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关于拟提名2021年度四川省科技进步奖项目的公示
作者:  来源:科研院   发布于:2021-05-21 10:50:03    文字:【】【】【

按照四川省科技厅《关于2021年度四川省科学技术奖提名工作的通知》要求,现将我单位拟提名的科技进步奖项目公示如下:


项目名称:

基于掌子面失稳分析的软弱围岩隧道全断面预加固技术

提名者及提名意见:

成都市  同意推荐。

项目简介:

近年来,国家交通建设空前发展,鉴于隧道穿山越岭的优越性,隧道在线路中的比重加大,隧道开始呈现“三多”特点。但由于我国幅员辽阔,地质条件独特、复杂并且多山、丘陵,尤其是近年来目前正在修建或已经修建的铁路、公路隧道和城市地铁穿越水文地质条件较为复杂的软弱围岩时,隧道施工工序复杂,难度大,极易发生变形和坍方灾害,造成人员伤亡。

控制隧道坍方事故的关键措施是控制掌子面的变形。隧道全断面预加固技术可以通过对掌子面前方的“待挖核心体”及其周边围岩进行预加固,待围岩稳定后进行全断面开挖。配以辅助加固措施来控制隧道掌子面挤出变形,可以有效地限制掌子面前方围岩的预收敛变形以达到隧道整体稳定,并实现隧道的快速全断面掘进,大大加快了掘进效率。因此,深入开展软弱围岩隧道全断面预加固技术作用机理、监测技术、配套设备、施工工艺及效果评价等相关研究显得非常必要。

本课题主要围绕软弱围岩隧道掌子面变形特征、失稳机理、失稳判别及全断面预加固方法、材料、施工工艺、监测技术、作业设备等方面开展研究,取得的主要创新成果如下

1.提出了基于掌子面失稳分析的包括掌子面失稳模式分类、掌子面失稳支护力计算、掌子面失稳判别、全断面预加固材料及参数、全断面预加固施工工艺、掌子面变形测试、全断面预加固设备配套等内容的软弱围岩隧道全断面预加固技术体系。

2.建立了隧道掌子面失稳计算模型,提出了基于椭球体理论的维持掌子面稳定最小支护力计算方法和基于强度折减理论的软弱围岩隧道掌子面失稳判别方法,推导了隧道掌子面失稳计算公式,理清了掌子面支护力比与安全系数的关系,研究了不同加固措施对掌子面围岩安全系数的影响,给出了控制隧道掌子面稳定性的预加固工程措施。

3.开展全断面预加固材料研究,提出适用于软弱围岩隧道全断面预加固的易切削锚杆锚杆最佳布置密度、最小超前加固长度、最佳刚度等参数。

4.研发了掌子面挤出变形测试用测微装置、掌子面加固用配套设备,可配套施工工艺开展现场施工,丰富了软弱围岩隧道全断面预加固技术体系。

项目研究成果已在多个隧道工程中得到应用,产生了较大的经济效益,成果产生的经济、社会及环境效益显著。已获专利11项,发表论文13,出版专著1,有力推动了本领域的科技进步。

主要知识产权目录

序号

专利技术标准名称

类型

专利号

1

隧道易切削锚杆全断面预加固施工方法

发明专利

200910058385.6

2

一种用于浅埋隧道的围岩压力计算方法

发明专利

201610958955.7

3

一种预测隧道前方不良地质的超前预报方法

发明专利

201710756681.8

4

隧道掌子面水平测微计

实用新型专利

200920301797.3

5

一种隧道掌子面水平测微用自锁锚杆

实用新型专利

202021903205.8

6

一种便携式螺旋收敛计

实用新型专利

201920478336.7

7

一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆

实用新型专利

201821987612.4

8

模拟施工现场注浆的室内加压注浆试验装置

实用新型专利

201120274454.X

9

一种用于测定富水砂卵石地层隧道开挖面失稳的试验装置

实用新型专利

201721369225.X

10

一种隧道施工台车用可升降工作台

实用新型专利

202021522634.0

11

一种隧道施工台车用工作提升机

实用新型专利

202021510340.6

论文专著目录

序号

论文名称

刊物名称

发表时间

1

基于强度折减法的浅埋软弱围岩隧道掌子面稳定性研究

现代隧道技术

2020-01

2

Model testing on failure mechanism of tunnel face in sandy cobble stratum

Arabian Journal for Science and Engineering

2020-02

3

Microscopic reinforcement mechanism of shotcrete performance regulated by nanomaterial admixtures

