米仓山超长公路隧道建设中国公路学会科学技术奖公示

发布日期:2021-07-05 发布来源:本站点 阅读量:135次


公示内容奖项名称:中国公路学会科学技术奖项目名称:米仓山超长公路隧道建设关键技术主要完成人及排序:王孝国,唐协,张睿,李天斌,唐勇,马春驰,林国进,姚志刚,刘勇,蔡新川,白皓,方家华,高世军,唐浩,许圣祥,杜江林,文玉辉,江俊杰,孟陆波,廖知勇,何佳,周栓科,曾鹏,代巨梁,熊海兵主要完成单位及排序:四川高速公路建设开发集团有限公司、四川省公路规划勘察设计研究院有限公司、成都理工大学、四川川交路桥有限责任公司、四川巴陕高速公路有限责任公司、西南交通大学、中铁一局集团第四工程有限公司、天津大学主要知识产权:

序号

类别(专利、软件、专著、论文、获奖)

名称

完成单位

完成人

1

专利

一种隧道围岩微震源定位方法

成都理工大学

马春驰;李天斌;张航;韩瑀萱;周雄华;王剑锋

2

专利

一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置及施工方法

四川川交路桥有限责任公司

张睿;杜江林;汪碧云;喻业洪;江俊杰

3

专利

一种隧道施工中减少硫化氢气体排出量的方法

中铁一局集团有限公司;中铁一局集团第四工程有限公司

刘新文;上海峰;邹超;文玉辉;罗宝湘;徐宏;马丁乙;石锦岩;崔虎军;郭明

4

专利

单竖井多联络风道连接结构

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司

唐协;林国进;何佳;王联;田尚志;郑金龙;田志宇;张兆杰;周仁强;安俊吉

5

软件

基于微地震源监测的地下工程灾害预警系统

成都理工大学

成都理工大学

6

专著

米仓山特长公路隧道通风竖井建造技术(专著)/人民交通出版社股份有限公司

四川川交路桥有限责任公司,西南交通大学,四川省公路规划勘察设计研究院有限公司

张睿,杜江林,方勇,汪碧云,唐协

7

论文

岩爆柔性防护网及其动力特性分析/岩石力学与工程学报

成都理工大学

唐杰灵,李天斌,曾鹏,韩,瑀萱,周雄华

8

论文

隧道中硫化氢有毒气体分级防护体系/地下空间与工程学报

四川省公路规划勘察设计研究院有限公司

唐协,李世琦,周雄华,王俊,石锦岩

9

论文

Evaluating the Impact of Blast-Induced Damage on the Rock Load Supported by Liner in Construction of a Deep Shaft: A Case Study of Ventilation Shaft of Micangshan Road Tunnel Project/Advances in Civil Engineering

西南交通大学

方勇,姚志刚,Gabriel Walton,周健,徐汪豪,郑余朝

项目简介:

隧贯山河,道通天下,超长隧道建设是交通强国的重要体现,是西部山区大开发的基础保障。目前,超长隧道受制于竖井建设技术,只能设置较长的斜井或平导,建设费用多,运营通风能耗高。同时,超长隧道长距离穿越地应力、水和气三大致灾环境,面临岩爆和大变形、有毒有害气体和涌水突泥等重大地质灾害的风险高,影响范围大。

米仓山超长隧道位于川陕革命老区腹地两省交界处,是中国南北大通道G85高速公路最重要的控制节点,隧道长13857m,全国第二长公路隧道,投资26.5亿元,2018年建成通车。在国家自然科学基金等项目的支持下,本项目圆满解决米仓山隧道建设面临的深大通风竖井安全快速建造、大段落高能量岩爆防控和富硫化氢有毒气体防治三关键技术难题,取得三大创新成果:

1.创建了隧道深大通风竖井模筑衬砌及短段掘砌逆筑法建造技术体系。突破规范对竖井深度不宜超过300m直径不宜大于7m的限制,探明深度432m、直径9m的竖井围岩损伤衬砌结构承载特征,建立了硬质岩竖井荷载计算方法和单层模筑衬砌支护结构型式;提出了竖井短段开挖边掘边砌的逆筑法新工法和短段掘砌作业机械化配套体系。相对于传统的复合式衬砌及长段掘砌单行作业建造法,施工效率翻倍月进尺由不足30m提高到72m),衬砌安全性提高

2.构建了基于微震监测预警的隧道岩爆综合防控技术体系。基于岩爆孕育过程的能量聚集和能量释放原理,提出岩爆孕育过程微地震源定位引力搜索法,定位精度由传统的30m提高到10m开发出隧道微震自动化监测岩爆智能评估与预警技术;发明针对中-弱岩爆柔性防护网支护技术实现开挖与支护平行作业,较传统工法提高施工速度30%-40%;研发基于微震活动和能量转移理论的强岩爆区钻孔爆破卸压释能技术使大能量微震事件发生频率降低80%,有效抑制了强岩爆风险,隧道施工平均月进尺由41m提高至135m。此技术体系突破岩爆传统防治以喷锚+钢架支顶为主的局限,将岩爆防治提高到基于能量调控的新高度。

3.首创了隧道硫化氢有毒气体分级防治技术体系。提出隧道内硫化氢有毒气体按绝对涌出量分级的防指标,并基于通风能力和硫化氢气体浓度对人体伤害程度建立三级防治技术体系;发明硫化氢地层压注碱性溶液处治技术,避免了群死群伤恶性安全事故,节约工期12个月;利用多通道自然风,构建网络施工通风技术,降低能耗33%,为隧道单向掘进8km提供了安全保障。此技术体系填补了隧道硫化氢有毒气体防治无标准的技术空白。

项目获得发明专利8件、计算机软件著作权1项省部级工法1项,出版专著1部,发表论文123篇(SCI/EI收录48篇),编写了《公路隧道竖井技术规程》。研究成果直接应用于米仓山隧道建设,取得经济效益1.5亿元,在保障安全和节约工期等方面取得了显著的社会效益。该成果广应用到峨汉高速大峡谷隧道(长12.1km)和大瑞铁路高黎贡山隧道(长34km)等36座隧道建设中,产生直接经济效益逾10亿元。以谢礼立院士、陈湘生院士和国际隧道协会严金秀主席等组成的评价委员会认定本项成果总体达到国际领先水平,推广应用前景广阔。