项目一：中继辅助蜂窝网络的

安全传输和能效优化研究

2022年5月23日，由我校和汕头大学合作完成的项目“中继辅助蜂窝网络的安全传输和能效优化研究”获得2021年广西科学技术奖自然科学类三等奖。该项目针对中继辅助蜂窝网络的高能效物理层安全传输、蜂窝网全双工中继通信能效和中继辅助蜂窝网络能效进行了研究，建立了新的中继辅助蜂窝网络物理层安全传输和蜂窝网中继辅助通信模型，发现了新的物理层安全中断概率的分集阶数变化规律、频谱效率和能效平衡规律。

中继协作通信能够提高蜂窝网的信息传输速率、扩展覆盖范围、提高可靠性，但是增加能耗，同时由于中继转发，信息泄露的风险增大。蜂窝网中移动用户和中继的功率资源都有限，因此在满足频谱效率和安全性等性能要求同时提高能效是中继辅助蜂窝网络的关键科学问题之一。项目团队在多项国家自然科学基金等立项支持下，历时7年多，解决中继辅助蜂窝网络中安全传输复杂度高以及中继协作通信增加能耗的问题，揭示了中继辅助蜂窝网络的物理层安全传输机理以及频谱效率和能效平衡关系。8篇代表性论文发表在IEEE Transactions on Wireless Communications等国际知名SCI期刊，其中2篇发表在电信领域Top期刊、6篇发表在SCI二区期刊。Web of Science总他引142次，其中SCI总他引115次、单篇最高SCI他引46次。

团队带头人陈宏滨是我校信息与通信学院教授、博士生导师，一直从事无线通信与网络研究，目前的研究方向是6G通信、物联网，在国外学术期刊发表/录用论文100来篇。2019年3月、2022年5月获广西科学技术奖自然科学类三等奖。

项目二：岩溶区路基振动失稳塌陷

综合处置技术及应用

2022年5月23日，由我校和广西交科集团有限公司、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司共同合作的项目“岩溶区路基振动失稳塌陷综合处置技术及应用”获得广西科技进步三等奖。该成果革新了传统岩溶区塌陷治理技术及岩溶路基智能检测技术，建立了岩溶区无填充物大型溶洞桩基护筒施工方法，研发的浅层岩溶路基塌陷治理隔振土工合成材料以及柔性跨越技术、有机骨架材料及渐进式充填治理技术经鉴定处于国内领先水平，项目提出并建立一套有效的处置方法和技术推动了我区岩溶环境治理技术水平迈上新的台阶。

该项目采用岩溶路基足比例尺模型创建了可考虑多因素影响和可测多个振动响应物理量的振动加载与响应测量试验系统，解决了当前试验方法可控性差、不利于开展系统研究的难题；探索获得长期交通荷载作用下岩溶路基的振动传播特性和机理，揭示了岩溶路基的振动传播规律；首次提出了岩溶路基振动衰减预测模型并衍生了路基智能检测技术，用于路基振动响应变化规律预测，准确率可达95%；针对岩溶区路基振动破坏问题，设计了考虑隐伏式溶洞影响的路基振动破坏试验，揭示了隐伏式溶洞的振动破坏规律及对路基振动破坏的影响机理，提出了岩溶路基振动破坏判据，为岩溶区路基塌陷治理提供理论依据与技术参数；建立了岩溶区无填充物大型溶洞桩基护筒施工方法、岩溶区路面塌陷快速修复结构及浅埋无压充水溶洞的填充结构及其施工方法，施工工期可加快50%以上；提出利用土工合成材料加筋垫层加筋、反滤、隔振作用治理岩溶区路基塌陷的柔性跨越设计技术，揭示了长期交通荷载作用下筋材受力特征、顶压蠕变特性及其对岩溶路基稳定性的影响规律。

并由此研发了隔振土工合成材料，解决了传统材料在治理岩溶路基塌陷不能消散传播动力波影响的缺陷，隔振效果可提高50%；依据隐伏式溶洞充填治理中地下水径流对材料渗透性能的要求，首次开发了有机骨架充填材料，国内首创了渐进式充填治理技术，解决了传统无机材料渗透性差而破坏地下水径流以及施工中浆液易流失的难题，充填率较传统无机材料提高了50%，成本降低了30%。

项目研究立足广西，面向西南地区岩溶环境治理技术需求，服务道路工程建设及安全运营，对扶贫、乡村振兴、边远地区的发展起到重要的支撑作用。项目通过解决传统技术在治理岩溶路基塌陷中不能消除地质环境影响的缺陷，革新了传统岩溶塌陷治理技术，开发了新型有机充填环保材料，解决了传统技术碳排放量过大的技术难题，综合处置效率达95%，施工工期可加快50%以上，碳排放量较传统技术减少了60%。研究成果已在岩溶区隐伏式溶洞路基充填治理工程广泛应用，其有机骨架充填材料及注浆技术已逐步应用到尾矿库防渗漏、采空区塌陷等矿山地质环境治理工程领域。

