学科专业评审组:工程建设组
项目名称: 隧道衬砌病害预警与修复材料关键技术
提名单位: 渭南市人民政府
提名等级:三等奖
提名单位意见: 项目依托陕西省自然科学研发计划1项、陕西省教育厅专项研究计划2项、渭南市重点研发计划1项等项目,形成一批具有自主知识产权的创新成果,已深度应用于银西高铁、西延高铁等国家重大铁路项目,相关技术路径对我国高速铁路、长大隧道等交通基础设施建设领域具有重要推广价值,对行业的技术进步和产业结构优化升级有巨大作用,具有广阔的应用前景和推广价值。主要创新成果如下: (1)利用双剪统一强度理论建立了三个主应力影响下衬砌塑性发展模型,揭示了不同非均匀工况作用下衬砌变形破坏机理,有效解决了岩层空洞缺陷、富水等地质不良地段引起的结构损伤界定、范围误差大等难题。 (2)基于不同隧道衬砌类型,开发高韧性树脂修复材料、功能水泥基注浆材料和纤维混杂丝及裂缝专用片材,开发了适合普通硅酸盐和硫铝酸盐混凝水泥体系的(OPC-SAC)的功能外加剂,提出了一种纤维混杂丝及裂缝专用片材制备及加固方法。 (3)建立了隧道衬砌病害治理串、并联混合压阻模型,自主研制出衬砌压阻连续监测预警装置,基于“监测阈值与互联网+”模式建立了裂损细分、加固评价机制。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:何文敏
    排名:1
    行政职务:副处长
    技术职称:教授
    工作单位:陕西铁路工程职业技术学院
    对本项目技术创造性贡献:项目负责人,对创新点1、2、3做出了重要贡献,是第3项发明专利、第4、7、8项论文的完作者,项负责项目总体规划,牵头搭建“预警技术+修复材料”双技术方向,带领团队突破核心瓶颈,形成从病害识别到治理的完整技术链。协调高校、施工单位等多方资源,推动产学研项目落地,解决现场测试、成果转化等跨领域协作问题。支撑团队持续承接重大项目,促成关键技术在12条运营隧道应用,对课题的完成及应用起到关键作用。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《大宗固体废弃物在城轨工程中的高值化利用关键技术》二等奖,排名第1;2022年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《高速铁路隧道二次衬砌注浆结合料制备与工程应用成套技术》二等奖,排名第1;2020年,获陕西省高等学校科技技术《土压平衡盾构用新型发泡剂的研发与应用》三等奖,排名第1。
  2. 姓名:彭磊
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:陕西铁路工程职业技术学院
    对本项目技术创造性贡献:项主要参与人员,对创新点1、2做出了重要贡献,是第1项标准、第3项发明专利、第4、7项论文、第10项实用新型专利的作者,在隧道病害修复材料及治理技术及现场试验指导具有实质性贡献,提出了一种超支化减缩剂的制备方法,制备高韧性环氧树脂注浆材料,增加其与旧混凝土界面的粘结力;开发了适合OPC-SAC的功能外加剂,申报了外加剂发明专利,开发了功能型水泥基修复材料,参与编制了《隧道衬砌拱顶带模注浆工程技术规程》。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《大宗固体废弃物在城轨工程中的高值化利用关键技术》二等奖,排名第2;2022年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《高速铁路隧道二次衬砌注浆结合料制备与工程应用成套技术》二等奖,排名第2;2020年,获陕西省高等学校科技技术奖《土压平衡盾构用新型发泡剂的研发与应用》三等奖,排名第2。
  3. 姓名:聂红宾
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:陕西铁路工程职业技术学院
    对本项目技术创造性贡献:项目主要参与人员,对创新点1、3做出了重要贡献,是第2、5、6、9项论文的作者,揭示了不同非均匀工况作用下衬砌变形破坏机理,有效解决了岩层空洞缺陷、富水等地质不良地段引起的结构损伤界定、范围误差大等难题;建立了隧道衬砌病害治理串、并联混合压阻模型,牵头研制出衬砌压阻连续监测预警装置,实现了隧道衬砌病害治理的智能评价。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《极温环境下碳纤维废丝混凝土抗冻机理及在复合衬砌病害治理研究》三等奖,排名第1;2023年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《地铁隧道盾构法施工期围岩安全监测与预警成套技术研究》二等奖,排名3。
  4. 姓名:高妮
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:陕西铁路工程职业技术学院
