刚果 (金)南部地区湿陷性土研究

       （一）所属领域
       刚果（金）南部地区湿陷性土研究，属于土地资源调查利用领域，整合岩土工程学、矿山地质学等，对研究区域湿陷性土的形成和湿陷机理进行分析研究，并基于研究成果，结合当地社会经济条件，形成湿陷性土处理方法。研究成果应用于矿山建设、房屋建设等领域。
       （二）立项背景
       湿陷性土是指非饱和、结构不稳定的土，在一定压力作用下受水浸漫后，其结构迅速破坏，并产生显著的附加下沉。湿陷性土在我国北方分布广泛，除常见的湿陷性黄土外，在我国的干旱及半干旱地区，特别是在山前洪、坡积扇中常遇到湿陷性碎石土湿陷性砂土等。处于热带草原气候区的刚果（金），在特殊的气候条件下，形成了广泛覆盖地表的湿陷性土。
在国内，对湿陷性土特别是湿陷性黄土的研究程度较高，2004年制定了《湿陷性黄土地区建筑标准》，2018年又对标准进行了修订改版。从成因、时代、工程地质分区、评价、建筑措施等方面均有深入的研究。刚果（金）的湿陷性土与国内的湿陷性黄土在形成原因、湿陷机理等方面均有较大差别，因现阶段该地区尚没有进行大规模的开发建设，湿陷性的问题没有凸现，对这一方面的研究尚处于空白状态。
       （三）主要技术内容
       （1）通过调查、汇总、分析湿陷性土的地区发育情况与气候、地形地貌等之间的关系，总结分析其分布规律。
       （2）对其物理、力学性质进行室内试验，与国内湿陷性黄土的特征数据进行对比，分析其异同点。
       （3）通过对其物理力学性质的深入了解，从钻探、制样、试验等方面提高湿陷性土的勘探效率。
       （4）采用电子显微镜和岩矿分析等手段，对其微观结构和矿物组成进行分析，从微观结构和矿物性质上寻找其发生湿陷的原因。
       （5）采用激光法粒度分析仪，对其颗粒组成进行详细分析，从渗透变形的角度分析其湿陷变形。
       （6）采用双比重计法，测得湿陷性土样的分散度，以分散性土的角度研究其湿陷发生机理。
       （7）进行浸水载荷试验，研究湿陷性土样在压力及浸水条件下的湿陷变形特性。
       （8）汇总以上试验，结合湿陷性土分布于气候、地形地貌之间的关系，研究其湿陷变形机理。
       （9）结合当地经济技术条件，提出适用性强的地基处理方法，指导工程建设。
       （四）主要经济指标
       （1）应用该成果，累计新签合同额 约165万美元；
       （2）SCM二期建设项目节省地基处理成本约650万美元。缩短基建周期约80天。
       （3）CML生产系统完善建设项目节省地基处理成本约320万美元。缩短基建周期约30天。
       （五）授权专利情况
       （1）用于提高湿陷性土等粗颗粒土钻探效率的“一种岩土勘察用的打孔装置”获国家实用新型专利，专利号2022213355651；
       （2）用于湿陷性土钻探护壁的“钻孔护壁装置”获国家实用新型专利，专利号2022228574153；
       （3）用于提高欠密实样开样成功率的“一种用于蜡封盒装原状土样开盒装置”获国家实用新型专利，专利号2021227284286；
       （4）用于评价湿陷性土坝基下水文地质条件的“一种工程勘察用的地下水位流向测定装置”获国家实用新型专利，专利号2023200887113；
       （5）用于当地湿陷性土等粗颗粒土剪切试验的“一种粗颗粒土两用直剪仪”获国家实用新型专利，专利号2022213930865；
       （六）应用推广及效益情况
       通过在刚果（金）南部地区开展工程勘察和岩土咨询等业务，实现该课题研究成果的推广应用。在SCM二期矿建项目中，通过对湿陷性土发育深度和性质的正确判断，针对不同等级的磨矿、破碎等建构筑物提供经济适用的地基处理措施，减少了地基处理费用约650万美元。缩短基建周期约80天；在CML生产系统完善建设项目，基于对新建尾矿库坝基湿陷性土性质的深入研究，提出局部处理+整体防渗的地基处理措施，节省了地基处理成本约320万美元。缩短基建周期约30天。同时，因应用该成果的业主良好反响，我公司在当地形成湿陷性土的技术优势，促进当地勘察等业务的拓展，累计新签合同额约165万美元。