含石膏碳酸鹽巖隧道膨脹侵蝕型災(zāi)害機(jī)理防范科學(xué)技術(shù)

文/ 供圖 | 交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院

工程處治前隧道病害

應(yīng)用項(xiàng)目成果后的工程現(xiàn)場

近年來，交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院（以下簡稱“部公路院”）“隧道工程結(jié)構(gòu)服役性能提升”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)針對公路行業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)的新問題、新需求，持續(xù)加大科研攻關(guān)力度，相繼獲得重大成果，有效支撐了行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

其中，在含石膏碳酸鹽巖隧道膨脹侵蝕型災(zāi)害機(jī)理防范科學(xué)技術(shù)問題方面，團(tuán)隊(duì)通過工程現(xiàn)場測試、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析等手段，建立了隧道圍巖膨脹應(yīng)力場位移場計(jì)算理論；通過明確隧道圍巖膨脹與混凝土侵蝕作用機(jī)制，形成了碳酸巖隧道膨脹侵蝕型災(zāi)變分析方法；通過揭示低溫-半干旱區(qū)隧道混凝土弱硫酸鹽環(huán)境作用等級下的碳硫硅石型硫酸鹽侵蝕機(jī)制，建立了考慮干濕循環(huán)作用的混凝土腐蝕等級評判標(biāo)準(zhǔn)，同時提出了基于防范TSA混凝土耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)出徑向孔換填與緩沖層讓壓控制形變技術(shù)及災(zāi)變施工安全控制技術(shù)。項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利12項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng)，形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范兩部、工法3項(xiàng)，發(fā)表論文24篇（SCI/EI收錄13篇），研發(fā)儀器設(shè)備兩套，項(xiàng)目研究到達(dá)了國際領(lǐng)先水平，項(xiàng)目在依托工程與推廣應(yīng)用工程中累計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益達(dá)14.5億元。

組圖 隧道排水系統(tǒng)深部檢測與疏通設(shè)備

組圖：該項(xiàng)目所獲榮譽(yù)

部公路院“隧道工程結(jié)構(gòu)服役性能提升”科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成立于2020年，現(xiàn)有科研人員8人，團(tuán)隊(duì)圍繞在特大跨度施工建造技術(shù)、巖溶隧道高效建造技術(shù)、公路隧道防排水設(shè)計(jì)與可維護(hù)技術(shù)、公路隧道安全風(fēng)險(xiǎn)管控等方面展開深入研究，授權(quán)國家發(fā)明專利35項(xiàng)、軟件著作權(quán)4項(xiàng)，獲各類榮譽(yù)稱號10項(xiàng)，主持與參編各類標(biāo)準(zhǔn)6部，相繼形成了“松散破碎地層超大跨度隧道施工關(guān)鍵技術(shù)”“大斷面隧道穿越溶洞區(qū)施工關(guān)鍵技術(shù)”“石膏泥灰?guī)r隧道病害分析與處治技術(shù)”“含硬石膏碳酸鹽巖隧道災(zāi)害機(jī)理與防治關(guān)鍵技術(shù)”“地下水結(jié)晶隧道排水設(shè)計(jì)方法與維養(yǎng)技術(shù)”“公路隧道全壽命周期安全風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)”等。

天山勝利隧道模型

項(xiàng)目成果實(shí)際應(yīng)用