山東團(tuán)隊攻克隧道突水突泥災(zāi)害防治難題
2018-11-26 來源：科學(xué)網(wǎng)
“像天氣預(yù)報一樣，可以對隧道掌子面施工中突水突泥情況進(jìn)行預(yù)報，并有效處治”“在監(jiān)控室里，利用三維物探超前探測技術(shù)，對工作面拱底破壞情況實現(xiàn)實時監(jiān)測”“淺埋偏壓小凈距隧道工程技術(shù)難題得到解決”。
近日，山東科技大學(xué)教授王清標(biāo)率領(lǐng)的創(chuàng)新團(tuán)隊經(jīng)過數(shù)年艱苦攻關(guān)，建立和完善了復(fù)雜條件下隧道巖溶發(fā)育區(qū)三維物探超前探測技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害處治技術(shù)、淺埋偏壓小凈距隧道圍巖穩(wěn)定控制技術(shù)，建立了一系列關(guān)鍵施工技術(shù)，提高了淺埋偏壓小凈距巖溶隧道的施工效率和施工質(zhì)量。
中國土木工程學(xué)會隧道及地下工程分會公布的統(tǒng)計表明，我國已成為世界隧道及地下工程建設(shè)規(guī)模和建設(shè)速度第一大國。而我國淺埋偏壓小凈距巖溶隧道建設(shè)起步較晚，尚未形成一套完整適用的淺埋偏壓小凈距巖溶隧道安全施工方法，隧道建設(shè)常常出現(xiàn)多種病害，如圍巖失穩(wěn)、塌方、地面沉降過大甚至裂縫等變形現(xiàn)象，建設(shè)過程中還存在著諸多技術(shù)難題。
王清標(biāo)團(tuán)隊聯(lián)合中鐵十四局集團(tuán)第二工程有限公司，在國家自然科學(xué)基金、山東省經(jīng)濟和信息化委員會技術(shù)創(chuàng)新項目及企業(yè)委托橫向課題的資助下，依托廣東省龍川至懷集高速公路工程，進(jìn)行了淺埋偏壓與巖溶發(fā)育區(qū)隧道安全施工關(guān)鍵技術(shù)研究，課題組建立了巖溶隧道三維直流電法超前探測技術(shù)，解決了掌子面前方含水構(gòu)造的超前探測和圍巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育深度預(yù)測難題；針對巖溶發(fā)育區(qū)隧道施工突水突泥處治難題，以淺埋偏壓巖溶隧道巖溶災(zāi)害分類為基礎(chǔ)，應(yīng)用巖溶隧道雙導(dǎo)管回流和動水注漿封堵研究成果，改進(jìn)和完善了巖溶隧道突水突泥處治技術(shù)；在淺埋偏壓小凈距隧道動態(tài)圍巖分類和開挖支護(hù)參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，建立了淺埋偏壓小凈距隧道綜合支護(hù)技術(shù)，解決了超強支護(hù)和支護(hù)強度不足的問題。
王清標(biāo)團(tuán)隊復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)，已經(jīng)取得了成熟的工程經(jīng)驗，研究成果成功應(yīng)用于中鐵十四局集團(tuán)公司、中鐵二十局集團(tuán)有限公司、中鐵二十二局集團(tuán)有限公司等項目，企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益共計3800余萬元，保障了隧道工程項目的安全施工，保證了隧道安全通過不良地質(zhì)段，有效避免了巖溶隧道突水、突泥、坍塌、斷層等重大傷亡事故的發(fā)生，保證了施工人員的生命和財產(chǎn)安全及工程質(zhì)量，保證了支護(hù)、加固等工程的合理性、經(jīng)濟性和安全可靠性，具有顯著的工程意義。
自2013年至2018年5年期間，課題組已發(fā)表論文20篇；獲得授權(quán)專利51項；撰寫工法2項；出版專著3部，培養(yǎng)博士生和碩士生16名，為相關(guān)領(lǐng)域人才培養(yǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。
中國工程院院士錢七虎在中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會組織的科技成果鑒定會上認(rèn)為，王清標(biāo)團(tuán)隊的這一研究成果解決了諸多工程問題，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，有助于提升我國淺埋偏壓小凈距巖溶隧道整體施工水平，具有良好的應(yīng)用前景和推廣價值。
