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山东科技大学团队攻克隧道突水突泥灾害防治难题

2018年11月06日 14:19:57 来源: 山东科技大学

    “像天气预报一样,可以对隧道掌子面施工中突水突泥情况进行预报,并有效处治”“在监控室里,利用三维物探超前探测技术,对工作面拱底破坏情况实现实时监测”“浅埋偏压小净距隧道工程技术难题得到解决”。

    近日,山东科技大学王清标教授率领的创新团队经过数年艰苦攻关,建立和完善了复杂条件下隧道岩溶发育区三维物探超前探测技术、地质灾害处治技术、浅埋偏压小净距隧道围岩稳定控制技术,建立了一系列关键施工技术,提高了浅埋偏压小净距岩溶隧道的施工效率和施工质量。

    中国土木工程学会隧道及地下工程分会公布的统计表明,我国已成为世界隧道及地下工程建设规模和建设速度第一大国。而我国浅埋偏压小净距岩溶隧道建设起步较晚,尚未形成一套完整适用的浅埋偏压小净距岩溶隧道安全施工方法,隧道建设常常出现多种病害,如围岩失稳、塌方、地面沉降过大甚至裂缝等变形现象,建设过程中还存在着诸多技术难题。

    王清标团队联合中铁十四局集团第二工程有限公司,在国家自然科学基金、山东省经济和信息化委员会技术创新项目及企业委托横向课题的资助下,依托广东省龙川至怀集高速公路工程,进行了浅埋偏压与岩溶发育区隧道安全施工关键技术研究,课题组建立了岩溶隧道三维直流电法超前探测技术,解决了掌子面前方含水构造的超前探测和围岩导水裂隙带发育深度预测难题;针对岩溶发育区隧道施工突水突泥处治难题,以浅埋偏压岩溶隧道岩溶灾害分类为基础,应用岩溶隧道双导管回流和动水注浆封堵研究成果,改进和完善了岩溶隧道突水突泥处治技术;在浅埋偏压小净距隧道动态围岩分类和开挖支护参数优化的基础上,建立了浅埋偏压小净距隧道综合支护技术,解决了超强支护和支护强度不足的问题。

    王清标团队复杂地质条件下的隧道施工技术,已经取得了成熟的工程经验,研究成果成功应用于中铁十四局集团公司、中铁二十局集团有限公司、中铁二十二局集团有限公司等项目,企业实现经济效益共计3800余万元,保障了隧道工程项目的安全施工,保证了隧道安全通过不良地质段,有效避免了岩溶隧道突水、突泥、坍塌、断层等重大伤亡事故的发生,保证了施工人员的生命和财产安全及工程质量,保证了支护、加固等工程的合理性、经济性和安全可靠性,具有显著的工程意义。

    自2013年至2018年5年期间,课题组已发表论文20篇;获得授权专利51项;撰写工法2项;出版专著3部,培养博士生和硕士生16名,为相关领域人才培养做出了重要贡献。

    中国工程院院士钱七虎在中国岩石力学与工程学会组织的科技成果鉴定会上认为:王清标团队的这一研究成果解决了诸多工程问题,整体达到国际先进水平,有助于提升我国浅埋偏压小净距岩溶隧道整体施工水平,具有良好的应用前景和推广价值。

[ 编辑:杨曼妮 ]
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