西北大學(xué)微信公眾號發(fā)布?喜報！西北大學(xué)1項成果獲國家科技進步獎二等獎

11月3日上午，2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在人民大會堂舉行。西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系王家鼎教授團隊主持完成的“重大工程黃土災(zāi)害機理、感知識別及防控關(guān)鍵技術(shù)”獲2020年度國家科技進步獎二等獎。

該成果由西北大學(xué)與中國鐵路設(shè)計集團、中鐵十七局和中鐵西北研究院等合作完成，主要完成人為：王家鼎、趙斗、谷天峰、謝婉麗、付新平、王新民、武小鵬、王新剛、賈鵬飛、張登飛。

? ? ? 光明日報微博發(fā)文：“這臺設(shè)備對黃土地區(qū)的高速鐵路和重載鐵路修筑立下了汗馬功勞?！秉S土疏松，易沉降，如何在黃土上修鐵路曾是世界難題，西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系教授王家鼎極其團隊依靠這臺看似不起眼的設(shè)備先后完成了多項技術(shù)難題的攻關(guān)。一起來聽聽老教授極富感染力的講解。

該成果針對大面積濕陷性黃土地區(qū)建造高鐵及重載鐵路的高標準防災(zāi)的國家重大需求，在10余項國家、鐵道部重大科研項目的重點支持下，創(chuàng)立了黃土路基振陷、深部黃土濕陷、滑坡四促效應(yīng)及富水黃土-紅土/泥巖隧道塌方等理論；

首次研制了振動促滲儀等多臺先進儀器，打破了國外壟斷，填補了此方面的空白；

突破了鐵路黃土路基振陷和深部黃土濕陷感知、機載激光雷達點云災(zāi)害識別、隧道變形的精準監(jiān)測技術(shù)瓶頸；

創(chuàng)立了高鐵路基抗振陷的填料改良和加筋防控、濕（振）陷性黃土改良與排水平縱橫協(xié)同防控及隧道加固“氣驅(qū)水漿驅(qū)氣”加固技術(shù)體系，主編和參編的行業(yè)規(guī)范多部，成果達到了國際先進水平。

該成果在國內(nèi)外20余條高鐵和重載鐵路的成功應(yīng)用，獲得了巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和政治效益，使得項目合作完成單位的高鐵建設(shè)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)在激烈的國際市場競爭中處于明顯的優(yōu)勢地位，彰顯了國際影響力。

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王家鼎

王家鼎，男，1962年7月出生，陜西省藍田縣人，1983年7月畢業(yè)于今長安大學(xué)應(yīng)用地球物理系，獲工學(xué)學(xué)士，1983年9月—1986年7月在國家地震局蘭州地震研究所地震工程專業(yè)攻讀碩士學(xué)位，獲工學(xué)碩士，后留所從事科研工作。

1994年8月調(diào)入西北大學(xué)工作至今。其中，1996年9月—1999年6月在成都理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)攻讀博士學(xué)位，獲工學(xué)博士。1999年5月—2001年4月在吉林大學(xué)地質(zhì)工程博士后流動站做研究，曾出國進修和高訪。1999年晉升為教授，2001年評為博導(dǎo)，2014年被陜西省評為二級教授。享受國務(wù)院政府特殊津貼，三秦人才津貼，擔任教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會及多種中外雜志編委。

30年來，在黃土滑坡方面的研究被譽為“自成體系，有獨到之處”。

首次提出了“灌溉誘發(fā)黃土滑坡的黃土蠕、滑動液化機理”、“地震誘發(fā)黃土滑坡的土體解體、斜拋和粉塵化機理”、 “列車長持時振動引起黃土滑坡的長期累積應(yīng)變-損傷-破壞滑移機理”以及推導(dǎo)出各類型黃土滑坡的運動特征方程，并用實例加以驗證，成果獲甘肅、陜西省級科技進步獎6項；

多次深入甘肅、陜西貧困山區(qū)進行滑坡應(yīng)急救災(zāi)，用自己提出的理論參與滑坡預(yù)報，受到各級政府的表彰，并獲得陜西省1999年度科技進步獎；

撰寫出版的《典型高速黃土滑坡群的系統(tǒng)工程地質(zhì)研究》專著，正如中國科學(xué)院院士、工程院院士張宗祜先生在本書序中所寫的“本書是我國有關(guān)黃土滑坡系統(tǒng)研究的第一部專著，有許多創(chuàng)新之處”；

高速鐵路黃土路基的振陷、液化方面的研究，首次提出了列車振動引起黃土振陷和液化的臨界標準、機理、影響因素和消除這兩種災(zāi)害的地基處理措施，直接應(yīng)用于高速鐵路的設(shè)計、施工中，成果分別獲得陜西省科技獎一等獎2項、鐵道部科技獎一、二等獎共4項；

