张兴凯、宁国福受邀参加第24届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会

　　2026年6月末，第24届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会在沈阳东北大学举办。本次会议聚焦隧道及地下工程防灾、结构长效韧性提升，汇聚两岸从事隧道、岩土、水利地下工程领域专家、一线技术人员一百五十余人。参会人员围绕复杂地层突水防控、破碎围岩加固、地下工程防渗等行业重点难题开展学术研讨。北京中科中创控股集团有限公司新材料研发高级工程师宁国福、中科院兰州化学物理研究所张兴凯博士受邀参会并作技术分享。​

　　6月27日上午，会议开幕式在沈阳东北大厦三楼东北会堂举行，由东北大学资源与土木工程学院土木工程系主任陈猛教授主持。开幕式后，东北大学极地岩土工程研究中心举行揭牌仪式，冯夏庭院士、汪双杰院士共同为研究中心揭牌，资源与土木工程学院院长朱万成主持仪式。​

　　研讨交流环节中，张兴凯、宁国福结合多年现场调研实践指出，无论是大陆川藏铁路山区隧道、西南岩溶水利枢纽，还是台湾山区公路隧道、城市地下管网建设，施工阶段普遍存在同类地质难题：高压富水断层、岩体细微裂隙易诱发涌水、突泥病害。传统普通硅酸盐水泥粉体粒径偏大，仅适用于充填宽度较大的裂缝，对0.1毫米级微细孔隙渗透能力有限;市面常规超细水泥材料，普遍存在浆液易分层析水、早期强度表现一般、长期受地下硫酸盐侵蚀易开裂、硬化收缩易产生界面空隙等问题。应用此类材料开展注浆施工，堵水加固持久性有限，工程后期大概率存在隧道渗漏、围岩失稳、地面沉降等安全隐患。​

　　针对两岸地下工程普遍存在的技术短板，兰州润滑材料与技术创新中心由张兴凯、宁国福牵头组建科研攻关团队，经过多轮配方优化、超音速气流超细粉碎工艺迭代试验，成功研发微米级超细硫铝酸盐水泥，同步配套完善产品应用技术体系与使用规范，适配深部地层高压涌水注浆堵漏施工场景。​

　　该款超细硫铝酸盐水泥，是中科院兰州化学物理研究所结合川藏铁路、山岭隧道、水利枢纽等重大工程需求，针对性研发的高压富水断层破碎带专用注浆堵漏材料。产品以高铝硫铝酸盐熟料为原料，通过超音速气流超细粉碎工艺深加工制成微米级粉体，改善了普通硅酸盐水泥仅能充填宽大裂隙的应用局限，可有效渗入岩体0.1mm以上微细孔隙。材料具备快硬早强、浆液稳定性优良、固结体微膨胀补偿收缩、耐地下水硫酸盐侵蚀等多重性能优势，适用于深部地层帷幕注浆、围岩固结补强、岩溶地层堵水加固工程。​

　　两位专家结合实验室检测数据、现场试验成果，从微观粉体特性、浆液施工性能、固结体耐久性能三个维度，系统阐述新材料技术优势，并与传统注浆材料开展差异化对比。该款水泥中位粒径为1.0～1.5μm，勃氏比表面积不低于18000cm²/g，粉体性能优于行业常规超细注浆水泥产品。浆液可顺畅渗入0.1mm岩石微细缝隙，改善传统材料注浆封堵不充分的问题。粉体颗粒趋近球形结构，分散性能优良，静置半小时自由析水率可控制在2%以内，能够适配长距离深孔注浆施工，降低浆液分层、堵管概率，适配两岸各类长隧道深孔帷幕注浆工况。​

　　在标准水灰比0.8、常温20℃试验条件下，材料水化1小时抗压强度可达6.5MPa以上，能够快速固结封堵涌水地层;养护24小时强度超22MPa，28天强度可稳定提升至45MPa以上，强度稳定性良好。材料水化过程可生成膨胀晶体，有效抵消水泥硬化收缩效应，让固结体与岩石、混凝土结构紧密贴合，降低裂隙复漏概率，适配断层破碎带紧急加固施工场景。产品配方严控氧化铁、氧化镁等杂质含量，优化氧化钙、氧化铝、三氧化硫组分配比，针对大陆岩溶硫酸盐地下水、台湾山区酸性裂隙水环境优化抗腐蚀性能。固结体渗透系数≤1×10⁻⁸cm/s，抗渗等级达W12级，长期地下水浸泡工况下强度保持性良好，可有效提升隧道、地下构筑物服役年限，契合本次会议地下工程长效韧性提升的核心主题。​

　　材料原生初凝区间为40～60分钟，搭配专属缓凝剂使用后，初凝时间可在30至180分钟区间灵活调节，适配多样化施工节奏。现场可根据工况调整水灰比参数：浅层裂隙注浆适配0.6:1～0.7:1配比，常规帷幕注浆适配0.7:1～0.8:1配比，深孔远距离注浆适配0.8:1～1.0:1配比，兼顾浆液流动性与固化效率，可广泛应用于山岭隧道、水利坝基、老旧人防、城市地铁等地下工程。两位专家现场详细讲解配套外加剂选型、现场拌合工艺、高低温施工管控、进场检验及仓储管理等标准化流程，形成涵盖材料配比、现场施工、质量管控的成套技术体系，完善了国内微米级抗蚀快硬注浆材料标准化应用体系。​

　　本次专题报告将国内自主研发的特种注浆材料成套技术体系，推向两岸行业权威交流平台，补齐了注浆新材料领域两岸技术信息差异，为台湾地区破碎围岩、涌水隧道治理提供了优质国产化材料技术方案。​

　　张兴凯、宁国福表示，海峡两岸隧道与地下工程地质条件、施工痛点高度相近，新材料、新工艺的共享互通，是提升两岸地下工程建设安全质量的有效路径。本次参会，既展示了中科院兰州化物所在特种注浆材料领域的自主研发成果，也依托研讨会搭建起常态化技术交流桥梁，助力持续深化两岸岩土工程领域合作，联合攻关高压富水、破碎围岩等复杂地质灾害治理难题，迭代优化高耐久、高安全性地下工程专用新材料，助力两岸隧道与地下工程高质量建设发展。