各相关单位：

根据河北省科学技术奖励委员会办公室《关于2020年度河北省科学技术奖提名工作的通知》（冀科奖字[2020]3号）要求，现对我单位完成的《红黏土弱膨胀地层大断面隧道施工关键技术》项目相关情况进行公示。公示期为2020年6月9日至6月15日。

公示期内，任何单位、部门或个人对提名项目有异议的，请以书面形式向技术管理部提出，并提供相关证明材料。以单位名义提出异议的，应当加盖本单位公章；部门名义提出异议的，应当加盖本部门公章；个人提出异议的，应当签署真实姓名并提供联系方式。非书面异议、匿名异议和超出公示期限的异议不予受理。

联系人：薛力猛             联系电话：83858201

附件：《红黏土弱膨胀地层大断面隧道施工关键技术》公示内容

                                                               科技处

                                                                                                                  2020年6月9日

 

 

 

附件：

项目名称：红黏土弱膨胀地层大断面隧道施工关键技术

提名单位：燕郊高新技术产业开发区

项目简介：

银西铁路作为我国中长期铁路网“八横八纵”的重要组成部分，自东向西依次连接陕甘宁革命老区，是首条穿越黄土高原腹地的高速铁路线路。庆阳隧道为全国最长的弱膨胀红黏土隧道，由于断面面积大，围岩性质特殊，施工难度大，安全隐患突出，是全线关键控制性工程。本项目科研团队在借鉴传统土质隧道修建经验的基础上，通过室内试验、理论分析及现场监测等方法，提出了一整套针对红黏土地层的大断面隧道修建技术，且可推广至其他软岩隧道。该研究成果建立了红黏土地层膨胀预判理论体系，提出了预防弱膨胀地层隧道底鼓措施，构建了弱膨胀红黏土地层防排水体系，研发了一套适用性较强的工装工艺，形成了具有较强推广价值的安全快速修建技术，总结了《红黏土弱膨胀地层大断面隧道施工关键技术》，取得如下创新点：

（1）建立了红黏土地层膨胀预判理论体系。构建了弱膨胀性红黏土工程性质体系，从红黏土化学成分和水土相互作用角度出发，借助微观，细观和宏观多尺度研究的手段，揭示了红黏土的弱膨胀性机理，建立了膨胀率、膨胀力与含水率间的数学模型，构建了列车荷载条件下围岩累计损伤方程，为后期设计施工提供了理论依据。

（2）建立了弱膨胀地层底鼓防治措施。明确了红黏土隧道围岩及支护系统受力变形规律，构造了湿度（温度）应力场的微分控制方程以及膨胀力作用下的红黏土隧道力学模型，优化了弱膨胀性高铁隧道底鼓控制参数，降低了隧道病害发生的风险。

（3）构建了弱膨胀红黏土地层防排水体系。构建了红黏土隧道以防排水板、自粘式止水带、新型盲管为主的防排水体系，降低了地下水环境变化引起的围岩及支护结构劣化风险，保证了隧道施工及后期运营安全。

（4）形成了红黏土隧道安全快速修建技术。开发了台阶法施工快速装拆平台，首创了大断面红黏土隧道松土器开挖工法；研制了仰拱边墙防水板铺挂台架、隧道仰拱边墙中埋止水带、仰拱钢筋的定位装置和钢筋直螺纹套筒快速紧固器；发明了一种双线铁路隧道仰拱边墙混凝土浇筑装置、一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置，促进隧道安全、快速施工，保证了施工质量。

成果获发明专利2项，实用新型专利10项，发表科技论文5篇，省部级工法1项、企业级工法1项、中国施工企业管理协会QC成果奖2项。成果已成功应用于银西铁路相关隧道工程，累计新增销售收入32727.2万元，新增利润7200万元。科研成果的应用有效保证了隧道安全、快速施工和工程质量，同时促进了产业科技发展，缩短工期、降低能源消耗，经济效益与社会效益显著。经专家鉴定结论：成果达到国际先进水平。

主要完成单位及创新推广贡献：

第一完成单位：中铁隧道集团二处有限公司

作为项目承担单位，主持项目全面研究工作，组织了重难点关键技术攻关，负责了重大技术方案论证和制定。组织完成了现场试验、成果总结，完成了成果的编写、鉴定等工作，并对成果进行了推广应用，取得了良好的环境、经济与社会效益，对[1～4]创新点做出了创造性贡献。作为课题主持单位，对课题重、难点全面科研攻关，负责对重大技术难题进行研究论证和方案制定，组织完成了现场试验、成果总结，获得发明专利2项，实用新型专利10项，发表论文5篇，省部级工法1项、企业级工法1项，获得中国施工企业管理协会QC成果奖2项。。

