项目名称

高应力条件下隧道智能化施工及岩爆风险预警技术

提名单位

南昌市科技局

提名等级

特等奖

提名意见

　　该项目围绕高应力条件下隧道智能化施工及岩爆风险预警技术开展科技攻关，研发了隧道围岩信息化识别、三维重构及动态更新构系统，揭示了高应力条件下聚能水压爆破施工参数与爆破能量释放之间的内在联系，实现高应力条件下岩爆风险预警与防控，相关研究成果有效的推动了新型爆破施工技术的科技进步和可持续发展，提高了隧道施工的安全性，同时对于交通强国/强省战略的顺利实施具有重要指导意义。项目理论与实用研究并重，通过校企合作将研究成果在国内外一系列重大工程中进行了产业化推广，获得了显著的经济效益及社会效益。项目成果技术难度大、创新性强，具有自主知识产权，关键技术自主可控，总体技术达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平，推荐申报江西省科技进步特等奖。

项目简介

本项目针对高应力条件下隧道建设难题以及频发的岩爆灾害风险，在隧道智能化施工及岩爆风险预警这一重大工程需求开展科技攻关，取得以下几方面创新成果：1）研发了隧道开挖面围岩信息的精细化智能感知技术和隧道围岩的精细化三维数字重构技术，建立围岩强度精细化智能感知方法快速精细评价掌子面前方围岩等级，依据有限的开挖面信息通过算法攻关实现隧道围岩的精细化三维提取与动态更新；2）通过对新型聚能减震水压爆破破岩机理研究，研发隧道爆破智能施工装备，结合不同围岩等级设计标准，动态调整相应的聚能水压爆破施工参数及最优支护设计方案，在此基础上形成了具有自主知识产权的隧道爆破施工一体化智能操控系统； 3）通过研发深部工程岩爆孕育过程的岩体破裂适应性感知技术和基于微震时序演化的岩爆类型、等级定量判别技术，建立了深部工程岩爆位置、等级及发生概率定量预警方法，扭转了岩爆灾害被动防控的局面。

主要知识产权目录

1. 一种用于整治隧道裂缝的构件及其使用方法（发明专利：中国）

2. 一种在非均匀爆炸荷载作用下计算隧道变形与应力的方法（发明专利：中国）

3. 一种隧道爆破的炸药/水袋/炮泥一体化自动装填装置（发明专利：中国）

4. Method for determining microseismic parameter threshold of rockburst intensity warning（发明专利：南非）

5. 基于对抗式学习与多模态学习的点云语义分割方法及系统（发明专利：中国）

6. 基于跨模态学习与领域自适应RGBD图像语义分割方法（发明专利：中国）

7. 一种三肢形型组合支撑系统（发明专利：中国）

8. 一种颗粒材料接触应力可视化试验加载设备及其使用方法（发明专利：中国）

9. 一种隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置（发明专利：中国）

10. 一种层状岩体隧道中光面聚能爆破参数的确定方法（发明专利：中国）

主要完成单位（对本项目贡献）

1. 华东交通大学（项目牵头单位, 聚能水压爆破、围岩信息化识别技术研发）

2. 中铁四局集团有限公司（成果熟化及技术推广应用）

3. 中铁四局集团第一工程有限公司（成果熟化及技术推广应用）

4. 中国科学院武汉岩土力学研究所（岩爆预警技术研发）

5. 核工业西南勘察设计研究院有限公司（成果熟化及技术推广应用）

6. 中铁上海设计院集团有限公司（成果熟化及技术推广应用）

7. 中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司（成果熟化及技术推广应用）

8. 江西省交通设计研究院有限责任公司（成果熟化及技术推广应用）

9. 中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司（成果熟化及技术推广应用）

10. 核工业华东建设工程集团有限公司（成果熟化及技术推广应用）

主要完成人（职称、工作单位、完成单位、对本项目技术创造性贡献）

1. 耿大新，教授，华东交通大学，项目总体负责

2. 于洋，教授，华东交通大学，聚能水压爆破

3. 丰光亮，副研究员，中国科学院武汉岩土力学研究所，岩爆灾害预警

4. 林冬，高级工程师，中铁四局集团第一工程有限公司，施工现场指导

5. 禹丽峰，高级工程师，中铁四局集团有限公司，爆破施工应用

6. 刘建红，正高级工程师，中铁上海设计院集团有限公司，智能化分析应用

7. 吴廷楹，正高级工程师，江西省交通设计研究院有限责任公司，岩爆预警应用

8. 顾大均，高级工程师，中国铁路南昌局集团有限公司赣州工务段，信息化识别应用

9. 梁向东，高级工程师，中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司，爆破施工应用

10. 苏玉宝，高级工程师，中铁四局集团第一工程有限公司，爆破施工应用

11. 刘新起，高级工程师，中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司，微震监测应用

12. 王小兵，高级工程师，核工业华东建设工程集团有限公司，智能化分析

13. 江强波，无，华东交通大学，围岩信息化识别

14. 刘伟，副教授，华东交通大学，软件信息化实现

15. 刘爱峰，高级工程师，江西省交通设计研究院有限责任公司，施工应用技术

16. 曾应祝，高级工程师，核工业西南勘察设计研究院有限公司，施工应用技术