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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。
找到5项技术成果数据。
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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。
找到5项技术成果数据。
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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。
找到5项技术成果数据。
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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。
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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。
找到5项技术成果数据。
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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。
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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。
找到5项技术成果数据。
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郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术
成熟度：通过小试
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术是中国铁路总公司科技研究开发计划课题重大项目成果，该项目依托郑万高铁湖北段隧道工程，以大断面隧道大型机械化配套为基础，对大断面隧道施工系列装备、隧道支护设计方法、大断面隧道施工工法及工艺、隧道施工质量管控等关键技术开展了系统研究，创新性的提出了高速铁路大断面隧道机械化快速施工成套技术，保证了隧道结构的安全性，提高了隧道的施工质量，实现了大断面机械化施工隧道安全快速标准化修建。 创新性成果 1、首次提出大断面隧道机械化施工的全断面、微台阶机械化配套方案及施工工法工艺标准，制定了施工期间掌子面稳定性评价方法及支护安全位移控制指标，实现了软弱围岩隧道大断面施工技术的重大突破。 2、创新性提出掌子面稳定性定量评价及超前支护设计方法，基于形变荷载的支护结构设计方法，确定了高铁大断面隧道机械化施工适用的超前支护及支护体系设计参数，为软弱围岩大断面隧道施工安全提供了有力支撑。 3、开发了涨壳式预应力中空注浆锚杆、软弱围岩超前高压注浆、初期支护早高强喷射混凝土超欠挖控制、二次衬砌智能带压分层浇筑、自行式液压仰拱栈桥、防水板自动铺设、等七大施工工艺，实现了大断面隧道高质量施工。 4、创新性提出大断面隧道机械化施工安全管控方法，以超前地质预报、超前预加固、超欠挖、初期支护、监控量测五种信息为评价指标，建立了隧道信息化管理平台，实现了大断面隧道机械化施工标准化管理。 应用领域与已推广使用情况：该成果可应用于铁路、公路、水利、城市轨道交通等钻爆法施工隧道的修建。目前已将研究成果全面应用于郑万高铁湖北段隧道工程，共计32.5座隧道，隧道总长为167.6 km，保证了隧道施工的安全性，提高了施工进度，获得建设单位、设计单位、施工单位及相关隧道工程专家的普遍认可和一致好评。 知识产权情况：郑万高铁大断面隧道安全快速标准化修建关键技术科研项目共申请发明专利12项，实用新型专利5项。 技术水平：国际先进。 技术成熟度：已成熟，处于规模化小试阶段。 团队（或成果完成人）简介：王明年团队多年来主要从事大型及复杂隧道工程施工力学，隧道及地下工程抗震及减震理论，隧道通风、防灾及节能，地下铁道近接施工技术教学与科研工作等方面的内容。团队共有57名成员，其中教师6人，博士研究生10人，硕士研究生41人。目前团队共获得国家级科技进步奖5项，省部级科技进步奖30项，其他科技奖22项，出版专著（教材）12部，授权专利24项，软件著作权7项，发表论文共计160余篇，其中SCI、EI 70余篇。