第二完成单位：西安科技大学

作为项目合作单位，参与项目研究工作，负责室内试验、现场测试及理论分析部分的工作，完善了研究报告的编制，获得实用新型专利4项，对[1～2]创新点做出了创造性贡献。

第三完成单位：银西铁路有限公司

作为项目参与单位，参与项目研究大纲、内容和方案的编制和审查，参与项目课题现场试验、成果总结和结题验收，参与对重大技术难题进行研究论证和方案制定，对成果进行了推广应用，取得了良好的环境、经济与社会效益，对[3～4]创新点做出了贡献。获得实用新型专利1项。

推广应用及经济社会效益情况：

本项目研究掌握了红黏土地层围岩工程特性、施工期间围岩水分迁移规律及围岩-支护结构体系受力及变形规律，形成红黏土弱膨胀地层大断面隧道施工工装配套技术、隧道仰拱新型施工技术、隧道施工适应性工法比选及成套技术等，选取了最为合适的支护设计参数等创新施工技术，该技术操作易行、效果显著、安全可靠。本项目研究成果，丰富了弱膨胀地层隧道修建方法，提升了软岩隧道建设水平，具有良好的推广与应用前景。

由中铁隧道集团二处有限公司等开发的《红黏土弱膨胀地层大断面隧道施工关键技术》成果在银西铁路庆阳隧道、上阁村隧道暗挖工程中得到了应用，通过该项目研究成果的应用，有效解决了红黏土弱膨胀大断面隧道施工难题、降低了施工安全风险，保证了隧道施工安全，加快了工程进度，提高了工程质量，取得了良好的社会效益。。

代表性论文专著目录：

序号	作者	论文名称	发表刊物	发表时间
1	陈孙恩；谢卓吾；郭霖；屈瀑	Bregman距离函数的衬砌结构可靠性探析	工程技术	2018年12月
2	王哲；郭建峰；张成勇；林琳	铁路大断面红黏土隧道挑顶施工技术	工程技术	2018年11月
3	郭霖；李东顺；张圣洁；汪兴峰	浅谈大断面黄土隧道仰拱初支混凝土施工方法	工程技术	2018年11月
4	陈孙恩；赵庆伦；周昆；蒲永	高速铁路隧道预留洞室洞口开裂原因与防治措施	工程技术研究	2018年11月
5	屈瀑；陈孙恩；李志伟；王哲	红黏土隧道开挖方式及设备选型配套研究	工程技术	2018年11月

主要知识产权证明目录：

序号	授权（申请）项目名称	知识产权 类别	国（区）别	专利号
1	一种双线铁路隧道仰拱边墙砼浇筑装置及其使用方法	发明专利	中国	ZL201810089720.8
2	一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置及其施工方法	发明专利	中国	ZL201610669452.8
3	一种液压可调临时仰拱	实用新型专利	中国	ZL201821124625.9
4	一种锁脚锚管定位装置	实用新型专利	中国	ZL201920722763.5
5	隧道仰拱边墙中埋钢边止水带和仰拱钢筋的定位装置	实用新型专利	中国	ZL201820334154.8
6	一种便携式隧道边基防水板铺设作业台架	实用新型专利	中国	ZL201820117445.1
7	一种钢筋直螺纹套筒快速紧固器	实用新型专利	中国	ZL201820226015.3
8	一种隧道底板变形缝防水结构	实用新型专利	中国	ZL201720878760.1
9	一种安全隧道照明装置	实用新型专利	中国	ZL201920215180.3
10	一种土压力盒固定装置	实用新型专利	中国	ZL201721439457.8
11	一种隧道初期支护与土质围岩粘结强度的测试装置	实用新型专利	中国	ZL201920215869.6
12	一种用于安装土压力盒的辅助设备	实用新型专利	中国	ZL201920222802.5

 

