10月20日至22日,CHINA ROCK 2023第二十次中國巖石力學與工程學術年會在北京九華國際會展中心隆重召開,中鐵十五局科研課題“大埋深高水壓砂卵石地層盾構隧道穩定性控制理論及關鍵技術”榮獲第十四屆中國巖石力學與工程學會科學技術特等獎,這也是繼“砂卵石地層土壓平衡盾構渣土改良理論與關鍵技術”之后第二次獲得該獎項。
針對開挖面穩定性控制困難,缺乏科學的理論評價方法,中鐵十五局研究團隊創建了砂卵石地層盾構隧道開挖面穩定性控制的理論模型,解決了砂卵石的離散性計算參數取值困難,強透水性、剪脹性開挖面水壓大,大埋深土壓力大成拱難度大等系列技術難題。同時,圍繞大埋深、高水壓砂卵石地層盾構隧道施工對主軸承密封、盾構密封、泥漿標準與質量要求極高,他們優化了新舊泥漿摻配的技術措施,揭示了盤形滾刀與巖石相互作用機理。其研究成果為大埋深、富水砂卵石地層泥漿成膜、開挖面自穩性和滾刀磨損精準預測提供了科學依據。此外,圍繞高水壓卵石地層盾構關鍵技術,他們針對高水壓卵石層盾構機的選型與深井降水結合的“滾動降水+盾構”的組合施工工法展開研究,利用高效降水,保證了盾構的安全和高效掘進。
據悉,隨著我國水利水網建設力度的加大,水工盾構施工日趨廣泛,而盾構長距離穿越大埋深、高水壓砂卵石地層過程中的施工災害控制更加困難。為克服大埋深、高水壓砂卵石地層盾構施工所面臨的系列難題,中鐵十五局牽頭成立課題組,并聯合北京工業大學、中國地質大學、石家莊鐵道大學、同濟大學組建科研團隊,圍繞穩定性控制、盾構定向設計、高效掘進等難題,取得了大埋深高水壓砂卵石地層盾構隧道穩定性控制理論及關鍵技術,獲得授權發明專利31件、軟件著作權7項,主編和參編國家標準3部,社會經濟效益顯著,推廣應用前景廣闊。
目前,該成果在山西小浪底引黃工程、廣州軌道交通十八號線、廣深港高鐵隧道、成都地鐵18號線、橫琴杧洲隧道、新安縣“引故入新”等多個重難點工程中成功應用,為培養國家科技人才、解決工程施工難題、帶動社會經濟效益、推動行業科技進步具有重要意義。
頒獎現場(吳凡 攝)
【編輯:顯正】
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