浙江这一国之重器再登央视!它打破了一个记录…

发布日期:2021-07-14 11:15 访问次数: 信息来源:市科技局

七一前夕

正在建设中的

超重力离心模拟与实验装置

国家重大科技基础设施项目传来好消息

主机室基坑开挖施工全面完成

浙江大学负责建设的这一国之重器

又一次登上了央视

超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施(以下简称“超重力大设施”)是由教育部和浙江省人民政府作为主管部门、浙江大学作为项目法人单位负责建设的浙江省首个国家重大科技基础设施,是面向世界科技前沿、面向国家重大需求的“国之重器”。

超重力大设施项目建设地址为浙江省杭州未来科技城,占地89亩,建筑面积34560平方米,建设周期5年,预计2024年建成并投入运行。日前完成的主机室基坑是超重力大设施的核心工程之一,该工程于2021年1月1日开挖,5月8日和6月30日分别完成浅坑和深坑部分的开挖施工。

主机室基坑长99米、宽27米,浅坑部分深度达23.95米,深坑部分分为8层,最深处达38.3米,打破了浙江省公共建筑“最深基坑”记录,建成后的地下空间将呈“丰”字形布局。中央舱体内3台离心机顺序排列,构成南北纵轴,各实验舱分居左右。 

超重力离心机的容量世界最大,18台机载装置中6台国际首创,12台技术指标国际领先……由于超重力大设施技术指标世界领先,大部分工程建设内容无先例可依,设备基础抗振和防水要求高,设备基础由3.5m厚高强度大体积混凝土构成,施工期温度裂缝控制、地下结构防水难度很大,尤其是高速机设备基础的基坑开挖深度近40m,换撑技术较复杂。挖坑可不是想象中的那样简单。为确保基坑开挖的安全和质量,项目设立了基坑开挖监测管控小组和基坑开挖技术咨询小组,开挖前全面梳理了基坑开挖需具备的17项前置条件并逐一落实,尤其对基坑开挖施工过程可能出现的基坑变形过大、基坑漏水、支撑破坏、格构柱倾斜等主要风险点进行梳理并制定相应的应急预案,制定“两保两控一必须”的基坑开挖原则:“保证基坑安全,保证周边环境安全”“控制围护结构变形,控制渗漏水”“必须坚持快挖快撑”。

开挖过程中,项目组实施全过程监控和实时反馈,通过对基坑支护结构进行全方位、多角度监控,以监控数据结果为基础实时评估基坑状态。如超过预警值,则由开挖监测管控小组会同开挖技术咨询小组进行数据分析,根据分析结果采取相关应急措施。6个月开挖过程中累计召开基坑施工总结专家分析会15次。最终基坑变形较小,地下连续墙深层水平位移累计最大值不超过28mm。

超重力大设施是《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》确定的十个优先建设项目之一。国家重大科技基础设施,是指为提升探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革的能力,长期为高水平研究提供服务,具有较大的国际影响力的国家公共设施。

它主要是利用离心机产生的离心力模拟超重力,利用离心机上的机载实验装置,实现超重力下物质运动试验。超重力大设施主要建设3台离心加速度和负载可控可调的重载超重力离心机、高速超重力离心机和模型制备机,边坡与高坝、岩土地震工程、深海工程、深地工程与环境、地质过程、材料制备等6座超重力实验舱及极端气候与环境模拟装置、高铁路基动力加载装置、超重力单向振动台、深海高压温控实验装置、深地空间围岩灾变实验装置、高压高温实验装置、高通量制备熔铸炉等18台机载装置。其中,超重力离心机的容量世界最大,18台机载装置中6台国际首创,12台技术指标国际领先。

这些“重磅级”设施和装置可以构建从瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质物质运动的实验环境,具备边坡与高坝、岩土地震工程、深地/深海工程、地质过程、材料制备等超重力实验条件,将形成单次实验再现岩土体千米尺度演变与灾变、污染物万年历时迁移及获取千种材料成分的能力。

项目建成后,将显著提升人类观测极端条件下多相介质物质运动的能力,填补我国超大容量超重力离心机的空白,促进多学科交叉融合创新,为国家重大科技任务开展、重大工程新技术研发和验证、物质前沿科学发展提供先进的试验平台和基础条件支撑,对国家相关战略性领域的原始创新能力提升、科技瓶颈突破、经济社会发展等具有深远的影响和重大的意义。

从最初开始设想到如今完成基坑开挖,浙大项目组经过了十余年的艰苦探索。2011年,浙江大学建筑工程学院陈云敏院士团队提出建设全球最大“超重力”装置的设想;2013年项目被列入《国家重大科技基础设施建设中长期规划》;2016年,被列入《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》十个优先项目;2018年底,国家发展和改革委员会批复项目可行性研究报告;2019年项目正式启动;2020年,完成了模型制备机的单一来源采购和全部工程桩的施工;2021年上半年模型制备机工程设计通过评审,主机室基坑开挖全面完成……

在主机室基坑开挖施工全面完成之后,下半年,项目将计划完成剩余两台离心机主机的招标,完成超重力实验大楼基坑底板和机室层的浇筑施工,并同步完成离心机和温控分系统相关预埋件的安装。



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