西北大学新获批一项国家自然科学基金重大科研仪器研制项目

近日，国家自然科学基金委员会公布了重大科研仪器研制项目评审结果，西北大学地质学系王家鼎教授申请的“黄土振动促渗测试系统研制”获得重大科研仪器研制项目资助，项目直接经费664.36万元，是西北大学“十三五”获批的第四项国家自然科学基金重大科研仪器研制项目。

黄土振动促渗测试系统研制

“黄土振动促渗测试系统研制”项目由西北大学王家鼎教授团队与西安理工大学、中国铁路设计集团有限公司、西安力创材料检测技术有限公司等单位合作开展。

随着国家“一带一路”倡议和西部大规模基础建设的实施，“长持时、小振幅”机车振动和水联合作用下导致的新型黄土地质灾害频发，而目前尚缺乏一种先进仪器来研究“黄土振动促渗机理”这一前沿科学问题。

本项目基于振动台与土工试验仪有机结合的创新思路，研制一套具备自主知识产权的黄土振动促渗测试系统，包括将振动台与土柱仪有机结合为一体的振动渗透测试系统，实现机车振动下黄土饱和过程中水气渗透性参数实时同步动态测定；将振动台与三轴湿剪仪有机结合为一体的振动促渗致灾测试系统，实现机车振动下黄土水气加速渗透与入渗引起增湿剪切变形破坏过程的同步动态测定；将人工智能多目标决策用于测试系统控制与采集，采用多线程开发方式以便采集、控制、显示与存储等功能互不干扰，实现实时闭环控制及显示存储。

该测试系统的研制可破解高（重）铁路的边坡滑塌侧挤与湿振陷促沉等灾害的预报及防控的“卡脖子”技术难题，并将有力推动黄土灾害前沿科学的发展。

王家鼎

西北大学地质学系教授，博士生导师，1983年本科毕业于长安大学应用地球物理系，1986年于国家地震局兰州地震研究所获地震工程硕士学位，1999年在成都理工大学获地质工程博士学位，曾在国家地震局兰州地震研究所、吉林大学地质工程博士后流动站从事研究工作。

30年来，他立足西北，在黄土滑坡、黄土振陷、湿陷机理与防治及模糊信息优化处理的理论与应用方面深入研究。

首次提出了“灌溉诱发黄土滑坡的黄土蠕、滑动液化机理”“地震诱发黄土滑坡的土体解体、斜抛和粉尘化机理”

创新性地提出了振（震）动和水联合作用对黄土边坡的促松、促裂、促渗和促滑机理，刷新了黄土滑坡成因理论

建立了黄土在低幅值高循环荷载下应变累积行为的动力学模型，创新了机车振动引起黄土路基振陷理论

创建了黄土振陷评价体系，确立了高铁路基抗毫米级振陷标准

构建了铁路路基抗振陷的填料改良和加筋新技术，创立了路基改良黄土抗振陷设计标准，破解了铁路路基因机车振动而产生沉降的科学难题

发现了湿陷过程中地层结构效应和土层侧向位移现象，首创了深部黄土湿陷的岩桥（古土壤层）滞后塌陷理论，解开了桩基深部隐藏沉降信息的死结

首次提出了列车振动引起黄土振陷的临界标准、机理、影响因素和消除这两种灾害的地基处理措施

王家鼎教授先后主持国家重点研发计划课题1项，国家自然科学基金重点项目1项、面上项目3项，以及其他省部级、企事业单位委托类项目50余项。发表学术论文200余篇，授权发明专利10件，研究成果先后获得陕西省科学技术奖一等奖3项，铁道建筑总公司科技奖一等奖1项，铁道部科技奖二等奖2项，参与的“山西中南部重载铁路通道”项目获国际咨询工程师联合会（FIDIC，菲迪克）奖。

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素材来源/ 科技处 编辑/ 李媛媛  张贝   责编/ 魏梦鸽

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