2022年度陕西高等学校科学技术奖
公示信息模板
一、 项目名称：地铁工程施工环境微扰动控制关键技术及应用
二、 成果类型：技术开发、发明、推广
三、 主要完成人：梅源；农兴中；任少强；林珊；谢江胜；阮艳妹；仲维玲；刘建国；朱俊涛；刘博；袁一力
四、 主要完成单位：西安建筑科技大学；广州地铁设计研究院股份有限公司；中铁二十局集团有限公司；中铁七局集团第三工程有限公司
五、 项目简介：
本项目属于土木工程施工行业。
在城市地铁修建过程中，不可避免的需要经过城市建筑密集区，在下穿建筑物、给排水管道、城市高架桥、高铁轨道等既有建筑结构的过程中，由于上部建筑物的不同用途往往对施工提出地表土体沉降控制、周围环境影响控制等要求，同时由于工程成本、进度要求需对施工掘进速度、现场安全管理等问题进行控制。
项目历时10余年系统研究了地铁施工的环境微扰动关键施工技术研究内容主要包括：
（1）地铁沿线既有溶腔预处理方法及充填材料研发：发明了一种适用于地铁沿线大规模溶腔处理方法，以盾构渣土及工程弃土为基材，选择合适的外加剂及掺合料，研制了一种新型绿色填充材料，实现地铁沿线溶腔的超前填充，极大降低了施工风险及环境变形量。
（2）地铁隧道工程盾构适应性提升、土体改良及注浆技术研究与应用：基于地铁工程盾构选型理论，提出了整套盾构改造与优化方案，形成了系统的土体改良方法及注浆加固技术，大幅提升盾构机对环境的适应性，有效提高盾构的掘进效率及施工安全，显著降低了盾构掘进对环境的扰动。
（3）特殊环境下地铁车站新型支护结构设计理论及施工方法研究：基于对车站基坑建造期变形规律的深入分析，提出特殊环境下地铁车站形成支护结构及建造方法，有效控制地铁车站施工造成的风险，大幅降低基坑开挖造成的地表沉降。
（4）高风险区域地铁工程设计方法及风险控制技术：提出了结构共建及结构合建的设计新方法，论证了注浆法、冷冻法、钢套筒法等配套工法在控制土层扰动中的有效性，实现了多工法的有机结合，形成了系统的高风险区域地铁工程设计方法及风险控制技术。
项目发表学术论文13篇，其中SCI收录4篇，EI收录4篇，CSCD收录4篇；授权发明专利项9，实用新型专利1项，出版著作或编著2部，项目成果在西安地铁四号线、广州地铁三号线、苏州轨道交通5号线等项目中得到了广泛应用，并产生了显著的经济效益与社会效益。
六、 专利、软件著作权目录
国别 |
知识产权类型 |
知识产权名称 |
申请号 |
授权日期 |
权利人 |
发明人 |
中国 |
发明 |
一种地铁隧道工程中土压平衡盾构建压始发的施工方法 |
CN105822312A |
2016-08-03 |
西安建筑科技大学 |
胡长明， 张延杰， 刘政， 张珊珊， 叶正武， 袁一力 |
中国 |
发明 |
一种地铁围护结构的修建方法及一种地铁围护结构 |
CN105586985B |
2018-11-20 |
广州地铁设计研究院有限公司 |
阮艳妹， 于健， 王睿 唐文鹏，郑石， 王建 |
中国 |
发明 |
上软下硬地层地铁车站基坑支护体系及其施工方法 |
CN106193051A |
2018-07-31 |
中铁二十局集团有限公司 |
吴应明， 任少强， 郭朋超， 朱红桃， 张照龙 |
中国 |
发明 |
一种岩溶隧道大规模溶腔处理方法 |
CN102296961A |
2013-11-27 |
中铁二十局集团有限公司 |
薛俊峰， 王作举， 吴应明， 王永锋， 王小兵， 吴信军， 宋长甫， 仲维玲 |
中国 |
发明 |
一种串珠式岩溶地区钻孔柱钻孔施工方法 |
CN103485336A |
2015-06-24 |
中铁二十局集团有限公司 |
侯田海，田杰，郭富明，任宵，周吉学，崔旭，任少强 |
中国 |
发明 |
一种岩溶地区桥梁水中墩钻孔桩施工方法 |
CN103469789A |
2015-07-01 |
中铁二十局集团有限公司 |
侯田海，田杰，郭富明，任宵，周吉学，崔旭，任少强 |
中国 |
发明 |
一种浅埋暗挖隧道施工用变形监测方法 |
CN104564128A |
2016-11-23 |
中铁二十局集团有限公司 |
吴应明，郭朋超，仲维玲，刘冰，范振芳 |
中国 |
发明 |
桥、站合建模式的地铁站修建方法 |
CN105625184A |
2017-10-13 |
广州地铁设计研究院有限公司 |
于健，阮艳妹，唐文鹏，卢家勇，郑石，邓剑荣 |
中国 |
发明 |
一种大断面黄土隧道初期支护侵限换拱施工方法 |
CN110656959A |
2020-01-07 |
中铁二十局集团有限公司 |
谢江胜，申运涛，刘之涛，马传明，张会安，郭尚坤，曹运祥，王建军，高王峰，葛亮亮，王森，吴小波 |
中国 |
实用新型 |
一种钢筋混凝土工程施工中钢筋保护层厚度控制测量装置 |
CN210570512U |
2020-05-19 |
西安建筑科技大学 |
刘洋，黄艳秋，刘博 |
七、 主要论文、专著目录
序号 |
论文专著名称 |