主要完成人情况表：

排名	姓名	技术职称	工作单位	完成单位	对本项目技术创造性贡献	曾获科技奖励情况
1	陈孙恩	高级工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题负责人，总体主持课题的研究工作，课题研究方案制定、组织实施、阶段审查、总结，组织科研成果在施工过程中的实践和应用。本人对创新点[1～4]做出了重要的贡献， 在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量100%。获得发明专利2项，实用新型9项，发表论文3篇。
2	王哲	工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题主要完成人，参与研究，负责成果报告的编制和审核，本人对创新点 [3]、[4]做出了重要的贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的100%。，获得发明专利2项，实用新型7项，发表论文2篇。
3	屈瀑	工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题主要完成人，参与研究，参与成果报告的编制和审核，本人对创新点 [2]、[3]、[4]做出了重要的贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的80%，获得发明专利2项，实用新型7项，发表论文2篇。
4	郭霖	工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题主要完成人，参与完成课题各项研究的实施和总结，本人对创新点[3]、[4]做出了重要的贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的80%，获得发明专利2项，实用新型7项，发表论文2篇。
5	马新民	高级工程师	银西铁路有限公司	银西铁路有限公司	课题主要完成人，负责课题的理论研究和现场科研攻关，负责成果报告的编制和审核，本人对创新点[3]、[4]做出了重要的贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%，获得实用新型专利1项。
6	叶万军	博士	西安科技大学	西安科技大学	课题主要完成人，负责课题的理论研究和现场科研攻关，负责成果报告的编制和审核，本人对创新点[1]、[2]做出了重要的贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%，获得实用新型专利2项。
7	朱大河	工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题主要参与人，参与研究，协助完成课题各项研究的总结，负责成果报告的编制和审核，本人对创新点【3-4】均做出了重要贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%，获得实用新型专利1项。
8	赵庆伦	工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题主要参与人，参与研究，协助完成课题各项研究的总结，负责成果报告的编制和审核，本人对创新点【3-4】均做出了重要贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%，获得发明专利2项，实用新型专利6项，发表论文1篇。
9	管国梁	工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题主要参与人，参与研究，协助完成课题各项研究的总结，负责成果报告的编制和审核，本人对创新点【3-4】均做出了重要贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%，获得发明专利1项，实用新型专利5项。
10	毛亚龙	助理工程师	中铁隧道集团二处有限公司	中铁隧道集团二处有限公司	课题主要参与人，参与研究，组织科研成果在施工过程中的实践和应用，本人对创新点[3]、[4]做出了重要的贡献，在该项技术研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%。实用新型专利1项，省部级工法1项。

完成人合作关系说明

本项目由中铁隧道集团二处有限公司进行课题攻关，项目研究人员通过理论研究、方案设计、设备制造、设备调试、现场试验、研究报告撰写、论文编制、开发知识产权等共同完成了研究内容。

1.通过共同知识产权方式进行合作

郭霖与陈孙恩、王哲、屈瀑、管国梁、赵庆伦共同完成发明专利《一种双线铁路隧道仰拱边墙砼浇筑装置及其使用方法》。

陈孙恩与王哲、郭霖、屈瀑、赵庆伦共同完成发明专利《一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置及其施工方法》。

叶万军、陈孙恩共同完成实用新型专利《一种液压可调临时仰拱》。

朱大河与马新民共同完成实用新型专利《一种锁脚锚管定位装置》。

陈孙恩与王哲、郭霖、屈瀑、管国梁、赵庆伦共同完成实用新型专利《隧道仰拱边墙中埋钢边止水带和仰拱钢筋的定位装置》、《一种便携式隧道边基防水板铺设作业台架》、《一种钢筋直螺纹套筒快速紧固器》、《一种安全隧道照明装置》、《一种隧道初期支护与土质围岩粘结强度的测试装置》。

