長(zhǎng)大深埋擠壓性圍巖鐵路隧道設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

長(zhǎng)大深埋擠壓性圍巖鐵路隧道設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用,2019年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),主要完成人

趙　勇，李國(guó)良，李　雷，熊春庚，劉志春，楊木高，肖廣智，李　寧，李　響，張旭東

長(zhǎng)大深埋擠壓性圍巖隧道具有地質(zhì)構(gòu)造作用強(qiáng)烈、地應(yīng)力水平極高、流變效應(yīng)顯著等特點(diǎn)，建設(shè)面臨諸多難題，一是構(gòu)造作用強(qiáng)烈、地應(yīng)力水平高，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，變形機(jī)理難以判釋?zhuān)欢亲冃瘟看?、變形速率高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，變形難以控制，經(jīng)常造成工期延誤、投資增加，成為控制性工程；三是缺乏針對(duì)性的設(shè)計(jì)方法和施工對(duì)策，結(jié)構(gòu)和道床穩(wěn)定性難以控制，易造成隧道塌方、結(jié)構(gòu)壓潰、仰拱隆起等安全事故，不能滿足鐵路軌道毫米級(jí)的變形要求，影響運(yùn)營(yíng)安全。所以，擠壓性圍巖隧道一直是國(guó)際公認(rèn)的技術(shù)難題，已成為我國(guó)鐵路建設(shè)的瓶頸。

鐵一院聯(lián)合中國(guó)鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院、蘭渝鐵路有限責(zé)任公司、石家莊鐵道大學(xué)、中鐵西南科學(xué)研究院等6家單位，歷時(shí)15年攻關(guān)，取得了從理論到實(shí)踐的多項(xiàng)創(chuàng)新成果，形成了長(zhǎng)大深埋擠壓性圍巖隧道設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)。創(chuàng)立了擠壓性圍巖判別標(biāo)準(zhǔn)及變形潛勢(shì)分級(jí)預(yù)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了擠壓性圍巖的準(zhǔn)確判識(shí)；創(chuàng)建了以全過(guò)程變形控制為核心的擠壓性圍巖隧道設(shè)計(jì)方法，解決了擠壓性圍巖隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)難題；構(gòu)建了安全高效、變形可控的施工技術(shù)體系，為長(zhǎng)大深埋擠壓性圍巖鐵路隧道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供了保障，形成了以勘察→設(shè)計(jì)→施工→結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)為主線的擠壓性圍巖隧道成套技術(shù)體系，整體技術(shù)指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。

研究成果成功應(yīng)用于蘭武二線烏鞘嶺、青藏鐵路新關(guān)角、貴廣高鐵天平山、蘭新高鐵大梁等220余項(xiàng)隧道工程，有力促進(jìn)了行業(yè)科技進(jìn)步，為今后擠壓性圍巖隧道，特別是川藏、滇藏、中尼、西（寧）成（都）等鐵路超長(zhǎng)超大埋深高地應(yīng)力隧道建造提供了自主核心修建技術(shù)，為西部大開(kāi)發(fā)和一帶一路倡議的實(shí)施提供了重要技術(shù)支撐。2100433B

《長(zhǎng)大深埋隧洞勘測(cè)技術(shù)研究與實(shí)踐》由黃河水利出版社出版?！堕L(zhǎng)大深埋隧洞勘測(cè)技術(shù)研究與實(shí)踐》編輯推薦：隧洞施工超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)是隨著隧洞工程的發(fā)展需要應(yīng)運(yùn)而生的，它是地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)在施工階段的延續(xù)和補(bǔ)充。它的實(shí)施應(yīng)用既可校驗(yàn)前期勘察設(shè)計(jì)結(jié)論，又能促進(jìn)施工動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)管理，且是安全施工的重要保證。

第1章 長(zhǎng)大深埋隧洞的發(fā)展

1.1 長(zhǎng)大深埋隧洞的含義與界定

1.2 長(zhǎng)大深埋隧洞發(fā)展概述

第2章 長(zhǎng)大深埋隧洞復(fù)雜性分類(lèi)

2.1 長(zhǎng)大深埋隧洞工程地質(zhì)條件復(fù)雜性分級(jí)

2.2 長(zhǎng)大深埋隧洞工程復(fù)雜性分類(lèi)

第3章 長(zhǎng)大深埋隧洞主要工程地質(zhì)問(wèn)題

3.1 簡(jiǎn)述

3.2 大斷層帶圍巖失穩(wěn)及涌水問(wèn)題

3.3 巖溶及突水突泥問(wèn)題

3.4 高地應(yīng)力條件下軟質(zhì)圍巖變形問(wèn)題

3.5 巖爆問(wèn)題

3.6 隧洞高地溫問(wèn)題

3.7 有害氣體問(wèn)題

3.8 有害水質(zhì)問(wèn)題

3.9 膨脹巖問(wèn)題

3.10 放射性元素危害問(wèn)題

3.11 隧洞高外水壓力問(wèn)題

第4章 長(zhǎng)大深埋隧洞勘測(cè)技術(shù)方法

4.1 工程勘測(cè)的特點(diǎn)與難點(diǎn)