    对本项目技术创造性贡献:项目参与人员,对创新点2做出了重要贡献,是第4项论文的作者,利用超支化聚合物改性固化剂制备了高粘结的环氧树脂注浆材料,开发了适合普通硅酸盐和硫铝酸盐混凝水泥体系的(OPC-SAC)的功能外加剂,提出了一种纤维混杂丝及裂缝专用片材制备及加固方法。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《大宗固体废弃物在城轨工程中的高值化利用关键技术》二等奖,排名第3;2022年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《高速铁路隧道二次衬砌注浆结合料制备与工程应用成套技术》二等奖,排名第3;2020年,获陕西省高等学校科技技术奖《土压平衡盾构用新型发泡剂的研发与应用》三等奖,排名第6。
  5. 姓名:王永维
    排名:5
    行政职务:实践教学科科长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西铁路工程职业技术学院
    对本项目技术创造性贡献:项目参与人员,对创新点1做出了重要贡献,是第8项论文、第10项实用新型专利的作者,利用双剪统一强度理论,建立了三个主应力影响下衬砌塑性变形模型,分析破坏规律,突破了复杂环境下隧道结构塑性验算过程中主应力考虑不全的技术难题。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《大宗固体废弃物在城轨工程中的高值化利用关键技术》二等奖,排名第5;2022年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《高速铁路隧道二次衬砌注浆结合料制备与工程应用成套技术》二等奖,排名第5;2020年,获陕西省高等学校科技技术奖《土压平衡盾构用新型发泡剂的研发与应用》三等奖,排名第11。
  6. 姓名:张新锦
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:陕西铁路工程职业技术学院
    对本项目技术创造性贡献:项目参与人员,对创新点3做出了重要贡献,是第10项实用新型专利的作者,结合碳纤维废丝受力过程中的导电特性,建立了纤维废丝、内贴织物的串、并联混合压阻(压力与电阻关系)模型,揭示了受力与电阻之间的相互作用机理。
    曾获国家科技奖励情况:2023年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果《大宗固体废弃物在城轨工程中的高值化利用关键技术》二等奖,排名第10。
  7. 姓名:燕波
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:陕西铁路工程职业技术学院
    对本项目技术创造性贡献:项目参与人员,对创新点2做出了重要贡献,是第10项实用新型专利的作者,参与制备高韧性环氧树脂注浆材料,对固化剂进行改性得到了超支化固化剂,提出了裂缝注浆工法,提出了纳米短纤维注浆打底+高强片材上贴抗拉+损伤末端锚固的有效治理工法。
    曾获国家科技奖励情况:2024年,获中国公路学会科学技术进步奖《山岭岩溶隧道建设与运营结构安全风险防控关键技术及应用》一等奖,排名第12;2023年,获中施企协工程建设科学技术进步奖《隧道多因子多维度围岩稳定性判释方法及机械化施工技术》二等奖,排名第10。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西铁路工程职业技术学院
    单位贡献:作为“隧道衬砌病害预警与修复材料关键技术”项目的主要完成单位,陕西铁路工程职业技术学院在陕西省自然科学研究计划、陕西省教育厅专项科研基金、渭南市科技计划项目等的资助下,开展了较为系统深入的研究,负责制定项目总体方案、技术路线、研究内容和目标,负责为项目研究创造良好的环境、提供设备、试验条件、保证科研资金投入等,对项目的创新和应用做出了如下贡献: 1.组织项目的实施研究、开发和应用工作; 2.揭示了不同非均匀工况作用下衬砌变形破坏机理,有效解决了岩层空洞缺陷、富水等地质不良地段引起的结构损伤界定、范围误差大等难题; 3.开发了适合普通硅酸盐和硫铝酸盐混凝水泥体系的(OPC-SAC)的功能外加剂,提出了一种纤维混杂丝及裂缝专用片材制备及加固方法; 4.建立了隧道衬砌病害治理串、并联混合压阻模型,自主研制出衬砌压阻连续监测预警装置,基于“监测阈值与互联网+”模式建立了裂损细分、加固评价机制,实现了隧道衬砌病害治理的智能评价; 5.组织领域内技术宣传和技术推广工作,多次组织全国学术交流会,培养大批科研与技术人才; 6.组织技术应用和工程实践,完成工程应用,创造了较大的经济和社会效益; 对创新点1、2、3具有重要贡献。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处