DOC《2019年度广西壮族自治区科学技术奖提名项目公示》

2019年度广西壮族自治区科学技术奖提名项目公示

一、项目名称 富水软弱地层隧道突水塌方重大地质灾害防控理论与关键技术

二、申报奖种 广西壮族自治区科学技术进步奖

三、拟提名者 广西壮族自治区交通运输厅

四、完成单位 广西交通投资集团有限公司、山东大学、广西信达高速公路有限公司、中铁五局集团第二工程有限公司、中铁工程设计咨询集团有限公司

五、项目简介 我国已成为世界上隧道建设速度最快、灾害防控难度最大的国家.

隧道建设面临的地质条件极端复杂,经常遭遇断层破碎带、全强风化岩层、第四系表土层等各类富水软弱地层,极易诱发突水、塌方等重大地质灾害,造成人员伤亡、工期延误、区域环境破坏等一系列严重后果.因此,富水软弱地层隧道突水塌方重大地质灾害防控是隧道建设与长期运营安全所亟待解决的关键理论和技术问题. 本项目以国家973计划、国家自然科学基金及一批隧道与地下工程建设项目为支撑,历经多年科研攻关与实践,在富水软弱地层突水塌方灾变机理与防控理论、重大灾害源精确判识方法、灾害防控设计方法、新型治理材料与关键技术等方面形成了一系列创新性研究成果,最终建立了富水软弱地层协同控灾方法与成套技术.项目具体创新点如下: 1.建立了富水软弱地层渗透失稳模型,揭示了突水塌方灾变演化机理;

提出了渗透注浆扩散理论模型与劈裂-压密步进式计算方法,揭示了浆液全空间动态扩散机制;

建立了富水软弱地层 劈裂-压密-渗透 联合注浆加固理论,提出了塌方涌水灾害治理设计方法与效果量化评价标准;

2. 提出了隧道重大灾害源多分量阵列式瞬变电磁探测方法,实现了含导水构造及富水软弱结构面的精确判识与三维空间成像;

揭示了注浆加固体的劣化机理,建立了加固体长期稳定性分析与工程长期服役安全灾害治理设计方法;

3.研发了富水软弱地层水泥基加固堵水同步治理材料与低孔隙率砂土层溶液型注浆材料,研发了帷幕区外引流泄压、高压固结、定域注浆等系列关键技术,为富水软弱地层突水塌方等灾害的安全、高效防控提供了实用技术体系. 本项目成果在我国多个隧道工程中成功应用,解决了广西岑溪-水汶高速均昌隧道、青岛地铁区间隧道等多个工程的富水软弱地层突水塌方灾害治理难题,经济效益和社会环境效益显著,推广前景广阔. 本项目的核心成果获国家授权发明专利10项,发表高水平学术论文6篇,在广西、山东、江西等地建立了多处应用示范基地,有力促进了行业科技进步.

六、项目经济效益: 本项目研究成果在广西均昌隧道、广西岭脚隧道等项目中得到成功应用,缩短了施工工期,降低了施工成本,节省排水费、排水设备与人工费减少了灾害治理的材料费与工期,完成单位取得经济效益总和4529.00万元. 本项目研究成果在青岛地铁二号线石老人浴场站、广西八里关隧道等项目中得到成功应用,成功节约了原材料、人工机械设备投入,实现工程提前完工减少了项目管理运营费用,保证了施工安全,避免了环境次生灾害,在其他应用单位产生经济效益总和10258.26万元. 单位类别 序号 单位信息 经济效益(万元) 合计(万元) 项目完成单位