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一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置
成熟度：正在研发
技术类型：实用新型
应用行业：建筑业
技术简介
本实用新型公开了一种隧道工程中使用的钻爆除尘降幕装置，属于隧道施工装置领域，其结构为：在钻爆台车四周分布有相互连通的水管，在所述水管的每段都设置有若干喷头，所述喷头都通过分流三通连接到水管，所述水管末端设置有连接供水管的球阀，所述钻爆台车下端固定有起支撑和移动钻爆台车作用的车轮。本实用新型维护方便简单、不易变形损坏；且具备易牵移、除尘降幕等功能，解决了钻爆台车难维护、结构功能单一等问题。
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复杂地质环境下隧道工程灾变理论与防控关键技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：科学研究和技术服务业
技术简介
项目针对我国交通基础设施快速发展、隧道工程日趋增多的现状,围绕隧道开挖灾变模型、城市核心区穿越技术、隧道工程长期沉降以及复杂环境下灾变防控等业界公认的国际难题,系统开展复杂地质环境下隧道工程灾变和防控关键技术与应用研究,完成的主要工作如下： （1）针对复杂地质环境下隧道开挖面稳定性问题,研究了砂-粘复合地层的基本力学特性研究,弄清了不同应力水平下、不同砂-粘组构和成分等条件下的基本力学特性,探究了砂-粘土体地层的结构特征;基于极限分析上限法,建立了大直径、双圆和常规直径盾构隧道开挖面三维破坏多椎体模型,揭示了复杂环境下盾构开挖面失稳过程中开挖面支护压力变化规律和破坏模式。 （2）以地下水与地铁隧道建设的相互作用问题为背景,通过理论分析、数值计算、工程实测资料对比以及室内土水特征曲线试验研究,提出了新的土水特征曲线数学模型,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合长期沉降预测模型,为复杂地质环境下隧道工程灾变控制开辟了新途径。 （3）针对城市核心区大直径盾构穿越敏感环境的国际性普遍难题,创建了国产大直径泥水平衡盾构复杂敏感环境下盾构施工控制技术,突破了国产大直径泥水平衡盾构安全穿越复杂环境的技术瓶颈,形成了综合考虑理论分析与现场实时测试数据动态修正的主动控制方法。 （4）针对隧道围岩加固防渗问题,研究了高聚物注浆材料在岩土体中的扩散机理,开发了隧道防护高聚物注浆技术,该技术具有施工便捷、不需养生等优点,尤其适用于对自稳时间短的软弱破碎带、砂卵石段、断层破碎带等地段实施快速加固,提高围岩强度和自稳能力,为施作初衬提供宝贵时间,保障施工安全。 综上,项目揭示了盾构隧道开挖面破坏机理,建立了非饱和-粘弹塑性流固耦合隧道施工长期沉降预测模型,解决了城市核心区超小半径曲线盾构隧道掘进、敏感区域穿越等技术难题,实现大直径泥水平衡盾构机越江隧道施工关键核心技术的突破,开发了复杂地质环境下隧道灾变快速处治技术。 项目对于解决复杂地质隧道施工过程灾变防控理论技术的不足,促进隧道施工安全等方面具有较大的发展和突破,应用推广前景广阔,具有较高的社会经济效益。
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复杂与极端环境中隧道工程多类型水害机理与防治技术
成熟度：-
技术类型：-
应用行业：建筑业
技术简介
水是困扰隧道与地下工程的最常见不利因素，不仅直接造成隧道渗漏水病害，还经常引起寒区隧道冻害，以及岩溶隧道涌水突泥与塌方、水下隧道顶板和岸坡垮塌等灾害，严重威胁隧道施工和运营安全。据统计，有70%以上的运营隧道出现渗漏水病害，30%以上的隧道因渗漏水威胁到结构或运营安全；由于水直接或间距引起的塌方、大变形和涌水突泥事故可占到隧道全部施工事故的75%以上。当隧道修建于岩溶、水下等复杂地质水文环境，或修建于高纬度和高海拔极端严寒地区时，水害和冻害问题更为突出。因此，开展复杂条件下隧道工程多类型水害研究具有重要的理论与实践价值。该项成果针对一般隧道渗漏水多发的问题开展了通用理论与技术研究。