10.1016/j.tust.2018.11.008

　　https://doi.org/10.1007/s00603-021-02472-5

　　https://doi.org/10.1007/s00603-018-1416-2

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圖1  深部工程巖爆微震監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)和系統(tǒng)裝備

圖2  工程巖體破裂過程分析軟件平臺(tái)CASRock

圖3  巴基斯坦NJ水電工程位置

圖4  巴基斯坦NJ水電站控制性工程引水隧洞順利貫通慶典

（文/圖 智能巖石力學(xué)組）