2018年度国家科技进步奖提名项目公示内容
一、项目名称
典型高风险条件下地下工程施工安全保障关键技术
二、提名单位意见
本项目针对地下工程建设过程中面临的“高海拔”、“高富水”和“高敏感”——“三高”风险条件下施工安全保障关键技术，依托国家重点工程四川雀儿山隧道（海拔4378m长7108m）、重庆轨道交通1号线中梁山隧道等工程，开展了专门研究与实践。通过研究，研发了高海拔地区特长隧道工程施工安全保障关键技术，解决了高海拔低氧、低压、低温条件特长隧道施工面临的洞内独头长距离通风供氧、结构混凝土全周期保温防冻、施工机械效率降低等技术难题；研发了高压富水地段城市隧道动态信息化注浆成套技术，实现了高压富水地质条件下隧道工程施工地下水限量排放和洞内安全掘进；研发了高敏感环境下隧道工程微扰暗挖施工控制关键技术，解决地下大断面隧道施工对周边结构和地层的变形与爆破地震动效应控制难题。
项目成果关键技术达到国际领先水平，累计获授权国家发明专利20项；实用新型专利42项；企业标准1部；国家级工法3项；省部级工法13项；软件著作权4项；出版学术专著6部；发表SCI/EI学术论文60余篇；培养博、硕士10人；行业科技进步一等奖2项。相关成果已陆续推广应用于汶马高速狮子坪隧道、重庆中梁山隧道、深圳地铁9号线等地下工程中，累计产生直接经济效益2.13亿余元，有力地推动了我国地下工程修建技术的进步。
提名书、附件材料全部真实有效，各单位对该项目的拟提名情况按要求进行了公示。对照国家科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为2018年度国家科学技术进步二等奖。
三、项目简介
“高海拔地区”、“高富水地质”和“高敏感环境”是隧道工程建设中不可回避的三种典型高风险条件。本项目针对“三高”风险条件下隧道工程施工安全保障技术，依托承建的国家重点工程四川雀儿山隧道（海拔4378m长7108m）、重庆轨道交通1号线中梁山隧道、重庆轨道交通6号线小什字车站隧道（断面430㎡）等典型工程，进行了“产学研用”联合攻关，取得了系列创新性关键技术成果。
（1）研发了高海拔地区特长公路隧道施工安全保障关键技术，解决了海拔4300m以上、9%低含氧量特长隧道独头掘进4000m的通风供氧难题。
构建了考虑海拔高度、隧道进尺、机械消耗的低氧、低压、低温环境下空气含氧量多源衰减计算模型，首次提出了基于肺泡氧分压理论的高海拔地区人体缺氧危险等级划分、控制标准及人员劳动强度指数分级方法，开发了基于穿戴设备的施工人员机体健康状态全过程实时监控应急系统；提出了高海拔隧道“富氧+涡轮增压”的双控组合机械效能提升方法；研发了混凝土保温防冻与隧道结构安全设计施工关键技术。
（2）研发了高压富水地段城市隧道动态信息化注浆成套技术，实现了2.2MPa高富水城市隧道小于0.9m3/d·m的地下水限量排放。
建立了基于“判定地质、分区定位、动态注浆”的高压富水地段城市隧道动水动态信息化注浆设计施工模型及应用系统；研改了高压富水地段隧道工程动态分区注浆配套装置；提出了综合考虑地下动水环境的注浆材料择优配伍方法；形成了高压富水城市隧道高效注浆堵水作业新工法，实现了隧道下穿城市密集居住区水环境的“零影响”。
（3）研发了高敏感环境下隧道工程微扰暗挖施工控制关键技术，实现了26m跨暗挖隧道下穿文物建筑物变形≤2mm、爆破振动速度≤0.5cm/s。
构建了高敏感环境下隧道工程近接施工影响分区及地层变形时空统一预计方法；发明了高敏感环境下大断面隧道微扰施工控制工法；研发了高敏感环境下地下工程微扰暗挖爆破施工控制技术；建立了高敏感环境下隧道施工全过程安全风险动态管控体系。
项目成果关键技术达到国际领先水平，累计获授权国家发明专利20项；实用新型专利42项；企业标准1部；国家级工法3项；省部级工法13项；软件著作权4项；出版学术专著6部；发表SCI/EI学术论文60余篇；培养博、硕士10人；省部级科技进步一等奖2项。相关成果已陆续推广应用于汶马高速狮子坪隧道、重庆中梁山隧道、深圳地铁9号线等地下工程中，累计产生直接经济效益2.13亿余元，有力地推动了我国地下工程修建技术的进步。特别是雀儿山隧道项目被中央电视台新闻联播、朝闻天下、超级工程、辉煌中国等节目8次专题报道，引起了良好的社会反响。
四、客观评价
1. 科技成果鉴定评价
（1）2011年5月16日《高海拔地区复杂地质条件下公路隧道设计与施工技术研究》通过了交通运输部西部交通建设科技项目管理中心组织的专家鉴定，全国勘察设计大师史玉新等的鉴定结论为“整体达到国际先进水平”。
（2）2016年8月28日《高海拔地区（海拔高度4380m）特长公路隧道施工关键技术研究》通过了中国建筑工程总公司组织的专家鉴定，中国工程院院士肖绪文等的鉴定结论为“成果总体达到了国际先进水平。其中高海拔地区特长隧道施工的人体健康保障技术、施工人员与机械设备配置技术达到国际领先水平”。
（3）2017年10月16日《高海拔复杂地质特长公路隧道关键施工技术》通过了中铁总公司组织的专家鉴定，中铁电气化局刘招伟教授等的鉴定结论为“成果具有创新性、经济、社会和环境效益显著，达到国际领先水平”。
（4）2011年12月23日《动水动态信息化注浆施工技术研究》通过了重庆市科学技术委员会组织的专家鉴定，中国工程院院士郑颖人、中铁西南院研究员王建宇等的鉴定结论为“该项目总体达到国际先进水平，其中动水动态信息化注浆设计及施工关键技术达到国际领先水平”。
（5）2013年4月15日，《复杂条件下轨道交通隧道建造关键技术研究》通过了中国建筑工程总公司组织的专家鉴定，中国工程院院士郑颖人、全国勘察设计大师史玉新等的鉴定结论为“该研究成果总体达到国际先进水平，其中岩溶高压富水区信息化注浆技术、城市特大断面隧道修建技术达到国际领先水平”。
（6）2016年1月20日，《低净空狭窄条件下地铁车站建设关键技术》通过了湖南省科技厅组织的专家鉴定，湖南大学苏永华教授等的鉴定结论为“该项成果具有创新性，整体达到国际先进水平”。 2. 社会（媒体）评价
（1）院士、知名专家评价
2015年11月7日，中国工程院王梦恕、肖绪文、郑颖人、聂建国、叶可明五位院士等专家汇聚湖南长沙，参加了“中建基础设施技术论坛”，重点研讨了中国建筑第五工程局有限公司、中建隧道等单位在涉及长大隧道施工、高海拔隧道通风供氧、高富水动态信息化注浆施工技术、复杂环境地铁车站及区间施工关键技术等多项专业技术。与会院士一致评价：成果代表了业内的领先水平。
（2）权威媒体报道
2017年5月30日CCTV1新闻联播栏目《为了我的国、坚守我的岗》报道雀儿山项目：“在世界上海拔最高的特长公路隧道……海拔6000多米，施工高度4000多米，夏天也白雪皑皑，含氧量只有平原地带的一半，施工工人必须一年一换，5年间2600多人苦战在生命禁区……” 3. 工程质量验收评价