973計劃學(xué)術(shù)交流暨課題啟動會在盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室召開

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4月12日-13日，國家973計劃項目“深部復(fù)合地層圍巖與TBM相互作用機理及安全控制”學(xué)術(shù)交流會暨課題一至六啟動會在河南鄭州召開，會議由盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室承辦，武漢大學(xué)劉泉聲教授主持會議，盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室執(zhí)行主任陳饋做會議總結(jié)講話。各課題負(fù)責(zé)人及學(xué)術(shù)骨干人員50余人參加會議。

國家973計劃“深部復(fù)合地層圍巖與TBM的相互作用機理及安全控制”項目是由武漢大學(xué)、盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室（中鐵隧道集團有限公司）、同濟大學(xué)、中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所、重慶大學(xué)、北京交通大學(xué)、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、山東大學(xué)等8家單位共同承擔(dān)，由劉泉聲教授任首席科學(xué)家。

與會人員首先參觀了盾構(gòu)及掘進技術(shù)國家重點實驗室，各課題負(fù)責(zé)人作了學(xué)術(shù)報告。第 1 課題負(fù)責(zé)人同濟大學(xué)蔣明鏡教授針對《深部復(fù)合地層地質(zhì)條件特征與巖體跨尺度力學(xué)效應(yīng)》課題，分析了深部復(fù)合地層條件與力學(xué)行為特征對TBM的影響，探討了精細(xì)定量探測方法、超前探測等不同探測方法；第2 課題負(fù)責(zé)人中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所周輝教授針對《TBM掘進攏動下深部復(fù)合地層圍巖力學(xué)行為響應(yīng)規(guī)律》課題，分析了TBM攏動應(yīng)力場演變規(guī)律及TBM掘進攏動下深部復(fù)合地層圍巖變形破裂機理，展示了力學(xué)響應(yīng)模型；第3 課題負(fù)責(zé)人重慶大學(xué)周小平教授針對《深部復(fù)合地層的TBM破巖機制及三維數(shù)值模擬方法》課題，分析了刮刀和滾刀聯(lián)合作用下軟硬復(fù)合巖層的破巖過程，分析了巖石破碎特征及高地應(yīng)力各向異性復(fù)合地層TBM破巖機理，擬建立描述刀具-圍巖相互作用下的巖石破碎力學(xué)響應(yīng)模型，提出滾刀和刮刀聯(lián)合作用的破巖力計算模型；擬研究復(fù)合地層巖體可掘性的表征指標(biāo)和評價方法，建立基于巖體可掘性的TBM施工圍巖分級體系；項目首席科學(xué)家、第4 課題負(fù)責(zé)人武漢大學(xué)劉泉聲教授針對《深部復(fù)合地層擠壓變形與TBM卡機致災(zāi)機理》課題，圍繞深部復(fù)合地層TBM掘進圍巖擠壓大變形機理、TBM卡機災(zāi)害孕育發(fā)生機理進行了詳細(xì)闡述；第5 課題負(fù)責(zé)人同濟大學(xué)張子新教授針對《深部復(fù)合地層TBM施工安全與圍巖穩(wěn)定控制理論》課題，分析了卡機災(zāi)害控制機理及穩(wěn)定性理論；第6 課題負(fù)責(zé)人北京交通大學(xué)李濤教授針對《深部復(fù)合地層TBM適應(yīng)性與安全控制》課題，闡述了TBM適應(yīng)性設(shè)計理論、評價指標(biāo)體系及評價決策專家系統(tǒng)。國家重點實驗室研發(fā)部部長李鳳遠(yuǎn)介紹了依托工程有關(guān)情況。

會上，來自各大高校的課題負(fù)責(zé)人及學(xué)術(shù)骨干人員圍繞973計劃項目研究內(nèi)容展開了熱烈的討論。通過學(xué)術(shù)交流，明確了研究內(nèi)容，理清了研究思路，優(yōu)化落實了實施方案，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)了依托工程現(xiàn)場試驗檢測，明確了近期的研究計劃和依托工程，分解了研究指標(biāo)，并預(yù)定今年暑假在太湖召開項目交流研究會。

國家重點實驗室執(zhí)行主任陳饋做了會議總結(jié)發(fā)言，感謝與會代表對實驗室工作的指導(dǎo)，陳饋指出，這次會議的召開，既理清了各課題的研究思路，也增進了相互了解，希望項目研討會議至少每半年召開一次，并建議建立起相互溝通與協(xié)調(diào)機制，建立起課題合作與對外保秘機制，建立起研究動態(tài)進展報告機制。目前，國內(nèi)不論是TBM自主設(shè)計制造技術(shù)，還是TBM施工技術(shù)，都滯后于國外最先進技術(shù)。主要表現(xiàn)在2個方面：一是TBM的地質(zhì)適應(yīng)性不強，對某些地質(zhì)，TBM設(shè)備本身還解決不了，需要依賴輔助施工工法。二是對施工風(fēng)險不能有效控制。施工風(fēng)險包括3個方面，一是地質(zhì)風(fēng)險，主要是前期地質(zhì)勘探不足，與實際地質(zhì)偏差太大；二是TBM風(fēng)險，TBM設(shè)備對工程地質(zhì)針對性不強，不能有效適應(yīng)工程，特別是護盾式，適應(yīng)性不穩(wěn)定，最快的進度是護盾式創(chuàng)造的，但最慢的進度，包括TBM長期被困也是護盾式；三是人為風(fēng)險，缺乏對地質(zhì)的把握，缺乏對TBM性能的把握，缺乏豐富的施工經(jīng)驗，從而對開挖與支護不能有效管理，以致引發(fā)工程事故。本973計劃項目的研究就是要有效解決地質(zhì)適應(yīng)性與施工風(fēng)險控制這2個世界級難題。通過研究巖機作用機理提高TBM的地質(zhì)適應(yīng)性，通過研究安全控制體系，有效控制TBM施工風(fēng)險，為TBM的高效掘進和安全掘進及文明施工提供理論指導(dǎo)，從而推動TBM及掘進技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。