边坡容易突发灾变，那么该如何精准预测边坡灾害呢？近日，针对这一问题，武汉科技大学资源与环境工程学院胡斌教授团队研发出了THMC-B五场耦合模拟软岩剪切流变试验系统，为全球首例。
目前，国内外主要采用室内试验的方法进行岩样剪切-渗流耦合特性研究。为此，团队自主研发了可在室内进行岩样剪切-渗流耦合试验的装置，同时实现了化学、温度、爆破振动的耦合，利用所设计的试验装置可开展岩样在温度-应力-渗流-化学-振动耦合特性进行研究。该系统由压剪子系统、渗流子系统、激振子系统、化学子系统、温度子系统和数据监测与采集子系统六个主要子系统组成。
通过试验即可还原岩样在原始地层中所处的复杂环境，得出准确的试验数据，构建相应的模型，运用数值模拟软件，来精确预测边坡的变化情况，做到早期识别、早期预防，避免含缓倾软弱夹层的边坡突然滑坡，造成大量的人员伤亡和经济损失。
该系统于2017年开始研发，历时4年，前后共生产大型设备两台，零部件不计其数，对于各子系统的迭代更是不下百次。从2017年项目构思接手，到突破全球此类系统的实验功能上限，他们经历了重重关卡。以系统的耦合问题为例，为了真实模拟现场实际工况，需要保证各子系统同时运作，同时进行剪切流变试验，但是总是出现各种各样的问题。为此，团队成员进行了成百上千次的试验，包括且不限于各系统间实验对照，不同因素耦合作用下实验等。“实验的艰难不只在于调整耦合问题进行的多组实验，还因为会出现样本不可用等未知因素带来的实验数据失效。”团队成员张峻晖回忆起过去的实验室经历说道。
该试验系统应用前景广阔，将为全国矿山、水电、交通等领域的类似工程边坡长期稳定性的评价、预测与防控，提供有力的理论基础和技术保障。目前该系统已经投入实际中使用，开展了多项矿山高边坡稳定性分析、优化与动态调控设计类的重大科研项目，累计项目金额达3千万元，为企业避免损失上亿。
据悉，该项目近日在该校创新创业大楼展出，获得两项国家科学自然基金的支持。围绕该试验系统，团队发表了十余篇sci论文，其中2区2篇、3区4篇、4区3篇，拥有20余项专利，其中美国专利授权1项。
“未来，我们将继续钻研，为工程现场的安全提供更加健全，科学的保障。”项目负责人黄良慧说道。（通讯员吴紫琴 陈雅雯）
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