太行山復雜地質(zhì)特長高鐵隧道建造技術推薦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)國家科學技術獎勵工作辦公室《關于2014年度國家科學技術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于國家科技獎推薦工作的要求，鐵道第三勘察設計院集團有限公司等7家單位聯(lián)合推薦《太行山復雜地質(zhì)特長高鐵隧道建造技術》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，建造技術尚無先例。同時，關乎高鐵安全運營的防災救援、安全疏散及通風在我國尚無成熟的技術標準和實踐經(jīng)驗。因此，太行山特長隧道建設面臨巨大安全風險和技術挑戰(zhàn)。

針對以上技術難題，建設、科研、設計及施工等部門自2004年開始，歷經(jīng)數(shù)年的多專業(yè)聯(lián)合攻關，攻克了多項技術難題，取得了一系列重大技術創(chuàng)新成果，填補了特長高鐵隧道建造技術多項空白，形成了特長高鐵隧道建造技術體系，構建了高速鐵路特長隧道防災救援技術標準。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奠定了堅實的基礎。

石太客運專線于2004年1月開始勘測設計。2005年6月，太行山隧道和南梁隧道開工建設。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。

主要技術內(nèi)容

（1）首創(chuàng)了高速鐵路特長隧道防災救援技術，填補我國鐵路隧道防災救援、安全疏散、運營通風及防災通風等領域的技術空白，形成了高速鐵路特長隧道防災救援技術體系。

（2）首次在鐵路隧道應用大地電磁、綜合測井等勘察新技術，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、涌水量預測等重大技術難題，創(chuàng)新了高鐵長大深埋隧道綜合勘察技術。

（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計及施工關鍵技術，解決了膏溶角礫巖地層中修建隧道的設計和施工難題。

（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，成功地解決了超大斷面隧道喇叭口段的設計和施工難題。

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。

技術經(jīng)濟指標、應用推廣及效益情況

研究成果全部應用于石太客運專線太行山特長隧道建設及運營，保證了隧道安全、快速、優(yōu)質(zhì)建設，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計及施工中，取得了良好的示范作用。發(fā)表學術論文40余篇，成果納入鐵道部頒發(fā)的《鐵路隧道防災救援疏散工程設計規(guī)范》，為推動行業(yè)技術發(fā)展做出重大貢獻。

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

推廣應用情況

課題研究成果已及時應用于石太客運專線長大深埋隧道群建設中，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計及施工中，并逐步推廣到其它山區(qū)鐵路建設。

主要知識產(chǎn)權證明目錄

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。

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技術一等獎。