课题研究自2016年开始实施，历时5年，在探测方法上突破了高频信号回传效率低的技术难题，提出了岩溶路基振动衰减预测模型并衍生了路基智能检测技术，使路基振动响应变化规律预测准确率可达95%；在深层岩溶施工方法方面，提出了岩溶区无填充物大型溶洞桩基护筒施工方法、岩溶区路面塌陷快速修复结构、浅埋无压充水溶洞的填充结构及其施工方法，施工工期可加快50%以上。

在浅层岩溶治理技术方面，突破了传统材料在治理岩溶路基塌陷不能消散传播动力波影响缺陷的难题，所开发的隔振土工合成材料及柔性跨越设计技术，使隔振效果可提高50%；在充填材料方面，突破了传统无机材料附壁困难、泥而不化的技术瓶颈，所研发的有机骨架充填材及渐进式充填治理技术料，有效解决解决了传统无机材料渗透性差而破坏地下水径流以及施工中浆液易流失的难题。

项目研发的隐伏式溶洞充填新材料、岩溶路基治理技术等已在广西积极推广和应用，近三年已累计治理岩溶路面塌陷60多处，隐伏式路基溶洞隐患点400余处，累计新增产值1.69亿元，节约治理费用约1.6亿元，取得了重大的经济效益与显著的社会效益。该成果为解决国内某些岩溶区富集地道路塌陷的预防及治理，提出并建立了一套有效的处置方法和技术，将大力推动广西交通行业的科技进步。

环境岩土工程团队带头人程峰，博士。主要从事土木工程建造与信息化技术、环境岩土工程、地质灾害防治技术等研究工作。近年来完成工程技术咨询、工程治理、规划编制等项目70余项。获桂林市杰出青年岗位能手，广西青年岗位能手，第二届全国有色金属优秀青年科技者奖，广西青年科技奖等荣誉称号；主持完成的项目成果获广西科技进步二等奖1项、三等奖1项，广西社会科学优秀成果三等奖2项，中国有色金属工业协会科技进步二等4项、三等奖5项，桂林市科技进步二等奖1项等。

研发团队其他成员为吴迪副教授、陈爱军副教授、陈俊桦博士、杨柏博士、杨彦鑫博士、欧传景博士，团队成员在项目实施中分工明确，精心配合，实现了岩溶塌陷治理技术及充填新材料研发新突破。

吴迪副教授主要负责土工合成材料加筋垫层加筋、反滤、隔振作用研究，开发了隔振土工合成材料，设计了岩溶区路基塌陷的柔性跨越技术，主要解决传统材料在治理岩溶路基塌陷不能消散传播动力波影响的缺陷。

陈爱军副教授负责岩溶区路基塌陷治理技术参数研究，建立了岩溶区无填充物大型溶洞桩基护筒施工方法、岩溶区路面塌陷快速修复结构及浅埋无压充水溶洞的填充结构及其施工方法。

陈俊桦博士、杨柏博士共同负责大比例尺模型创建，解决了当前岩溶塌陷机理试验方法可控性差、不利于开展系统研究的难题，提出了岩溶路基振动衰减预测模型并衍生了路基智能检测技术。

杨彦鑫博士、欧传景博士负责开发有机骨架充填材料，国内首创了渐进式充填治理技术，解决了传统无机材料渗透性差而破坏地下水径流以及施工中浆液易流失的难题。

项目研究过程中需结合工程实际，模拟真实的岩溶路基场景，试验场地选在野外工地开展，环境较为恶劣；另外岩溶塌陷治理及充填属于地下隐蔽工程，影响因素多，实施难度大，项目组要通过不断的模拟岩溶路基振动实际工程场景，才能找到合适的试验方案，因此解决足尺比例的岩溶路基模型是项目组面临的难题。

项目组依托实际岩溶治理工程实际，多次深入工程现场精准勘测下覆溶洞尺寸，记录地下水文地质变化情况，项目组员主动放弃节假日休息时间，加班加点，经过1年多的现场测绘、工况模拟、理论计算、设计制作，完成了野外足尺比例模型装置的建设，为课题顺利实施奠定了坚实的基础。在此过程中，项目团队积极组织学生参与课题研究，并及时将课题研究成果融入日常教学当中，使学生更好的认识专业发展需求，服务广西地方需要。几年来，参与项目研究的本科学生50余人，参与项目的研究生40余人。学生依托该项目研究内容开展了“大学生创新创业”、“互联网+”、研究生科研创新等项目的申报，累计获得各类项目20余项。项目组老师在开展课题研究的同时，改进项目融入式教学方法，极大的提升了学生学习专业知识的兴趣，增强了专业学习的热情，同时对培养学生创新意识，提升科研能力起到了有效的推动作用。

素 材 |科研院、项目团队

策 划 |丰 硕、胡佳媛

编 辑 | 刘积连(麟鸿工作室）

编 审 | 苏 欣、孙 榕(麟鸿工作室）

校 对 | 欧阳鑫、俸燕珍

审 核 | 丰 硕