太行山復(fù)雜地質(zhì)特長高鐵隧道建造技術(shù)推薦2014年度國家科技獎項目

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近日，中鐵十二局二公司參建的石太鐵路客運專線南梁隧道，根據(jù)國家科學(xué)技術(shù)獎勵工作辦公室《關(guān)于2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵推薦工作的通知》（國科獎字[2013]60號）的精神和國家鐵路局關(guān)于國家科技獎推薦工作的要求，鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司等7家單位聯(lián)合推薦《太行山復(fù)雜地質(zhì)特長高鐵隧道建造技術(shù)》項目為2014年度國家科技進步一等獎，現(xiàn)處于公示階段。

太行山特長隧道是石家莊至太原鐵路客運專線穿越太行山脈的關(guān)鍵控制工程，包括太行山隧道和南梁隧道。太行山隧道全長27.8km，是當時亞洲最長的鐵路山嶺隧道，存在膏溶角礫巖、斷層破碎帶、高地應(yīng)力、巖溶地下水等多種重大不良地質(zhì)問題；南梁隧道全長11.526km，兩條單線隧道漸變成一條雙線單洞隧道，開挖斷面最大達300 m2，建造技術(shù)尚無先例。同時，關(guān)乎高鐵安全運營的防災(zāi)救援、安全疏散及通風(fēng)在我國尚無成熟的技術(shù)標準和實踐經(jīng)驗。因此，太行山特長隧道建設(shè)面臨巨大安全風(fēng)險和技術(shù)挑戰(zhàn)。

針對以上技術(shù)難題，建設(shè)、科研、設(shè)計及施工等部門自2004年開始，歷經(jīng)數(shù)年的多專業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，攻克了多項技術(shù)難題，取得了一系列重大技術(shù)創(chuàng)新成果，填補了特長高鐵隧道建造技術(shù)多項空白，形成了特長高鐵隧道建造技術(shù)體系，構(gòu)建了高速鐵路特長隧道防災(zāi)救援技術(shù)標準。研究成果為保證石太線太行山特長隧道快速、安全、優(yōu)質(zhì)建造提供了強有力的支撐，為高速鐵路長大隧道建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

石太客運專線于2004年1月開始勘測設(shè)計。2005年6月，太行山隧道和南梁隧道開工建設(shè)。2007年12月，兩條隧道全部貫通。2009年4月，石太客運專線開通運營。

主要技術(shù)內(nèi)容

（1）首創(chuàng)了高速鐵路特長隧道防災(zāi)救援技術(shù)，填補我國鐵路隧道防災(zāi)救援、安全疏散、運營通風(fēng)及防災(zāi)通風(fēng)等領(lǐng)域的技術(shù)空白，形成了高速鐵路特長隧道防災(zāi)救援技術(shù)體系。

（2）首次在鐵路隧道應(yīng)用大地電磁、綜合測井等勘察新技術(shù)，建立了高鐵大斷面隧道圍巖水文地質(zhì)概念模型和隧道涌水預(yù)測模型，解決了長大深埋高鐵隧道不良地質(zhì)判釋、涌水量預(yù)測等重大技術(shù)難題，創(chuàng)新了高鐵長大深埋隧道綜合勘察技術(shù)。

（3）首次建立了鐵路隧道圍巖分級的概率分級方法，創(chuàng)新了高鐵隧道圍巖穩(wěn)定性綜合評價方法體系。

（4）創(chuàng)建了膏溶角礫巖地層高鐵大斷面隧道設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)，解決了膏溶角礫巖地層中修建隧道的設(shè)計和施工難題。

（5）首創(chuàng)了高速鐵路超大斷面隧道單洞變雙洞過渡段建造技術(shù)，成功地解決了超大斷面隧道喇叭口段的設(shè)計和施工難題。

施工期間.獲專利8項，其中發(fā)明專利4項，實用新型專利4項。

技術(shù)經(jīng)濟指標、應(yīng)用推廣及效益情況

研究成果全部應(yīng)用于石太客運專線太行山特長隧道建設(shè)及運營，保證了隧道安全、快速、優(yōu)質(zhì)建設(shè)，節(jié)約工程投資6446.3萬元。石太客運專線開通以來已安全運營近5年，太行山特長隧道發(fā)揮著重要作用。石太客運專線作為我國“四縱四橫”快速客運網(wǎng)骨架之一的青太鐵路客運專線重要組成部分，其開通運營大大提高通道內(nèi)鐵路旅客運輸服務(wù)水平，使石家莊至太原的旅客列車旅行時間由原來的5小時縮短到1小時以內(nèi)，對推動沿線區(qū)域經(jīng)濟、旅游業(yè)發(fā)展及區(qū)域國土開發(fā)都具有重要的意義，其社會經(jīng)濟效益顯著。

創(chuàng)新成果已推廣應(yīng)用于哈大鐵路客運專線、滬昆鐵路客運專線、大西鐵路客運專線和沈丹鐵路客運專線等鐵路隧道勘察設(shè)計及施工中，取得了良好的示范作用。發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，成果納入鐵道部頒發(fā)的《鐵路隧道防災(zāi)救援疏散工程設(shè)計規(guī)范》，為推動行業(yè)技術(shù)發(fā)展做出重大貢獻。

主要完成單位有：鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司， 石太鐵路客運專線有限責(zé)任公司，鐵道部工程設(shè)計鑒定中心，中鐵隧道集團有限公司，中鐵十二局集團， 西南交通大學(xué)，石家莊鐵道大學(xué)。

推廣應(yīng)用情況

課題研究成果已及時應(yīng)用于石太客運專線長大深埋隧道群建設(shè)中，確保了隧道施工及運營安全，并節(jié)省了大量工程投資。課題成果還應(yīng)用于哈大鐵路客運專線、滬昆鐵路客運專線、大西鐵路客運專線、沈丹鐵路客運專線等鐵路隧道勘察設(shè)計及施工中，并逐步推廣到其它山區(qū)鐵路建設(shè)。

主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄

1.發(fā)明專利：一種地震勘探中的軟金屬地震觸發(fā)裝置及觸發(fā)方法。

2.發(fā)明專利：三軸儀的可調(diào)整雙向位移檢測機構(gòu)。

3.發(fā)明專利：三軸儀的吊掛式壓力室。

項目曾獲科技獎勵情況

“石太客運專線特長隧道重大工程地質(zhì)問題及對策研究”獲2011年度中國鐵路工程總公司科學(xué)技術(shù)一等獎。