川渝共建安全节能环保土木工程先进新材料重点实验室

牵头单位：成都理工大学

合作单位：重庆市设计院有限公司、中国建筑西南设计研究院有限公司、重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队、四川省建筑设计研究院有限公司 、中建八局西南建设工程有限公司

一、背景意义

在国家推进成渝地区双城经济圈建设的战略背景下，高等教育协同发展成为区域创新引擎。实验室聚焦西部生态脆弱区重大工程难题，依托地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，联合攻关岩土体加固与生态修复关键技术。

二、主要做法

（一）协同创新，研发“粘度时变浆材”与注浆扩散测试系统。面对西部高山峡谷区滑坡、高边坡开挖后“灌不住、顺缝跑”的世界性难题，成渝高校科研团队联合攻关，创新提出“水化溶剂化膜”理论，首次发现改性纤维素钠可在水泥颗粒表面形成“包被膜”，精准调控水化反应速率，实现浆液“初流顺畅、终凝迅速”的时变特性。基于此，创制出SJP粘度时变注浆材料，其初始流动度大、可灌性强，临近可泵期时粘度突增，有效解决了传统水泥浆“早强低后强、可控性差”的瓶颈。

为验证理论、优化工艺，团队联合研发了国内首套集岩体结构、流变特性与注浆参数于一体的注浆扩散测试装置。该装置可模拟0-90°倾角、0.5-500mm裂隙宽度及动静水条件，实现浆液扩散全过程可视化监测，填补了复杂地质环境下注浆扩散规律研究的空白。该技术已成功应用于锦屏一级水电站305米高拱坝边坡、米拉山隧道等重大工程（如图1），注浆效率提升40%以上，水泥用量减少30%-50%，有效破解了复杂地层注浆失控难题。

（二）跨界融合，构建极端环境固土阻渗材料技术体系。针对高寒、干旱、风沙化等极端环境下的生态修复需求，团队突破传统材料局限，研发出两大绿色材料体系：

一是“双聚材料”，通过有机聚合物与无机物协同作用，形成“吸附胶结—包裹连接”机制，显著提升黄土抗剪强度与抗冻融性能。该材料在西藏贡嘎机场成功应用，固沙层上植被覆盖率显著提升，有效遏制风沙对航空安全的威胁，实现“固沙—植绿—生态”一体化修复。

二是“改性糯米灰浆”，传承古代智慧，结合现代科技，利用糯米支链淀粉调控碳酸钙结晶过程，创制出环境友好、凝结可控、强度高的生态修复材料。该材料成功应用于九寨沟火花海震后保育修复工程（如图2），采用“振冲碎石固基、糯米灰浆筑坝、竹锚加筋护坡”的绿色技术体系，精准修复钙华堤坝裂缝，恢复水循环与生态平衡。修复后坝体稳定，植被自然恢复，景观原真性得以保持，成为世界自然遗产灾后修复的典范。

（三）学科交叉，打造绿色建材创新与应用一体化体系。面向“双碳”国家战略和成渝地区绿色建材转型升级的迫切需求，区域科研力量长期存在学科分散、条件重复、成果转化不足等问题。依托实验室建筑学科在建筑物理与绿色设计方面的优势，联合土木工程学科在结构与新型建材领域的特长，并携手成渝地区等多个高校、企业，形成分工互补、优势互促的跨学科联合团队。

为破解区域协同创新难题，实验室团队共建跨学科研究中心，建立成渝共享实验条件平台，联合建设大型环境模拟舱和建筑节能综合试验平台，推动重庆市《好房子技术导则（城市更新住房）》编纂，为地方政府提升行业标准提供依据。同时，创新实施博士后及研究生联合培养机制，开设《建筑技术前沿》课堂-现场联动课程，实现优质教育资源共建共享。面向国家重大需求，实验室团队近三年承担50余项国家自然科学基金项目，并完成“北京冬奥会新闻中心保温-通风建造”科研攻关，成果获得相关领导部门高度肯定。

在产学研融合方面，实验室团队联合东方雨虹、泰山玻纤等龙头企业，推动节能墙体材料与高性能复合材料应用；研发的“通风蓄冷技术”已在中建西南院滨湖办公楼实现应用并进行规模化推广，累计覆盖面积超5万平方米，有效助力成渝地区建筑节能减排（如图3,图4）。

通过上述举措，实验室团队探索形成了“平台共建-资源共享-人才共育-科研共攻-成果共用”的成渝协同创新模式，不仅提升了成渝地区科研能级和产业支撑力，也为全国绿色建材产业的高质量发展提供了可推广的“成渝范式”。

三、经验启示

（一）以国家战略需求为导向，推动教育协同精准发力。成渝高校紧扣“西部大开发”“生态文明建设”“一带一路”等国家重大战略，聚焦区域特有的地质与生态难题，将科研方向与国家需求深度绑定，实现了从“自由探索”向“目标牵引”的转变，彰显了高等教育服务国家大局的使命担当。

（二）以联合攻关为纽带，构建“产学研用”一体化创新生态。通过共建实验室、联合承担国家重点研发计划等方式，打破地域与校际壁垒，形成“基础研究—技术开发—工程应用—标准制定”的全链条创新模式。成果已纳入国家行业规范，产品实现规模化生产，累计应用120余项工程，新增产值超21亿元，真正实现了“把论文写在祖国大地上”。

（三）以人才培养为核心，培育新时代“地质+生态+工程”复合型人才。在项目实施中，成渝高校联合培养博士、硕士百余名，学生深度参与从实验室到工程现场的全过程，锻炼了跨学科思维与实践能力。这种“项目育人”模式，为区域可持续发展储备了兼具科学素养与工程视野的创新人才。

（四）以机制创新推动成渝教育协同高质量发展。实验室立足“双碳”国家战略和成渝绿色发展牵引，依托咨政报告、共享平台、“双导师制”和成果转化，探索“四联合”模式。实践表明，唯有战略引领、资源共享与机制创新并举，才能贯通教育链、创新链和产业链，服务国家与区域发展。