灰岩地区隧道病害诊断及防治技术研究.docx

项目名称：灰岩地区隧道病害诊断及防治技术研究申报奖种、等级：山东省科学技术进步二等奖推荐单位：山东省交通运输厅项目简介：课题依托济南绕城高速公路南线济南隧道的病害诊断和处治工程，对灰岩区试验隧道的病害进行分析诊断、定性，提出灰岩区隧道病害诊断新技术。对灰岩地区隧道病害进行分类分级，制定各种病害的适宜处治方案，并开发适用于灰岩地区隧道病害处治的新材料、新技术；为了减少乃至杜绝灰岩区新建隧道常见病害的发生，提出病害预防的新方针，研发易于施工的防水板铺设的新工艺。总结提出了灰岩区隧道病害无损诊断技术；发明了隧道施工缝渗漏水微创处治技术；提出了“细勘察、限流排，可维护，精施工，勤疏导”的病害预防十五字方针；发明了隧道复合式衬砌防水板铺设新技术。项目完成单位：山东省交通规划设计院、长安大学、济南市公路管理局项目完成人及完成人对项目技术（学术）创造性贡献:姓名排序技术职称单位主要贡献李振江1研究员山东省交通规划设计院作为项目负责人，负责制定科研计划，构思课题创新点，研发用以解决核心问题需要的配套机具，提出了隧道病害处理的微创伤、可维护、可检测等新理念；作为第一发明人完成的“混凝土切割装置”、“塑料管切割机''等专利产品提高了工作效率和隧道病害的治理效果。吕康成2教授长安大学参与制定项目实施方案，指导现场试验：研发隧道衬砌施工缝渗漏水微创处治方法与新型施工机具：研发灰岩地区隧道渗漏水设防技术：主编隧道与地下工程防排水指南、特殊隧道工程。万利3高工山东省交通规划设计院作为现场试验负责人，负责制定现场试验计划，参与发明专利“隧道施工缝渗漏水的处治方法“、实用新型专利“混凝土切割装置”、“塑料管切割机''的研发工作，提出了“灰岩地区隧道病害预防的十五字方针，参与科研报告和科技论文的撰写工作。伍毅敏4副教授/博士长安大学作为室内试验负责人，负责制定室内试验计划，协助吕康成教授完成两项发明专利“隧道施工缝渗漏水的处治方法”、”隧道防水层铺设装置及铺设方法”，参编隧道与地下工程防排水指南，参与科研报告的撰写工作。杨仲尼5高工山东省交通规划设计院作为本项目主要研发人员，参与课题的室内试验和部分现场试验工作，是发明专利“隧道防水层铺设装置及铺设方法''研发人员之一。张长安6工程师山东省交通规划设计院作为本项目主要研发人员，参与课题的现场试验和部分室内试验工作，是发明专利“隧道防水层铺设装置及铺设方法”、实用新型专利“混凝土切割装置''研发人员之一；参与科研报告和科技论文的撰写工作。吴涛7工程师山东省交通规划设计院作为本项目主要研发人员，参与课题的现场试验工作，是实用新型专利“混凝土衬砌切割装置''研发人员之一；参与隧道病害诊断技术的研发和科研报告的撰写工作。刘传利8工程师山东省交通规划设计院作为本项目主要研发人员，参与课题的现场试验工作，是发明专利“隧道防水层铺设装置及铺设方法''研发人员之一；在京沪高速济南至莱芜段隧道病害治理工程中对研究成果进行了推广应用。侯小路9研究员山东省交通规划设计院作为参与人员，负责隧道路面病害的原因诊断及处治方法研究工作，参与部分科研成果的现场试验工作，是实用新型专一利“塑料管切割机'的主要研发人员，参与部分科研报告撰写工作。完成人曾获科技奖励情况:姓名单位排序曾获科技奖励情况及时间吕康成长安大学2“公路隧道防渗漏防冻胀试验研究”获2(X)0年吉林省科技进步三等奖。