我校主持成果申报2018年度高等学校科学研究优秀成果奖项目的公示(六)

     发布日期:2018-07-11 阅读次数:

    我校主持完成的成果“城市地下工程建设安全保障关键技术及其应用”拟申报2018年度高等学校科学研究优秀成果奖科技进步奖,特进行公示。公示期:2018年7月11日至2018年7月17日,公示内容见附件。

   公示期内如对公示内容有异议,请您向科技处反映。根据相关要求,为了便于核实、查证,确保实事求是、公正地处理异议,提出异议的单位或者个人,应当表明真实身份,凡匿名异议和超出期限的异议一般不予受理。联系人及联系电话:刘蓉,51684647。

  特此公示

  北京交通大学科技处

  2018年7月11日

附件:公示材料:

1.项目名称:城市地下工程建设安全保障关键技术及其应用

2.推荐单位:北京交通大学

3.项目简介

本项目属于地下工程领域。

在复杂多变的城市地层中进行地下工程建设无疑将加剧城市高可靠性运行要求与极度脆弱环境之间的矛盾,而安全性控制显然是城市地下空间开发与地铁建设必须解决的关键问题。城市地下工程施工引起的地层变形及其向周边传递过程中与结构物的相互作用是安全事故发生的根源,因此安全保障应以地层变形控制为核心。为此,在国家973计划、国家支撑计划项目、国家重点研发项目以及国家自然科学基金重点项目支持下,以我国大规模城市地铁建设为依托,经过十余年的悉心研究与工程实践,在复杂地层变形破坏特点、典型灾害形成机理以及控制技术方面取得了多项创新性成果,形成了城市地下工程建设的安全保障技术体系。重点突破的关键技术包括:

(1) 针对我国城市地层特点建立了典型地层力学分析模型,揭示了复杂地层的变形破坏机理,实现了地层变形的精细化预测。建立了复杂城市地层的细观结构力学模型,揭示了细观结构稳定性与宏观变形之间的量化关系,提高了预测的科学性;针对不同城市环境特点提出了地层变形的两种传递模式和三种破坏模式,可对复杂城市地层的变形破坏机制作出描述;基于结构等量刚度的概念,提出了城市地下工程穿越既有地下结构物的三种变形模式,揭示了整体变形演化机制;结合富水软弱地层条件,揭示了盾构及深基坑的地层变形与演化特点。

(2) 针对城市地层与环境的工程响应特点,揭示工程灾害与环境灾害的形成机理,奠定了安全性控制的理论基础。针对城市地层的工程响应特点,明确了工程灾害具有围岩失稳、结构失效和突涌水等三种诱发因素,分别建立了灾变演化机制分析模型,揭示了典型灾害的致灾机理,提出了灾变演化过程的特征参数表达方法;基于接触界面特性和非线性接触力学,建立了地层与结构的动态作用关系模型,提出了动态作用过程的多体接触模拟方法,并在城市地下工程穿越地铁结构、桥桩、地下管线和复杂建筑物工程的分析得到应用;针对城市地下工程施工诱发的环境灾害特点,建立了环境结构物变形控制标准的确定方法。

(3) 针对城市地下工程致灾特点,开发了基于精细化过程控制的安全保障系统技术,显著提升了安全控制技术水平和层次。针对既有结构物的变形破坏特点,提出了地层充填密实、止浆围护形成、抬升力产生和结构抬升四阶段注浆控制模式,使复杂条件下城市地下工程穿越工程成为可能;针对城市地下工程穿越桥梁工程的破坏特点,研发了桥梁桩基承载力保持和桥梁上部结构位态保持的主动控制技术;针对富水软弱地层条件,研发了靶向注浆设计方法和施工工艺,保证了注浆加固体的力学性能,从而保证非降水条件下的安全施工。

(4) 创建了城市地下工程安全建造管理体系,形成了高风险重大工程建设管理新模式。基于安全状态识别,通过地层变形过程预测、实时监测及多源异构数据的融合分析,开发了透明施工系统,实现了全过程安全可控;创建了包括地质保障、技术保障、装备保障、管理保障和救援保障在内的安全保障体系;开发了城市地下工程建设安全协同智能建管平台,并在多个城市地铁工程中得到应用。

项目授权发明专利23项,实用新型11项,软件著作权15项;出版著作8部,编制技术标准和规范3部;发表论文200余篇,其中SCI检索45篇,EI检索87篇;培养博士15人,硕士32人。

4.推广应用情况

城市地下工程建设安全保障关键技术在北京、天津、大连、南京、厦门、宁波等多个城市的地下工程建设安全保障中得到成功应用,提升了工程的技术水平。取得经济效益超过10亿元,节支超过5亿元。

