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8月28日，中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司（簡稱“成都院”）核心成果——超深埋TBM隧道（洞）地質信息透明化關鍵技術，榮獲四川省科學技術進步獎一等獎。這項突破性技術解決了高原極端環境下超深埋隧道施工的世界性難題，猶如給地球做“CT”，讓深埋地下的地質結構變得“透明可見”。成果體現了我國深部地下工程技術的重大進步，也為推進重大工程提供了強有力的科技支撐。 西部超級工程遭遇“地質盲區”挑戰 隨著“交通強國”“能源強國”“西部大開發”等戰略深入推進，我國西部山區已成為超級工程建設的核心區域。重大水電站、鐵路等標志性項目相繼啟動，其中超千米埋深的特長隧道成為控制性節點工程。 “西部艱險山區地形陡峻、勘察場地條件嚴重受限，”成都院此項成果負責人張世殊表示，“現有鉆探技術面臨探不了、測不到、鉆不進、取不出的多重難題，導致超深埋隧道前期勘察地質信息缺失嚴重。” 這些工程多位于高寒缺氧地區，地質條件復雜，采用全斷面巖石掘進機（TBM）施工雖能適應惡劣環境，但由于特殊地形氣候等影響，隧道地質探測異常困難。地質信息不明導致施工時常遭遇突水、塌方等地質災害，造成設備卡困、工期延誤，甚至可能引發重大事故。成都院從事水電勘測設計70余年，在雅礱江、金沙江、大渡河等川藏地區主要流域建成一系列超級水電站；長期開展超深埋隧道（洞）地質信息探測與研究工作，在該領域積累了豐富的經驗。
交通隧道施工（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司供圖） 十年磨一劍攻克三大關鍵技術難題 依托雄厚的技術積淀，成都院聯合國內多家高新企業、高校及科研院所，在國家重點研發計劃、國家自然科學基金等支持下，歷經十余年攻關，成功攻克超深埋TBM隧道勘察期鉆探信息連續全面感知、施工期地質信息實時獲取、多源異構信息融合三大技術難題。 首創的超長曲線鉆進同步連續取心探測技術，張世殊用“三個一”概括這項技術：“一套鉆具組合，即鉆頭為錐形的導向取心鉆頭、滑動穩定器、薄壁空心柔性取心鉆桿組合；一個工藝，即連續鉆進過程中的繩索取心工藝；一個方法，曲線軌跡控制方法，以實現準確控制鉆進的方向。”該技術國內外首次實現極小半徑曲線（50°/500米）定向造斜，取心率大于94%。 研發的TBM隨掘多維度實時感知技術巧妙解決了施工期地質信息實時獲取難題。“我們將TBM刀盤破巖振動產生的干擾‘噪聲’轉化為地震波的震源，”項目參與者陳煒韜說，“結合光學成像、點強度測試、激光掃描等感知裝置，實現了由宏觀到細部的全方位探測。”這項技術對斷層破碎帶、臨空界面預報準確率達95%。 構建的地質信息透明化關鍵技術體系解決了多源異構信息融合難題。基于成都院自主研發的地質信息化平臺Geo-Smart，實現了多源數據融合分析以及三維地質模型的精細化重構，打破了地質探測中的“信息孤島”。 據悉，該技術已成功應用于兩河口、錦屏、溪洛渡、硬梁包等眾多大型水電站，以及引漢濟渭秦嶺隧洞、尼泊爾巴瑞巴貝隧洞等國內外重大工程中。近三年直接經濟效益達56.69億元，社會與生態環境效益顯著。由中國工程院4位院士組成的鑒定委員會一致認為“項目成果總體達到國際領先水平”。 據了解，成都院堅持科技強院戰略，除了上述獲獎成果，作為重要參與單位完成的另兩項成果，分獲本次科技進步獎一等獎、技術發明獎二等獎。 鏈接：http://app.people.cn/h5/detail/normal/6466820577575936 |
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