張興凱、寧國福受邀參加第 24 屆海峽兩岸隧道與地下工程學術與技術研討會


    中國產業經濟信息網   時間:2026-07-13





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      2026年6月末,第24屆海峽兩岸隧道與地下工程學術與技術研討會在沈陽東北大學舉辦,本次會議聚焦隧道及地下工程防災、結構長效韌性提升,匯聚兩岸從事隧道、巖土、水利地下工程的專家、一線技術人員共一百五十余人。參會人員圍繞復雜地層突水防控、破碎圍巖加固、地下工程防滲等行業現實難題展開研討。北京中科中創控股集團有限公司新材料研發高級工程師寧國福、中科院蘭州化學物理研究所張興凱博士受邀參會。

      6月27日上午,會議開幕式在沈陽東北大廈三樓東北會堂舉行。開幕式由東北大學資源與土木工程學院土木工程系主任陳猛教授主持。開幕式后進行了東北大學極地巖土工程研究中心揭牌儀式,馮夏庭院士和汪雙杰院士共同為研究中心揭牌,儀式由資源與土木工程學院院長朱萬成主持。

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      張興凱、寧國福結合多年現場調研情況談到,不管是大陸川藏鐵路山區隧道、西南巖溶水利樞紐,還是臺灣山區公路隧道、城市地下管網,施工中都會遇到同一類棘手問題:高壓富水斷層、巖體細微裂隙極易引發涌水、突泥。傳統普通硅酸鹽水泥顆粒粗,只能填充寬度較大的裂縫,0.1 毫米級微細孔隙完全無法滲透;市面上常規超細水泥也存在漿液易分層析水、早期強度不足、長期受地下硫酸鹽侵蝕開裂、硬化收縮后出現界面空隙等問題。采用這類材料注漿,堵水加固效果難以持久,后續容易出現隧道滲漏、圍巖失穩、地面沉降等安全隱患。

      針對兩岸工程普遍存在的技術短板,蘭州潤滑材料與技術創新中心由張興凱、寧國福牽頭組建攻關小組,經過多輪配方調整、超音速氣流超細粉碎工藝反復試驗,最終研制出微米級超細硫鋁酸鹽水泥,同時配套編制完整產品使用說明書,專門用于深部地層高壓涌水注漿堵漏。

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      本款超細硫鋁酸鹽水泥為中國科學院蘭州化學物理研究所針對川藏鐵路、山嶺隧道、水利樞紐等重大工程高壓富水斷層破碎帶注漿堵漏專項研發的特種灌漿材料。產品采用高鋁硫鋁酸鹽熟料,經由超音速氣流超細粉碎工藝深加工而成,粉體達到微米級粒徑,突破普通硅酸鹽水泥只能充填寬大裂隙的局限,可滲入巖體0.1mm以上的微細孔隙。材料兼具快硬早強、漿液穩定性好、固結體微膨脹補償收縮、耐地下水硫酸鹽侵蝕等多重優勢,是深部地層帷幕注漿、圍巖固結補強、巖溶地層堵水加固的專用材料。

      二人結合實驗室檢測數據、現場試驗結果,從微觀粉體特性、漿液施工性能、硬化后固結體耐久能力三個層面講解材料優勢,和傳統注漿材料形成清晰對比。這款水泥中位粒徑僅 1.0~1.5μm,勃氏比表面積不低于 18000cm2/g,遠高于常規超細注漿水泥。漿液能夠順暢灌入 0.1mm 巖石微細縫隙,解決傳統材料堵水不徹底的痛點。粉體顆粒接近球形,分散效果好,靜置半小時自由析水率控制在 2% 以內,長距離深孔注漿不容易分層堵管,適配兩岸各類長隧道深孔帷幕注漿施工。

      在標準水灰比 0.8、常溫 20℃條件下,材料水化 1 小時抗壓強度就能達到 6.5MPa 以上,遇到涌水地層可快速凝固封堵水流;養護 24 小時強度超 22MPa,28 天穩定增長至 45MPa 以上,不存在后期強度回落問題。水化過程生成膨脹晶體,能夠抵消水泥硬化產生的收縮,固結體和巖石、混凝土貼合緊密,不會出現縫隙復漏,非常適合斷層破碎帶緊急加固施工。配方嚴格控制氧化鐵、氧化鎂等有害雜質占比,合理調配氧化鈣、氧化鋁、三氧化硫組分,專門針對大陸巖溶硫酸鹽地下水、臺灣山區酸性裂隙水做抗腐蝕優化。成型后固結體滲透系數≤1×10??cm/s,抗滲等級 W12,長期浸泡地下水中強度不會衰減,能有效延長隧道、地下構筑物使用壽命,契合本次會議工程長效韌性提升的主題。

      材料原生初凝區間 40~60 分鐘,搭配研究所配套專用緩凝劑,初凝時間可在 30 至 180 分鐘區間按需調整。現場施工可根據工況選用不同水灰比,淺層裂隙注漿采用 0.6:1~0.7:1 配比,常規帷幕注漿選用 0.7:1~0.8:1 配比,深孔遠距離注漿調至 0.8:1~1.0:1,兼顧流動性與固化速度,山嶺隧道、水利壩基、老舊人防、城市地鐵等工程均可使用。二人現場詳細講解配套外加劑選用、現場拌合步驟、高低溫環境施工管控、進場檢驗與倉儲管理全套標準化流程,形成從材料配比、現場施工到質量管控的完整成套技術,填補國內微米級抗蝕快硬注漿材料標準化體系空白。

      本次專題報告將國內自主研發的特種注漿材料完整技術體系推向兩岸行業交流平臺,補齊注漿新材料領域兩岸信息差,為中國臺灣地區破碎圍巖、涌水隧道治理提供全新國產化材料選擇。

      張興凱、寧國福兩位研究員提到,海峽兩岸隧道與地下工程面臨的地質條件、施工難點高度相似,新材料、新工藝的共享交流,是共同提升地下工程建設安全水平的重要途徑。此次參會,一方面展示中科院蘭州化物所在特種注漿材料領域自主研發成果,另一方面也希望借助本次研討會搭建長期交流平臺,持續推進兩岸巖土工程技術合作,聯合攻克高壓富水、破碎圍巖等復雜地質災害治理難題,研發更多高耐久、高安全性地下工程專用新材料,助力兩岸隧道與地下工程高質量建設。


      轉自:鷹潭新聞網

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