4.2 工程勘測(cè)技術(shù)思路

4.3 國(guó)外長(zhǎng)大深埋隧洞主要勘測(cè)經(jīng)驗(yàn)

4.4 工程地質(zhì)測(cè)繪

4.5 遙感技術(shù)

4.6 地球物理勘測(cè)技術(shù)

4.7 工程鉆探

4.8 工程地質(zhì)坑探

4.9 信息模擬技術(shù)

第5章 隧洞施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

5.1 概述

5.2 隧洞施工超前預(yù)報(bào)分類(lèi)

5.3 超前預(yù)報(bào)方法與技術(shù)

5.4 超前探測(cè)中的若干問(wèn)題

5.5 TBM施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的選擇

5.6 超前預(yù)報(bào)小結(jié)

第6章 工程實(shí)踐

6.1 實(shí)例I——齊熱哈塔爾水電站引水隧洞

6.2 實(shí)例Ⅱ——錦屏二級(jí)水電站引水隧洞

6.3 實(shí)例Ⅲ——寧夏大灣輸水隧洞

參考文獻(xiàn)2100433B

第1章 緒論

1.1 課題研究背景和意義

1.2 國(guó)內(nèi)外工程風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀

1.3 國(guó)內(nèi)外隧道工程風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀

1.4 研究課題的提出及本書(shū)研究?jī)?nèi)容

第2章 深埋長(zhǎng)大隧道施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究

2.1 引言

2.2 風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生機(jī)理及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

2.3 深埋長(zhǎng)大隧道施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究

2.4 深埋長(zhǎng)大隧道風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別主要內(nèi)容

2.5 國(guó)內(nèi)外隧道施工災(zāi)害統(tǒng)計(jì)

2.6 深埋長(zhǎng)大隧道施工風(fēng)險(xiǎn)失效模式研究

2.7 基于FTA-AHP的隧道施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別模型

2.8 隧道破壞對(duì)TBM施工的影響

2.9 本章小結(jié)

第3章 深埋長(zhǎng)大隧道施工風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)研究

3.1 引言

3.2 風(fēng)險(xiǎn)率計(jì)算模型構(gòu)建基本理論

3.3 隧道施工時(shí)涌水風(fēng)險(xiǎn)概率分析

3.4 隧道施工時(shí)巖爆風(fēng)險(xiǎn)概率分析

3.5 隧道施工TBM被困風(fēng)險(xiǎn)概率分析

3.6 板裂結(jié)構(gòu)圍巖破壞風(fēng)險(xiǎn)研究

3.7 軟巖擠壓變形破壞風(fēng)險(xiǎn)

3.8 基于模糊概率的深埋隧道風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算模型

3.9 隧道施工時(shí)高地溫風(fēng)險(xiǎn)概率分析

3.10 隧道施工時(shí)有害氣體風(fēng)險(xiǎn)分析

3.11 隧道施工時(shí)塌方風(fēng)險(xiǎn)分析

3.12 隧道施工時(shí)通風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)分析

3.13 隧道施工TBM選型風(fēng)險(xiǎn)分析

3.14 隧道施工時(shí)地震影響風(fēng)險(xiǎn)分析

3.15 單元洞段隧道施工風(fēng)險(xiǎn)綜合風(fēng)險(xiǎn)率模型

3.16 深埋隧道失事風(fēng)險(xiǎn)概率求解方法研究

3.17 隧道施工風(fēng)險(xiǎn)失事后果估計(jì)模型研究

3.18 本章小結(jié)

第4章 深埋長(zhǎng)大隧道施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

4.1 引言

4.2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則研究現(xiàn)狀及不足

4.3 基于深埋長(zhǎng)大隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則

4.4 基于模糊綜合評(píng)判的TBM施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

4.5 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

4.6 本章小結(jié)

第5章 深埋長(zhǎng)大隧道施工風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)研究

5.1 引言

5.2 常用的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方法

5.3 深埋長(zhǎng)大隧道施工風(fēng)險(xiǎn)處置措施

5.4 本章小結(jié)

第6章 超長(zhǎng)水底隧道火災(zāi)及結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

6.1 引言

6.2 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析

6.3 逃生分析

6.4 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)度分析

6.5 消防安全水平分析

6.6 基于有限元法的隧道結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)

6.7 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)2100433B