主要完成单位情况:单位名称排序对本项目科技创新和推广应用情况的贡献山东省交通规划设计院1作为总体协调单位，山东省交通规划设计院负责课题的总体规划、现场试验和科研报告的编制、科研成果的推广应用等工作，具体如下：1、编写科研计划、规划技术路线、确定研窕内容；2、负责隧址区岩性的分析和病害诊断技术的研究工作，建立病害诊断模型；3、作为专利权人，主导“混凝土切割装置”、“塑料管切割机”等实用新型专利的研发工作，提高了工作效率和隧道病害的治理效果；4、参与完成隧道防水层铺设装置及铺设方法、隧道施工缝渗漏水的处治方法等两项发明专利的研发工作，实现了业内首创；5、从设计、施工等方面，提出了隧道病害防止的十五字方针，并在本院后续设计工作中应用；6、全面负责本课题的现场试验工作，提高了各项创新成果的实用性；7、参与学术论文的撰写工作，先后在地下空间与工程学报、公路等国内知名杂志发表论文两篇。8、负责科研成果的推广工作，将研发的新技术在省内外多条高速公路上进行应用，使研究成果尽快转化为生产力。长安大学21、参与制定项目实施方案，指导现场试验；2、参与研发隧道衬砌施工缝渗漏水微创处治方法与新型施工机具；3、参与研发灰岩地区隧道渗漏水设防技术；4、积极推广科研成果，将创新性内容编入隧道与地下工程防排水指南、特殊隧道工程等文献。完成人主要知识产权目录:发明专利情况姓名类别名称授权号权利人发明人位次李振江发明专利隧道施工缝渗漏水的处治方法ZL20101.5长安大学2/6实用新型隧道施工缝渗漏水处治节点结构ZL20102.6山东省交通规划设计院2/6实用新型混凝土切割装置ZL20102.1山东省交通规划设计院1/6实用新型塑料半管切割装置ZL20101.1山东省交通规划设计院1/6吕康成发明专利隧道施工缝渗漏水的处治方法ZL20101.5长安大学1/6发明专利隧道防水层铺设装置及铺设方法ZL20101.1长安大学1/1实用新型隧道施工缝渗漏水处治节点结构ZL20102.6山东省交通规划设计院1/6实用新型混凝土切割装置ZL20102.1山东省交通规划设计院4/6实用新型塑料半管切割装置ZL20101.1山东省交通规划设计院4/6万利发明专利隧道施工缝渗漏水的处治方法ZL20101.5长安大学3/6实用新型隧道施工缝渗漏水处治节点结构ZL20102.6山东省交通规划设计院3/6实用新型混凝土切割装置ZL20102.1山东省交通规划设计院2/6实用新型塑料半管切割装置ZL20101.1山东省交通规划设计院2/6杨仲尼发明专利隧道施工缝渗漏水的处治方法ZL20101.5长安大学4/6实用新型隧道施工缝渗漏水处治节点结构ZL20102.6山东省交通规划设计院4/6张长安发明专利隧道施工缝渗漏水的处治方法ZL20101.5长安大学5/6实用新型隧道施工缝渗漏水处治节点结构ZL20102.6山东省交通规划设计院5/6实用新型混凝土切割装置ZL20102.1山东省交通规划设计院5/6吴涛实用新型混凝土切割装置ZL20102.1山东省交通规划设计院6/6刘传利发明专利隧道施工缝渗漏水的处治方法ZL20101.5长安大学6/6实用新型隧道施工缝渗漏水处治节点结构ZL20102.6山东省交通规划设计院6/6侯小路实用新型塑料半管切割装置ZL20101.1山东省交通规划设计院3/6完成人提供的代表性论文、论著目录姓名论文/专著题目期刊名称/出版社作者位次出版年月李振江隧道衬砌渗漏水微创伤处置技术地下空间与工程学报3/52012.12吕康成隧道与地下工程防排水指南人民交通出版社主编2012