5.主要完成单位及创新推广贡献

排名

主要完成单位

创新推广贡献

1

北京交通大学

北京交通大学作为项目第一完成单位,在国家973计划、国家支撑计划项目、国家重点研发项目以及国家自然科学基金重点项目的支持下,在复杂地层变形破坏特点、典型灾害形成机理以及控制技术方面取得了多项创新性成果,形成了城市地下工程建设的安全保障技术体系,开发了城市地下工程建设安全协同智能建管平台,并在多个城市地铁工程中得到应用,取得良好的经济社会效益。对主要科技创新点1、2、3、4做出突出贡献。授权发明专利15项,实用新型8项,软件著作权10项,出版著作6部,编制技术标准和规范3部;发表相关论文160篇,相关博士论文15篇,硕士论文25篇,为我国城市地下工程安全保障技术领域培养了大批技术人才。

2

北京建筑大学

北京建筑大学作为项目第二完成单位,完成了部分理论研究内容,揭示工程灾害与环境灾害的形成机理,提出了灾变演化过程的特征参数表达方法。对主要科技创新点2、3做出突出贡献。授权发明专利3项,实用新型1项,软件著作权2项,出版著作2本,发表相关论文25篇,相关硕士论文7篇。

3

北京市市政工程研究院

北京市市政工程研究院作为项目第三完成单位,承担了理论成果和监管平台推广应用工作,在工程中应用了包括地质保障、技术保障、装备保障、管理保障和救援保障在内的安全保障体系,对地层与环境的工程响应进行实时监测,实现了城市地下工程建设全过程安全可控,取得了将良好的经济效益。对主要科技创新点3、4做出突出贡献。授权发明专利5项,实用新型2项,软件著作权3项,发表相关论文15篇。

6.主要知识产权证明目录

知识产权类别

知识产权具体名称

国家

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利有效状态

发明专利

一种城市地下工程施工安全风险动态控制方法

中国

ZL200910078235.1

2011-04-27

769262

北京交通大学

张顶立,张成平,房倩,骆建军,侯艳娟,苏洁,黄俊,李宏,陈铁林

已授权、已发证书

发明专利

隧道施工模拟平面应变模型试验台装置

中国

ZL200910244052.2

2011-08-17

 

816816

北京交通大学

张顶立,房倩,李鹏飞,陈铁林,张成平,李兵

已授权、已发证书

发明专利

一种浅埋圆形隧道上半断面施工诱发地面坍塌的预测方法

中国

ZL201210239784.4

2014-04-02

1372068

北京交通大学

张成平,张顶立,苏洁,李倩倩,牛晓凯,宋浩然

已授权、已发证书

发明专利

一种地铁隧道施工诱发地下管线沉降的间接测试方法

中国

ZL201210350873.6

2014-11-05

1515848

北京交通大学

张成平,苏洁,张顶立,牛晓凯,宋浩然,王剑晨

已授权、已发证书

发明专利

一种城市分岔隧道大拱段挖掘方法

中国

ZL201510770228.3

2017-11-03

2681707

北京交通大学

张成平,李鹏飞,张顶立,王华川,张旭,韩凯航

已授权、已发证书

发明专利

准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器及制备方法

中国

ZL201310289063.9

2016-01-13

1918270

北京交通大学

刘胜春,张成平

已授权、已发证书

发明专利

浅埋隧道围岩应力及位移的显式解析解的求解方法

中国

ZL201410765074.4

2018-02-02

2803273

北京交通大学

韩凯航,张成平,张顶立,王剑晨

已授权、已发证书

发明专利

一种土的被动侧压力系数测试装置

中国

ZL201310097500.7

2015-06-03

1687109

北京交通大学

房倩,张顶立,陈立平,刘艳,苏洁,应国刚

已授权、已发证书

发明专利

一种平面纯剪试验装置及方法

中国

ZL201510195187.X

2017-10-13

2654202

北京交通大学

陈铁林,台启民,张中辉,张良以,程少振,刘伟晨

已授权、已发证书

发明专利

结构变形缝空间形态的监测装置

中国

ZL201510509787.9

2018-02-13

2818084

北京市市政工程研究院,北京市政路桥科技发展有限公司,北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司

李东海,牛晓凯,靳璞,崔晓青,吴冰,高西洋,赵江涛

已授权、已发证书

 

7.主要完成人情况表

排名

姓名

主要贡献

工作单位

完成单位

职称

曾获科技奖励情况

1

张顶立

本项目总负责人,主持项目的全面研究工作。作为首席科学家主持完成了国家973计划《城市地下工程安全性的基础理论研究》项目,形成了城市地铁隧道建设的安全保障技术体系,主持成果的工程推广应用。对主要科技创新点1、2、3、4做出突出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

