高速鐵路隧道圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)
獎勵類型：2016年中國鐵道學會獎特等獎
主要完成人：趙勇，張頂立，王明年，朱永全，洪開榮，仇文革，李鵬飛，伍法權(quán)，黃嘉億，房倩，喻渝，肖明清，雷軍，李術(shù)才，李文江，劉建友，王海彥，卓越，孫國新，唐國榮，田四明，劉大安，傅洪賢，李利平，于麗，黃成俊，胖濤，龔彥峰，單向華，陳鐵林，劉大剛，蘇潔，趙香萍，王明勝，童建軍，湯憲高，馮冀蒙，侯艷娟，龔倫，宋華
主要完成單位：中國鐵路經(jīng)濟規(guī)劃研究院，北京交通大學，西南交通大學，石家莊鐵道大學，中鐵隧道集團有限公司，貴廣鐵路有限責任公司，中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所，山東大學，中鐵十二局集團有限公司，中鐵二院工程集團有限責任公司，中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司
項目簡介：
自2005年我國第一條高速鐵路開工建設(shè)，至2015年底我國四縱四橫的高速鐵路主干網(wǎng)絡(luò)基本形成，短短十年的時間，我國已建成的高速鐵路總長度超過了1.9萬公里，占世界高速鐵路總里程的60%以上。作為高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的隧道工程對高速鐵路的發(fā)展起到了非常重要的支撐作用。正是有了長大隧道及各種復雜地質(zhì)隧道修建技術(shù)的持續(xù)進步，才為高速鐵路采用大曲線半徑穿山越嶺及江河成為可能，因此可以認為沒有隧道技術(shù)的進步，就沒有今天的高速鐵路。與普速鐵路隧道相比，高速鐵路隧道主要具有隧道斷面積大、長隧道多、地質(zhì)極其復雜、安全風險高、耐久性要求高等特點。為解決以上科學問題，本項目以數(shù)千公里的鐵路隧道為依托，開展隧道圍巖穩(wěn)定性及其控制技術(shù)的系統(tǒng)研究，結(jié)合我國國情及鐵路隧道建設(shè)的現(xiàn)狀，優(yōu)化工程措施和施工方法，提高管理水平，研究制定若干隧道施工機械化配套方案，并逐步推廣實施，使得我國鐵路隧道建設(shè)達到安全、優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟、環(huán)保的目標。本項目是通過對隧道圍巖的變形機理進行系統(tǒng)深入研究，進一步提高對隧道圍巖變形機理的認識水平，探索隧道圍巖的變形機制和失穩(wěn)模式，研究圍巖穩(wěn)定性的評價方法，提出了基于巖土結(jié)構(gòu)特性和穩(wěn)定性特征的鐵路隧道圍巖分級方法；同時通過對控制圍巖變形的超前支護、錨桿、噴混凝土、鋼架、圍巖注漿、二次襯砌等工程措施的作用機理進行研究分析，揭示隧道支護與圍巖作用體系的力學特征和變形控制機理，探明隧道圍巖支護結(jié)構(gòu)作用機理，提出高速鐵路隧道支護設(shè)計方法；通過對隧道施工力學效應(yīng)和爆破對圍巖穩(wěn)定性影響的研究，尋求不同圍巖狀況和環(huán)境條件下既安全又快速經(jīng)濟的施工方法，并通過對施工過程的信息監(jiān)控方法的研究，從而提出優(yōu)化設(shè)計和施工措施的有效途徑；通過對隧道結(jié)構(gòu)體系的耐久性進行研究，揭示鐵路隧道結(jié)構(gòu)體系劣化規(guī)律，提出耐久性評估方法和耐久性保障措施，形成隧道結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方法；研發(fā)適合于高速鐵路隧道施工的施工裝備，并研究隧道機械化配套技術(shù)，形成適用于不同施工方法、不同作業(yè)效率的機械化配套方案。該項目初步形成5項創(chuàng)新成果，經(jīng)多位院士、設(shè)計大師等專家評審認為，研究成果整體上達到國際先進水平，其中在設(shè)計理論與施工技術(shù)方面已達到國際領(lǐng)先水平。課題組經(jīng)過近8年的研究工作，取得了豐富的研究成果，出版專著2部，發(fā)表各類論文81篇，授權(quán)發(fā)明專利13項，實用新型專利16項；軟件著作權(quán)3項。研究成果已廣泛應(yīng)用于投入運營和在建的大部分高速鐵路隧道工程以及部分普速鐵路隧道項目，累計總長度超過5000km，其中優(yōu)化的高速鐵路隧道Ⅳ級圍巖的設(shè)計支護參數(shù)已廣泛應(yīng)用貴廣、南廣、合福、滬昆、廈深、西成、京沈、鄭萬等幾十條高速鐵路隧道中，直接節(jié)約工程投資達23.3億元。
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