.3特殊隧道工程人民交通出版社主编2012.5基于可移动导架的隧道衬砌割缝技术与应用公路1/42012.8隧道衬砌渗漏水微创伤处置技术地下空间与工程学报2/52012.12隧道施工缝背贴式止水带防水技术若干改进现代隧道技术1/32012.10基于水密型塑料组件的隧道防水层铺设方法研究现代隧道技术1/42012.12伍毅敏隧道与地下工程防排水指南人民交通出版社参编2012.3万利隧道衬砌渗漏水微创伤处置技术地下空间与工程学报1/52012.12基于可移动导架的隧道衬砌割缝技术与应用公路2/42012.8张长安基于可移动导架的隧道衬砌割缝技术与应用公路3/42012.8项目推广应用、经济和社会效益情况：(1)推广应用和经济效益开展本项研究，科学地指导了济南隧道的病害诊断及治理工程,以较低的费用和较短的时间，有效治理了济南隧道的病害，明显改善了隧道安全状况，提高了隧道服务水平。2012年，科研成果在京沪高速公路济南至莱芜段隧道渗漏水病害处理中进行了推广应用，现场验证效果很好，取得了很好的经济效益。课题研究成果在山东、安徽、浙江等省份进行了推广应用，大大降低了隧道工程的养护费用，近三年产生直接经济效益过亿元。目前国内已经修建了大量以灰岩或其它可溶岩为围岩的隧道，还有大量类似隧道需要修建。本项研究所开发的灰岩区隧道病害诊断和治理技术，可以推广应用到省内外类似隧道的病害处治中。将本项研究的灰岩区隧道病害预防技术推广应用，可以直接指导省内外其它隧道的设计、施工和养护，将显著降低隧道病害的发生几率，降低隧道养护费用。因此，可以预期本项目的研究成果具有广阔的应用前景。(2)社会效益提高了灰岩区隧道的行车安全性隧道渗漏水的最直接危害是造成路面湿滑，威胁安全行车。我国多个省份都发生过隧道内因路面湿滑而引发的严重交通事故，造成了巨大的经济损失和不良的社会影响。通过隧道渗漏水处治，可极大的减少或消除隧道的渗漏水及路面溢水，减轻乃至完全消除隧道路面的湿滑现象，从而提高隧道内行车的安全性。提高了隧道内行车的舒适性和隧道观感隧道内的渗漏水会增加隧道内的空气湿度，产生细雨蒙蒙的感觉,使得行车条件本就不好的隧洞运营条件变得更差。经过有效处治，渗漏水现象大为改观，隧道内的行车舒适性也得以提高；此外，在渗漏或路面有溢水的隧道内，渗漏水使衬砌壁面湿渍成片，并不规则出现,影响隧道内的观感，经过对隧道病害的有效处治，隧道内的装饰层会保持其良好的美化效果，使司机能在一种轻松愉快的环境中安全驾驶。减少了洞内污水对环境的污染隧道内的渗漏水与路面溢水，经过车辆的反复碾压已浑浊不堪，这些水会沿路面或隧道内的排水通道而排出，污水排出隧道后就会污染环境。对隧道内的渗漏水等进行处治，可减少污水的产生，减少污水对环境的污染。有效保护地下水资源地下水是十分珍贵的资源。隧道内的渗漏水是完全在违背人的意愿的情况下排出的，无疑是对可贵资源的一种浪费。经对灰岩区隧道的渗漏水有效处治，以及优化新建隧道的防排水系统，实施宜堵则堵,宜排则排，保护地下水不受污染，可使隧址区的地下水得到有效保护。其他：完成单位创新推广贡献：山东省交通规划设计院主导完成了本课题的研究工作，并将科研成果在济南市绕城高速公路、京沪高速济莱段等多做灰岩区隧道的病害治理工程中进行了应用；长安大学将本课题研究成果作为吕康成教授主编文献的重要章节内容公诸于世；济南市公路管理局作为隧道管养单位，大胆采用了课题的研究成果并对提出了许多完善意见，三家主要研发单位对项目的推广做出了很大贡献。