在載重鐵路邊坡側(cè)移、路基沉降及填料配比等研究提出了獨到的見解，成果應(yīng)用于晉中南重載鐵路建設(shè)中，獲得國際大獎-FIDIC獎；

在機場跑道黃土地基沉降及高邊坡穩(wěn)定性的研究方面，提出地震作用下和飛機升降沖力振動下黃土地基長持時振陷機理和黃土高邊坡失穩(wěn)破壞機理，直接應(yīng)用于機場建設(shè)中，成果獲陜西省技術(shù)發(fā)明獎一等獎；

在黃土濕陷研究方面，通過山西、陜西、甘肅等的大型浸水試驗提出多種黃土濕陷的機理；

近年來提出機車振動、水和干濕循環(huán)等耦合作用下黃土的“促裂、促滲、促崩、促滑、促沉”的五促效應(yīng)（發(fā)表于中國科學(xué)）并應(yīng)用十余條鐵路重大工程中，獲得國家科技進步二等獎；

在模糊信息優(yōu)化處理的理論與應(yīng)用方面做出了積極的貢獻。與黃崇福教授合作出版的《模糊信息分析與應(yīng)用》、《模糊信息優(yōu)化處理技術(shù)及其應(yīng)用》兩本專著，重印數(shù)次，累計達25000余冊，提出的信息分配、信息擴散原理，已被國內(nèi)外學(xué)者廣泛引用；

目前共發(fā)表論文210余篇，SCI60余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利11項，主持國家重大儀器專項、國家基金重點項目、國家重點研發(fā)課題及鐵道部重大科研項目等20余項。

王教授和技術(shù)團隊使用GDS動三軸進行土工試驗

GDS科研型動三軸試驗系統(tǒng)DYNTTS

“這臺設(shè)備對黃土地區(qū)的高速鐵路和重載鐵路修筑立下了汗馬功勞。”

這臺設(shè)備就是：

GDS科研型動三軸試驗系統(tǒng)DYNTTS

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? ??? ?西北大學(xué)的GDS動三軸系統(tǒng)2006年引進，距今已運轉(zhuǎn)超過15個年頭，設(shè)備狀況良好。

? ? ? ?由于環(huán)境因素和人類活動，許多巖土工程項目在其設(shè)計壽命內(nèi)承受反復(fù)循環(huán)荷載。土壤在動態(tài)荷載比靜態(tài)荷載下的反應(yīng)通常更復(fù)雜，要求工程師在實驗室研究土壤的動態(tài)行為。

? ? ? ?科研型動態(tài)三軸測試系統(tǒng)(DYNTTS)是GDS動態(tài)系統(tǒng)中性能優(yōu)異的設(shè)備。結(jié)合三軸壓力室和擁有外殼的一體化電機作動器，系統(tǒng)具有精度高、穩(wěn)定性好等特性。DYNTTS具有自適應(yīng)能控制能力，能夠顯著改善動應(yīng)力控制時裝置的加載能力。

? ? ? ?動三軸DYNTTS的定制性很好，例如可以升級局部應(yīng)變傳感器、彎曲元試驗、非飽和土試驗等；從標準的5Hz/10kN升級到更高版本；能夠升級軸向負載能力從標準的10kN范圍到最大60kN；試樣尺寸從標準的100mm升級到最大300mm；可以升級溫控范圍從零下20度到零上85度。

? ? ? ?高級動態(tài)三軸實驗系統(tǒng)DYNTTS關(guān)鍵特點：

? ? ? （1）高精度伺服電機控制允許用戶進行小應(yīng)變到大應(yīng)變靜動態(tài)測試。

? ? ? （2）內(nèi)置平衡錘（適合最大5Hz的系統(tǒng)），在動態(tài)實驗時保持壓力恒定。

? ? ? （3）精細的反饋控制硬件和5kHz的數(shù)據(jù)采集，使得試樣可以在高頻的加載下的反應(yīng)能被記錄。

高級動態(tài)三軸試驗系統(tǒng) DYNTTS

動三軸DYNTTS系統(tǒng)的基本配置?

雙向振動三軸試驗系統(tǒng)DYNTTS

大直徑動三軸試驗系統(tǒng)DYNTTS（300mm）

凍土動三軸試驗系統(tǒng)

動三軸DYNTTS視頻介紹

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GDS動三軸試驗系統(tǒng)論文下載

國家科學(xué)技術(shù)獎

國家科學(xué)技術(shù)獎是為獎勵在科技進步活動中作出突出貢獻的個人、組織，調(diào)動科學(xué)技術(shù)工作者的積極性和創(chuàng)造性，由國務(wù)院設(shè)立的國家科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最高獎項。2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評審組、學(xué)科專業(yè)評審組、評審委員會和獎勵委員會評審，科技部審核，共評選出264個項目、10名科技專家和1個國際組織。除顧誦芬、王大中獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎之外，還評選出國家自然科學(xué)獎46項，國家技術(shù)發(fā)明獎61項，國家科技進步獎157項。

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