10月20日至22日，CHINA ROCK 2023第二十次中國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)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(gòu)隧道穩(wěn)定性控制理論及關(guān)鍵技術(shù)”榮獲第十四屆中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會科學(xué)技術(shù)特等獎，這也是繼“砂卵石地層土壓平衡盾構(gòu)渣土改良理論與關(guān)鍵技術(shù)”之后第二次獲得該獎項(xiàng)。

針對開挖面穩(wěn)定性控制困難，缺乏科學(xué)的理論評價方法，中鐵十五局研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了砂卵石地層盾構(gòu)隧道開挖面穩(wěn)定性控制的理論模型，解決了砂卵石的離散性計(jì)算參數(shù)取值困難，強(qiáng)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(shù)難題。同時，圍繞大埋深、高水壓砂卵石地層盾構(gòu)隧道施工對主軸承密封、盾構(gòu)密封、泥漿標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量要求極高，他們優(yōu)化了新舊泥漿摻配的技術(shù)措施，揭示了盤形滾刀與巖石相互作用機(jī)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(wěn)性和滾刀磨損精準(zhǔn)預(yù)測提供了科學(xué)依據(jù)。此外，圍繞高水壓卵石地層盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)，他們針對高水壓卵石層盾構(gòu)機(jī)的選型與深井降水結(jié)合的“滾動降水+盾構(gòu)”的組合施工工法展開研究，利用高效降水，保證了盾構(gòu)的安全和高效掘進(jìn)。

據(jù)悉，隨著我國水利水網(wǎng)建設(shè)力度的加大，水工盾構(gòu)施工日趨廣泛，而盾構(gòu)長距離穿越大埋深、高水壓砂卵石地層過程中的施工災(zāi)害控制更加困難。為克服大埋深、高水壓砂卵石地層盾構(gòu)施工所面臨的系列難題，中鐵十五局牽頭成立課題組，并聯(lián)合北京工業(yè)大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、石家莊鐵道大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)組建科研團(tuán)隊(duì)，圍繞穩(wěn)定性控制、盾構(gòu)定向設(shè)計(jì)、高效掘進(jìn)等難題，取得了大埋深高水壓砂卵石地層盾構(gòu)隧道穩(wěn)定性控制理論及關(guān)鍵技術(shù)，獲得授權(quán)發(fā)明專利31件、軟件著作權(quán)7項(xiàng)，主編和參編國家標(biāo)準(zhǔn)3部，社會經(jīng)濟(jì)效益顯著，推廣應(yīng)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(diǎn)工程中成功應(yīng)用，為培養(yǎng)國家科技人才、解決工程施工難題、帶動社會經(jīng)濟(jì)效益、推動行業(yè)科技進(jìn)步具有重要意義。

頒獎現(xiàn)場（吳凡 攝）

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