基于隧道渗漏水病害发生、发展特征的调查分析，通过自主研制试验装置，测试分析了工程条件下隧道防排水系统的工作性能，揭示了防排水系统经时失效的机理，提出了“以围岩有效堵水为基础，以层间强效排水为核心”的防排水理念，据该研究确定了不同条件下隧道围岩地下水限排标准，研发了衬背造孔排水和施工缝堵排结合的强效排水技术及材料。以通用理论为基础，分别针对寒区隧道冻害、岩溶隧道涌水突泥和水下隧道顶板及岸坡垮塌灾害等开展了专题研究：基于实体隧道温度场的连续实测分析，掌握了寒区隧道温度场的短周期波动特征，采用模拟试验方法揭示了短周期冻融循环的冻害损伤机理，提出了通过衬砌背后分时段分区段高效供热排水，防止结构层间排水失效而引起冻害的理论与方法；通过围岩应力解析和构造应力反演等手段，提出了考虑泥水填充压力和断层构造应力作用下岩溶隧道围岩与结构的稳定性分析理论，建立了灾变预测和风险评估方法，构建了多类型岩溶隧道的结构设防和施工技术体系；基于流固耦合作用等原理，揭示了顶板厚度、失稳时间、围岩涌水量的联动关系，提出水下隧道顶板安全厚度的多因素联动动态确定方法，构建了防止顶板和岸坡坍塌的围岩注浆堵水、开挖工法优选、爆破扰动控制等施工技术体系。该项成果共获得国家授权发明专利2项、实用新型专利4项，发表SCI/EI收录论文23篇、其他国家级刊物论文20余篇，编制各类指南6套，培养博士、硕士研究生15名。通过系统解决一般隧道和复杂与极端环境隧道的多类型水害问题，大大提升了中国隧道设计、施工和管理水平。所揭示的隧道防排水失效机理及改进方法，直接推动了多家大型设计院对隧道防排水系统的优化，所研发的新材料和新技术已在湖南、安徽、吉林等多省得到广泛应用。利用该成果，湖南省大岳、龙永、张花等高速公路实施了地下水限排管理和岩溶水害治理，山西省广浑高速公路、吉林省吉图珲客专进行了防水防冻施工优化，广东省韶赣高速公路开展了隧道岩溶灾变预测与防控，长沙市营盘路水下隧道、衡阳市二环湘江水下隧道进行了线形和岸坡防护优化，取得了显著的社会、经济和环保效益。
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岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）
成熟度：正在研发
技术类型：-
应用行业：租赁和商务服务业
技术简介
一、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）项目简介、特点与技术指标 本项目所提方案和分析系统主要应用于岩土工程、隧道工程、地下结构计算与分析领域，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程真三维数值再现与工程应用。主要功能包括地下结构开挖过程中确定性关键块体搜索与显示、非确定性结构面和随机块体的空间模拟、确定性和非确定性结构面力学分析、实验模型对现场的验证对比分析等。同时，项目开发的《岩土工程结构与模型分析系统GeoSMA1.0（登记号：2007SR12045）》已实现相关功能，能够对现场数据的对比以及现场观测数据的分析反馈，可以进一步预测岩体破裂与失稳的走势。该预警系统基于现场数据采集、实时传输和分析，可用于工程实时预测和预报。 二、项目的完成程度 项目已具备数据分析、数据处理、图象显示、人机界面友好，能对设计和正在施工的方案进行分析和预测预报，具备了现场数据采集技术、大规模数值分析功能、初步应用表明预测预报准确率达85%以上。 三、应用范围 该软件系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，尤其涉及到一种基于不连续介质、各向异性岩体、工程扰动过程三维数值模拟分析方法与工程应用。 系统还具有基于图形编辑界面的人机交互模块，该模块直观的显示岩体各向异性信息，使得工程技术人员可根据实际参与施工和设计结果的调整和修改操作，从而实现岩土工程实时监测和优化设计，最大限度提高生产效率。 四、投产条件与经济效益预期 需要工程单位提供现场数据采集存贮设备（本项目提供技术方案）、数据远距离实时传输接口（可借助于现有通信设备实现）、现场图象和数据接受显示设备。 该预警系统根据岩土材料特性和原始数据相关信息，在岩土工程、隧道工程、地下结构计算与稳定性分析具有广阔的应用前景，可为施工单位、运营单位及时反馈预测预报结果，避免不必要的财产损失和人员伤亡。经济和社会效益巨大。 五、岩土工程与地下结构稳定性实时预测预报技术（岩土工程技术）合作方式 合作开发、技术共享，也可专门协商。