Journal of Materials Research and Technology

2020-09

4

浅埋软弱围岩隧道掌子面待挖体预加固效果研究

现代隧道技术

2019-12

5

Study on judgment of tunnel face failure in soft surrounding rock

WTC20192019年国际隧道大会)

2019-05

6

浅埋暗挖地下通道软土地层变形规律及预加固措施

铁道建筑

2019-03

7

基于椭球体失稳坍落理论的隧道掌子面失稳计算研究

隧道建设(中英文)

2018-01

8

浅埋软弱围岩隧道变形特征研究

现代隧道技术

2018-04

9

Tunnel Face Stability Study in Soft Shallow Tunnel

2014 International Conference on Civil, Materials and Computing Engineering

2015-02

10

Research on Linux-based PC Cluster System and Its Application in Numerical Simulation for Shallow Buried Soft Soil Tunnel

2014 3rd International Conference on Civil Engineering and Material Engineeing

2015-01

11

软弱地层浅埋暗挖通道施工过程三维数值分析

现代隧道技术

2014-11

12

构建丛集系统实现复杂地下工程数值模拟

铁道工程学报

2014-07

13

淤泥地层大跨度浅埋暗挖地下通道修建关键技术研究

第十二届海峡两岸隧道于地下工程学术技术研讨会

2013-08

14

复杂地质隧道围岩稳定与结构设计理论

科学出版社

2020-01

主要完成人情况表

排名

姓名

技术

职称

完成

单位

对本项目技术创造性贡献

1

杜俊

高工

中铁西南科学研究院有限公司

课题组长研究大纲编制、基于掌子面失稳分析的软弱围岩隧道全断面预加固技术研究、报告编写

2

张军伟

教授

西南石油大学

课题副组长软弱围岩隧道掌子面稳定性研究、全断面预加固机理研究、报告编写

3

李伟

高工

中铁科学研究院有限公司

课题副组长软弱围岩隧道全断面预加固材料研究、报告编写

.4

梅志荣

研究员

中铁西南科学研究院有限公司

软弱围岩隧道掌子面失稳机理研究、报告编写

5

袁玮

高工

中铁西南科学研究院有限公司

隧道全断面预加固专用作业设备研究、报告编写

6

李林

教高

中铁科学研究院有限公司

软弱围岩隧道全断面预加固施工工艺研究、报告编写

7

高红兵

教高

中铁科学研究院有限公司

软弱围岩隧道掌子面失稳判别方法研究、报告编写

8

张博

高工

中铁西南科学研究院有限公司

隧道全断面预加固专用作业设备研究、报告编写

9

傅立磊

高工

厦门市市政建设开发有限公司

软弱围岩隧道全断面预加固方法研究、现场试验、报告编写

10

牛瑞良

高工

中铁十二局集团第工程有限公司

隧道全断面预加固专用作业设备研究、现场试验、报告编写

11

孙亚婷

高工

中铁西南科学研究院有限公司

软弱围岩隧道全断面预加固材料及加固效果研究、报告编写

12

陈永照

高工

厦门市市政建设开发有限公司

软弱围岩隧道全断面预加固方法研究、现场试验、报告编写

主要完成单位:

排名

单位名称

创新推广贡献

1

中铁西南科学研究院有限公司

课题主持单位,主要负责总技术方案制定、可行性研究、技术路线确定、研究内容分析和关键技术研究等工作。

2

西南石油大学

课题参与单位,主要负责理论研究、室内试验等工作。

3

中铁科学研究院有限公司

课题参与单位,主要负责材料研究及现场试验工作。

4

厦门市市政建设开发有限公司

课题参与单位,主要负责技术的推广应用工作。

5

中铁十二局集团第工程有限公司

课题参与单位,主要负责技术的推广应用工作。

 

此次提名2021年四川省科技进步奖的行为,以及此次提名2021年四川省科技进步奖项目的主要完成单位情况和排名以及主要完成人情况和排名,都是经过严肃认真的讨论和友好协商确定的,均表示无异议。项目所列知识产权用于报奖的情况,已征得未列项目主要完成人的权利人同意。

 

如有异议,请于公示期内以书面形式实名制反馈至科学技术与信息化部,逾期不予受理。

期:2021521日~2021527

联系地址:四川省成都市金牛区西月城街118

人:谷婷

联系电话:028-86119851

 

                                   中铁科学研究院有限公司

2021521

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