刊名 |
发表时间 |
年卷页码 |
作者 |
知识产权是否归国内所有 |
1 |
广州地铁三号线设计研究与实践 |
人民交通出版社 |
2011-07-01 |
2011年 |
农兴中 |
是 |
2 |
土压平衡盾构机在全断面富水砂层穿越高铁道岔区沉降控制技术 |
中国建筑工业出版社 |
2019-07-01 |
2019年 |
刘建国，杨云飞，朱军，梅源 |
是 |
3 |
盾构同步注浆浆液压力影响因素及扩散机理 |
西安建筑科技大学学报(自然科学版) |
2020-10-28 |
2020年52卷617-625页 |
胡长明; 郭建霞; 梅源; 王志宇; 袁一力 |
是 |
4 |
膨润土改性砂土工程性质及其在盾构施工中的应用 |
材料导报 |
2020-05-20 |
2020年34卷14087-14092页 |
梅源;田新宇;胡长明;刘建国;杨云飞 |
是 |
5 |
土压平衡盾构穿越含砂土层地表变形规律与控制技术 |
西安建筑科技大学学报(自然科学版) |
2013-06-28 |
2013年45卷341-347页 |
胡长明; 张文萃; 梅源; 贡少瑞; 崔耀 |
是 |
6 |
通用环管片点位确定条件下千斤顶行程差范围计算及其对盾构机推进过程的控制 |
中国铁道科学 |
2015-05-15 |
2015年36卷51-57页 |
胡长明; 张文萃; 梅源; 陆征宇 |
是 |
7 |
西安地区湿陷性黄土地铁车站深基坑开挖引起的地表及基坑支护桩变形特性 |
中国铁道科学 |
2016-01-15 |
2016年3卷9-16页 |
梅源; 胡长明; 王雪艳; 袁一力; 赵楠 |
是 |
8 |
Deformation Law of the Diaphragm Wall during Deep Foundation Pit Construction on Lake and Sea Soft Soil in the Yangtze River Delta |
Advances in Civil Engineering |
2021-01-19 |
2021年 |
Yuan Mei, Dongbo Zhou , Xueyan Wang, Liangjie Zhao, Jinxin Shen, Shumin Zhang, and Yuanying Liu |
否 |
9 |
基于突变理论的盾构下穿危旧房屋及河流段风险评价与控制方法研究 |
安全与环境学报 |
2017-02-25 |
2017年17卷21-26页 |
胡长明,张文萃,陆征宇,梅源 |
是 |
10 |
Field Test Study of the Artificial Ground-Freezing Method Subsurface Excavation Construction of Watered Sandy Stratum in Collapsible Loess Area |
Advances in Civil Engineering |
2020-01-01 |
2020年 |
Yuan Mei，Liangjie Zhao，Xueyan Wang，Dongbo Zhou，Hang Gong |
否 |
11 |
Analytical Solution for Settlement of Homogeneous Structure where the Tunnel Passes Underneath and Its Application |
KSCE Journal of Civil Engineering |
2021-05-26 |
2021年25卷3556–3567页 |
Yuan Mei and Qiyu Song |
否 |
12 |
Experimental study of the comprehensive technology of grouting and suspension under an operating railway in the cobble stratum |
Transportation Geotechnics |
2021-09-01 |
2021年30卷 |
Yuan Mei, Xinyue Zhang, Xingzhong Nong, LiaoyuanFu |
否 |
13 |
冻结法在富水砂层暗挖施工中的应用 |
中国铁道科学 |
2020-07-15 |
2020年41卷1-10页 |
梅源;赵良杰;周东波;刘建国;朱俊涛 |
是 |
14 |
软土地层地铁盾构施工风险可拓评估方法研究 |
安全与环境学报 |
2017-02-25 |
2017年17卷21-26页 |
胡长明; 陆征宇; 梅源; 张文萃; 张钰 |
是 |
15 |
新型水下聚凝充填材料模拟填筑试验研究 |
施工技术 |
2021-03-05 |
2021年50卷51-54页 |
林珊，阮艳妹，罗旭，梅源 |
是 |