教授

(1)2017年获得岩石力学与工程学会科技进步一等奖:《高速铁路隧道支护结构体系设计方法及其应用》

(2)2017年获得北京市科技进步一等奖:《复杂条件下大型海底隧道钻爆法建造关键技术研究及应用》

(3)2009年教育部科技进步一等奖:《城市地下工程建设的安全风险控制技术及其应用》

2

张成平

项目主要负责人之一,负责项目的具体实施工作,并协助总负责人完成成果的推广应用工作,对主要科技创新点1、2、3做出突出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

教授

(1)2017年获得北京市科技进步一等奖:《复杂条件下大型海底隧道钻爆法建造关键技术研究及应用》

(2)2009年教育部科技进步一等奖:城市地下工程建设的安全风险控制技术及其应用

3

房倩

项目主要负责人之一,负责项目的主要理论研究工作,协助总负责人制定科研方案,并指导科研的具体实施。对主要科技创新点1、2、4做出突出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

教授

(1)2017年获得岩石力学与工程学会科技进步一等奖:《高速铁路隧道支护结构体系设计方法及其应用》

(2)2017年获得北京市科技进步一等奖:《复杂条件下大型海底隧道钻爆法建造关键技术研究及应用》

4

戚承志

项目的主要理论研究人员,协助总负责人完成关键技术的整合和提炼工作。对主要科技创新点2、3做出贡献。

北京建筑大学

北京建筑大学

教授

(1)2010年获中国岩石力学学会自然科学二等奖:《岩土动力学基础理论研究与应用》

(2)2012年获国家科技进步二等奖:《地下工程开挖诱发灾害防控关键技术开发和应用》

5

侯艳娟

项目协调工作的主要负责人,负责协助总负责人组织,审定技术方案,协调项目的推广应用。对主要科技创新点3、4做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

副教授

(1)2017年获得北京市科技进步一等奖:《复杂条件下大型海底隧道钻爆法建造关键技术研究及应用》

(2)2016年获得中国铁道学会科技进步特等奖:《高速铁路隧道围岩稳定性控制技术》

6

陈铁林

项目核心人员,负责理论研究,协助总负责人完善和改进理论研究成果,对主要科技创新点1、2做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

教授

(1)2017年获得北京市科技进步一等奖:《复杂条件下大型海底隧道钻爆法建造关键技术研究及应用》

(2)2016年获得中国铁道学会科技进步特等奖:《高速铁路隧道围岩稳定性控制技术》

7

苏洁

项目核心人员,负责科研成果的推广应用,完成平台的开发工作,对主要科技创新点3、4做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

副教授

(1)2017年获得北京市科技进步一等奖:《复杂条件下大型海底隧道钻爆法建造关键技术研究及应用》

(2)2016年获得中国铁道学会科技进步特等奖:《高速铁路隧道围岩稳定性控制技术》

8

牛晓凯

项目推广应用工程技术负责人,完成现场成果应用推广,和现场监测工作,对主要科技创新点3、4做出贡献。

北京市市政工程研究院

北京市市政工程研究院

高级工程师

(1)2012年获中国铁道学会科学技术三等奖,《复杂环境下隧道爆破新技术》

(2)2013年获北京公路学会科学技术二等奖:《穿越城市轨道交通设施检测评估及监测技术规范》

9

马超

项目的理论研究人员,对主要科技创新点3做出贡献。

北京建筑大学

北京建筑大学

讲师

10

周墨臻

项目的实验研究人员,协助实验方案的实施,实验结果的分析等,对主要科技创新点2做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

讲师

11

杨东波

项目推广应用工程技术参与人,协助完成了平台的应用反馈等工作。对主要科技创新点4做出贡献。

北京市市政工程研究院

北京市市政工程研究院

高级工程师

(1)2017年北京市科技进步三等奖:《基于随钻同孔测量的市政管网周边隐患多源评判技术创研及应用》

(2)2016年中国市政工程协会科学技术一等奖:《道路病害精细探测技术及工程应用》

12

李奥

项目的科研人员,协助科研理论研究,协助实验工作。对主要科技创新点2做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

13

曹利强

项目的科研人员,协助科研理论研究,协助平台的开发工作。对主要科技创新点4做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

14

孙振宇

项目的科研人员,协助科研理论研究,协助平台的开发工作。对主要科技创新点2做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学

15

洪学飞

项目的科研人员,协助科研理论研究。对主要科技创新点2做出贡献。

北京交通大学

北京交通大学