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《黄土隧道支护设计与关键施工技术研究》取得重要成果

来源：办公室

发布时间：2010-10-10 04:55:37

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2010年8月6日，陕西省交通运输厅主持召开了由陕西省交通建设集团公司和长安大学共同完成的“黄土隧道支护设计与关键施工技术研究”项目成果鉴定会。鉴定委员会由中国工程院王梦恕院士（主任委员）、重庆交通科研设计院蒋树屏研究员（副主任委员）、西南交通大学关宝树教授、中铁西南科学研究院高尔洋研究员、西安理工大学邵生俊教授、陕西省高速公路建设集团公司王登科教授级高工、陕西省交通运输厅质监站乔怀玉教授级高工、中交第一公路勘察设计研究院张武祥教授级高工、中铁一局集团公司张金夫教授级高工等九位专家组成。

项目针对黄土隧道中锚杆的作用、黄土隧道的变形规律、黄土隧道的施工方法等技术难问题，依托陕西吴堡-子洲高速公路黄土隧道群，在大量现场试验与测试的基础上，结合理论分析和数值模拟，系统开展了黄土隧道支护设计与关键施工技术研究，取得了以下主要创新性研究成果：

1、在国内外首次对黄土地层（IV、V、VI级围岩）两车道隧道有、无系统锚杆条件下的结构力学状态和稳定性进行了现场对比测试及分析，结果表明系统锚杆在黄土隧道中支护效果不显著，可以取消。提出采用“钢架+喷射混凝土+钢筋网+锁脚锚杆（管）”的黄土隧道初期支护结构型式。创建了黄土地层隧道支护结构新型式。

2、依据两车道黄土隧道台阶法施工过程中变形测试结果，发现拱部沉降的量值远大于净空收敛的量值，揭示了黄土隧道的变形规律。提出了“快挖、快支、快封闭，二次衬砌仰拱、边墙基础紧跟，二次衬砌适时施作”的黄土隧道施工原则。

3、现场测试发现拱部系统锚杆受压，从土体的变形和锚杆与土体的锚固效果两方面分析了黄土隧道拱部系统锚杆的力学状态，揭示了钢拱架支护条件下黄土隧道系统锚杆的受力机理，为黄土隧道取消系统设计提供了依据。

4、现场测试结果表明，格栅钢架与型钢钢架相比，在与喷射混凝土共同作用时，具有受力性能良好、在施工中能有效保证喷层与围岩密贴等优点。

5、在黄土隧道中取消系统锚杆，减少了施工的环节，有利于隧道施工安全和结构稳定，可明显降缩短工期和降低工程造价。

6、依据研究成果和工程实践经验，编制了《黄土隧道设计施工技术指南》。

项目成果有力支持了依托工程建设，获得实用新型专利2项，在郑西铁路客运专线黄土隧道群、青兰高速公路16座黄土隧道、哈尔滨绕城公路天恒山隧道、青海大有山隧道、山西省多座黄土隧道、河南桃花峪隧道中推广应用，重要核心期刊发表论文5篇（EI收录4篇），应邀举办了10余次共计1000余人参加的专题培训讲座；研究成果经济及社会效益特别显著。

鉴定委员会认为，该项目研究成果理论有突破，技术有创新，工程实践有应用，总体上达到国际领先水平。

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