山東團隊攻克隧道突水突泥災害防治難題
2018-11-26 來源：科學網(wǎng)
“像天氣預報一樣，可以對隧道掌子面施工中突水突泥情況進行預報，并有效處治”“在監(jiān)控室里，利用三維物探超前探測技術，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難題得到解決”。
近日，山東科技大學教授王清標率領的創(chuàng)新團隊經(jīng)過數(shù)年艱苦攻關，建立和完善了復雜條件下隧道巖溶發(fā)育區(qū)三維物探超前探測技術、地質災害處治技術、淺埋偏壓小凈距隧道圍巖穩(wěn)定控制技術，建立了一系列關鍵施工技術，提高了淺埋偏壓小凈距巖溶隧道的施工效率和施工質量。
中國土木工程學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規(guī)模和建設速度第一大國。而我國淺埋偏壓小凈距巖溶隧道建設起步較晚，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，建設過程中還存在著諸多技術難題。
王清標團隊聯(lián)合中鐵十四局集團第二工程有限公司，在國家自然科學基金、山東省經(jīng)濟和信息化委員會技術創(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，進行了淺埋偏壓與巖溶發(fā)育區(qū)隧道安全施工關鍵技術研究，課題組建立了巖溶隧道三維直流電法超前探測技術，解決了掌子面前方含水構造的超前探測和圍巖導水裂隙帶發(fā)育深度預測難題；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害分類為基礎，應用巖溶隧道雙導管回流和動水注漿封堵研究成果，改進和完善了巖溶隧道突水突泥處治技術；在淺埋偏壓小凈距隧道動態(tài)圍巖分類和開挖支護參數(shù)優(yōu)化的基礎上，建立了淺埋偏壓小凈距隧道綜合支護技術，解決了超強支護和支護強度不足的問題。
王清標團隊復雜地質條件下的隧道施工技術，已經(jīng)取得了成熟的工程經(jīng)驗，研究成果成功應用于中鐵十四局集團公司、中鐵二十局集團有限公司、中鐵二十二局集團有限公司等項目，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)安全及工程質量，保證了支護、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，為相關領域人才培養(yǎng)做出了重要貢獻。
中國工程院院士錢七虎在中國巖石力學與工程學會組織的科技成果鑒定會上認為，王清標團隊的這一研究成果解決了諸多工程問題，整體達到國際先進水平，有助于提升我國淺埋偏壓小凈距巖溶隧道整體施工水平，具有良好的應用前景和推廣價值。
