复杂活动断裂带条件下长大深埋隧洞灾变机理与安全保障技术
获奖名称: 复杂活动断裂带条件下长大深埋隧洞灾变机理与安全保障技术
获奖等级: 一等奖
获奖类别: 长江水利委员会科学技术奖
授奖单位: 水利部长江水利委员会
完成单位: 长江勘测规划设计研究有限责任公司、中国科学院武汉岩土力学研究所、 、长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
获奖年度: 2023
获奖人员: 颜天佑、崔臻、周云、董志宏、李宏恩、张传健、李建贺、付平、罗文行、李铮、何军、韩晓玉、冷先伦、刘琪、叶浩
成果简介:本项目属于水利工程技术领域。在国家水网工程的建设中，大量深埋长输水隧洞面临高应力、高地震烈度、复杂地质条件和赋存环境，而复杂的深大活动断裂带，由于“埋深大、勘测难、烈度高、释能快、变形强”，成为输水隧洞最严峻的安全威胁。复杂活断裂下长大输水隧洞的安全保障，是国家水网高质量发展的重大课题。项目组依托十三五重点研发、973项目等重大课题，在装备自主研发、理论创新分析、精细化数值模拟、工程技术体系开发等方面开展研究，取得系列创新成果： 1. 研发了穿越复杂活动断裂带隧洞工程赋存环境跨尺度评价技术。研发了断裂带深部岩体勘测试验装备、跨“区域-工程”尺度下断裂带活动特性分析技术，提出了持续构造作用下活断裂区工程尺度地应力场分析方法，揭示了强构造作用下复杂活动断裂对隧洞工程岩体赋存环境的影响机制。 2. 揭示了强构造活动背景下长大深埋隧洞错断变形孕灾机制。研发了跨活断裂深埋隧洞工程大型物理模拟平台与，建立了隧洞错断三维连续-非连续数值模拟分析方法,，解决了不同断裂带运动机制下深埋隧洞错断变形问题的模拟难题，揭示了走滑及倾滑错断作用对隧洞工程变形破坏分区的控制效应，掌握了隧洞在活断裂错断作用下基本变形破坏规律。 3. 建立了复杂活动断裂带条件下长大深埋隧洞安全保障成套技术。提出了大埋深软岩隧洞围岩-支护体系安全控制成套技术及标准，研发了隧洞过活动断裂带“缓冲+铰接”新型适应性结构形式与相应新工程材料，建立了隧洞“评估-监测-应急”一体化全寿命期内全过程安全馈控与风险防控技术，解决了隧洞工程全寿命建造-运行全过程的安全保障难题。 研究发表论文68篇（SCI/EI收录45篇），授权专利25项，软著6项，规程规范2项，水利先进实用/成熟技术4项，著作5部，具有重要的工程意义及推广价值。项目成果成功应用于我国滇中引水、引汉济渭、引黄济宁等工程，促使断裂带隧洞勘察、隧洞穿越断层、TBM卡机脱困处理等相关工作累计提前10.5个月，节约工程投资约3490万元。项目为保护生态环境、提高国民经济水平贡献了巨大力量。
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