陈孙恩与屈瀑、王哲、郭霖、赵庆伦共同完成实用新型专利《一种隧道底板变形缝防水结构》。

陈孙恩与王哲、屈瀑、郭霖、毛亚龙共同完成实用新型专利《一种土压力盒固定装置》。

叶万军与陈孙恩共同完成实用新型专利《一种用于安装土压力盒的辅助设备》。

2.通过论文合作方式进行合作

陈孙恩与郭霖、屈瀑共同完成论文《Bregman距离函数的衬砌结构可靠性探析》。

屈瀑与陈孙恩、王哲共同完成论文《红黏土隧道开挖方式及设备选型配套研究》。

陈孙恩与赵庆伦共同完成论文《高速铁路隧道预留洞室洞口开裂原因与防治措施》。

3.通过专著合作方式进行合作

陈孙恩与王哲、郭霖、屈瀑共同完成专著《铁路隧道软弱围岩台阶法快速施工管理手册》。

4.通过工法研究合作方式进行合作

屈瀑与陈孙恩、王哲共同完成省级工法《大断面红黏土隧道松土器开挖施工方法》。

5.通过参与本项目方案审核、技术指导、应用、控制等环节进行合作

陈孙恩、王哲、屈瀑、郭霖、马新民、朱大河、叶万军、赵庆伦、管国梁、毛亚龙共同参与本项目方案审核、技术指导、调试应用、生产控制等环节，并通过河北省建筑业协会科学技术成果评审。

上述五种主要合作方式表明本项目的主要完成人之间存在密切的合作关系，共同合作研究并形成了本课题的主要研究成果。

承诺：本人作为项目第一完成人，对本项目完成人合作关系及上述内容的真实性负责，若由此产生异议、争议，本人愿意承担相应责任，同意该项目按相关规定接受处理。特此声明。

 

 

 

 

完成人合作关系情况汇总表

序号	合作方式	合作者	合作时间	合作成果	备注
1	论文合著	陈孙恩、郭霖、屈瀑	2016.5-2019.10	Bregman距离函数的衬砌结构可靠性探析
2	论文合著	屈瀑、陈孙恩、王哲	2016.5-2019.10	红黏土隧道开挖方式及设备选型配套研究
3	论文合著	陈孙恩、赵庆伦	2016.5-2019.10	高速铁路隧道预留洞室洞口开裂原因与防治措施
4	共同知识产权	郭霖、陈孙恩、王哲、屈瀑	2016.5-2019.10	一种双线铁路隧道仰拱边墙砼浇筑装置及其使用方法	发明专利
5	共同知识产权	郭霖、陈孙恩、王哲、屈瀑	2016.5-2019.10	一种隧道内衬混凝土保温养护施工装置及其施工方法	发明专利
6	共同知识产权	叶万军、陈孙恩	2016.5-2019.10	一种液压可调临时仰拱	实用新型
7	共同知识产权	朱大河、马新民	2016.5-2019.10	一种锁脚锚管定位装置	实用新型
8	共同知识产权	郭霖、陈孙恩、王哲、屈瀑、管国梁、赵庆伦	2016.5-2019.10	隧道仰拱边墙中埋钢边止水带和仰拱钢筋的定位装置	实用新型
9	共同知识产权	管国梁、陈孙恩、王哲、郭霖、屈瀑、赵庆伦	2016.5-2019.10	一种便携式隧道边基防水板铺设作业台架	实用新型
10	共同知识产权	陈孙恩、王哲、郭霖、屈瀑、管国梁、赵庆伦	2016.5-2019.10	一种钢筋直螺纹套筒快速紧固器	实用新型
11	共同知识产权	陈孙恩、屈瀑、王哲、郭霖、赵庆伦	2016.5-2019.10	一种隧道底板变形缝防水结构	实用新型
12	共同知识产权	陈孙恩、屈瀑、郭霖、赵庆伦、管国梁、王哲	2016.5-2019.10	一种安全隧道照明装置	实用新型
13	共同知识产权	陈孙恩、王哲、屈瀑、郭霖、毛亚龙	2016.5-2019.10	一种土压力盒固定装置	实用新型
14	共同知识产权	陈孙恩、屈瀑、郭霖、赵庆伦、管国梁、王哲	2016.5-2019.10	一种隧道初期支护与土质围岩粘结强度的测试装置	实用新型
15	共同知识产权	叶万军、陈孙恩	2016.5-2019.10	一种用于安装土压力盒的辅助设备	实用新型
16	工法合著	屈瀑、陈孙恩、王哲	2016.5-2019.10	大断面红黏土隧道松土器开挖施工方法	省级工法
17	专著合作	陈孙恩、王哲、屈瀑、郭霖	2016.5-2019.10	铁路隧道软弱围岩台阶法快速施工管理手册	专著
18	方案审核、技术指导、调试应用、生产控制等环节开展合作	陈孙恩、王哲、屈瀑、郭霖、马新民、叶万军、朱大河、赵庆伦、管国梁、毛亚龙	2016.5-2019.10	科学技术成果评价评审证书(河北省建筑业协会)	科学技术成果评价评审证书