国家自然科学奖推荐书-中国土木工程学会.doc

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1、【项目名称】复杂环境下城市轨道交通建设关键技术及应用【推荐奖种】2016年度国家科技进步奖一等奖【推荐单位意见】中国土木工程学会推荐意见：本项目成果是由国家、省部及结合重大工程建设相关研究计划的成果构成，针对高速建设和复杂环境带来的施工困难、安全风险、建设管理等问题，解决了地铁近接穿越复杂环境的系列施工技术难题，建立了基于全生命周期安全风险控制的建设管理系统方法和标准，并在全国40个城市的轨道交通建设中得以应用。在大直径泥水盾构穿越高水压、强透水、卵砾石地层中安全快速施工技术、地铁紧接穿越既有运营地铁隧道、穿越既有建筑技术及全过程建设风险管控理论和

2、方法方面达到国际领先水平。【项目简介】我国城市轨道交通建设规模与速度世界罕见，建设环境日趋复杂。地铁线路穿越既有运营隧道、既有建（构）筑物；下穿江河；穿越富水、软硬不均、卵石地层等复杂环境成为地铁建设的“新常态”。针对高速建设和复杂环境带来的施工困难、安全风险、建设管理等问题，课题组历经7年系统研究，解决了地铁近接穿越复杂环境的系列施工技术难题，建立了基于全生命周期安全风险控制的建设管理系统方法和标准，为全国近40个城市的轨道交通安全高效建设提供了技术支撑。一、建立了地铁线路穿越既有运营隧道、建（构）筑物，穿越江河、富水软硬不均地层、卵漂石地层等复

3、杂地质条件下的施工关键技术1、针对各种复杂地质条件下盾构近接既有运营隧道施工，研发了人机联动、建设运营联动以及安全预警全社会联动的多层次全方位动态实时监控技术与智能决策系统，建立了盾构下穿既有运营隧道的“测（综合监测）—决（智能决策系统）—人（盾构操作手）—机（盾构推进）—控（运营隧道）”五位一体的智能化快速联动安全施工控制技术；研发了采用各种注浆方式和工艺的控制下穿运营隧道位移和复位的辅助技术，实现了空间交叉隧道结构的长期稳定；创新了调节盾构土仓压力控制开挖面稳定技术，探明了既有线变形发生、发展规律及特征。2、针对地铁盾构隧道穿越高水压、卵砾石、

4、富水地层的诸多难题，开发大直径盾构刀盘刀具配置设计方法及装备，常压换刀工艺和管片止水技术，创新水泥土改良抑制冻胀融沉的冻结法新技术和液氮冻结更换盾尾刷技术。3、建立盾构穿越重要建筑物的基于考虑复杂应力路径的小应变硬化模型等三维变形预测分析方法，提出适用于盾构穿越全过程的五阶段控制流程，建立考虑既有建筑的盾构穿越扰动双控标准，提出两级预警、分阶段评估与保护的控制措施。二、建立了基于安全风险控制的全生命周期建设管理系统方法4、基于复杂环境的地下工程施工风险，结合穿越既有运营隧道、建（构）筑物，江河湖泊的工程实践，建立轨道交通风险管控技术体系，编制《城市

5、轨道交通地下工程建设风险管理规范》，提出的按建设阶段进行动态性、连续性、及时性的风险管理方法达到国际领先水平。5、针对多项目群同步建设、系统接口繁杂等问题，构建多项目群数字化建设管理方法，编制《城市轨道交通建设项目管理规范》，创造性提出全寿命成本控制、网络化建设及全过程实施安全与风险动态控制方法及标准，建设的南京地铁一号线造价3.9亿元/公里为国内同期水平最低。6、创建PPP投融资模式并实施国内首个轨道交通项目，为大规模建设提供资金保障。北京地铁4号线节省融资成本约98亿元，被列为财政部轨道交通PPP的示范项目，为政府大力推进PPP融资方式奠定了理

6、论和实践基础。三、创建了城市轨道交通技术评估体系及推广平台。49项成果在全国40个城市的轨道交通建设中应用。课题获国家发明专利3项、实用新型专利5项，出版专著9部，形成国家和行业标准5项，产生显著的经济和社会效益。为中国建设技术栖身世界强国奠定坚实基础。【客观评价】本项目成果是由国家、省部及结合重大工程建设相关研究计划的成果构成，相关第三方评价如下：（一）、成果鉴定(1)住房和城乡建设部成立由院士专家组成的专家组对“十一五”国家科技支撑计划重点项目“新型城市轨道交通技术”课题一“城市轨道交通技术发展和创新体系研究与示范”的验收意见（旁证：附件）：1

7、）课题组首次提出了从政府监管、投融资、建设管理和运营管理各环节的轨道交通可持续发展系列政策和规范性文件。对我国轨道交通行业管理的政策完善和规范化运作具有积极的指导意义。2）首次系统提出《2020城市轨道交通技术发展纲要建议》，提出了二十多个专业和十三个重点综合技术领域的技术发展方向及重点研发的前沿理论和核心技术。3)研究成果在全国建设轨道交通的城市推广应用，取得了显著的经济效益和社会效益。（2）王梦恕院士等组成的专家组对《南京地铁大直径（11.2m）盾构隧道穿越长江关键技术研究》的验证意见（旁证：附件）：课题创立了高水压、强透水、卵砾石地层中大直径

8、泥水盾构安全快速施工关键技术，解决了盾构独头一次掘进施工的世界性技术难题，创造了单月日平均最大掘进21.2米的世界纪录。提