9月13日，據(jù)中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱“成都院”）消息，該院積淀的核心成果《復(fù)雜環(huán)境長大水工隧洞整體安全穩(wěn)定控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》，獲得四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。

溪洛渡水電站泄洪隧洞泄洪 。邱云攝

水工隧洞作為大型水電工程核心建筑物之一，承載輸水發(fā)電、泄水防洪等重要功能，隨著水電開發(fā)向深遠(yuǎn)地區(qū)推進(jìn)，日益呈現(xiàn)洞線長、斷面大，并與高應(yīng)力、高水頭、高地溫等復(fù)雜環(huán)境耦合的特點，導(dǎo)致在勘察設(shè)計、施工建造及運行維護(hù)三個階段均面臨新的挑戰(zhàn)。有了這一重大科技成果，這些問題將迎刃而解。

成都院從事水電勘測設(shè)計70余年，設(shè)計建造了眾多享譽(yù)全球的水電工程，在水工隧洞設(shè)計方面積累了豐富經(jīng)驗。

據(jù)了解，依托國內(nèi)外40余座水電和國防工程隧洞，成都院團(tuán)隊通過理論分析、實驗研究、技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制和監(jiān)測反饋等系列手段，提出了水工隧洞巖襯結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定控制理論及評價體系，構(gòu)建了復(fù)雜環(huán)境下隧洞巖襯結(jié)構(gòu)整體承載全過程孿生仿真方法，研發(fā)了水工隧洞巖襯結(jié)構(gòu)全周期、全天候、全要素、全空間“四全”健康透明感知系統(tǒng)、動態(tài)管控知識平臺，創(chuàng)新了巖襯智能建造技術(shù)，突破了復(fù)雜環(huán)境長大水工隧洞建造多項技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)“更快、更省、更智能”，為工程長期整體安全穩(wěn)定控制提供“利器”。

“傳統(tǒng)水工隧洞設(shè)計主要考慮環(huán)向-徑向，未考慮軸向影響，理論模型不夠完善，難以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境長大水工隧洞需求。”成都院總工程師、成果負(fù)責(zé)人夏勇說，巖襯結(jié)構(gòu)軸向-環(huán)向-徑向整體穩(wěn)定控制理論，為水工隧洞精準(zhǔn)設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。不僅如此，根據(jù)隧洞不同定位和所處條件，從功能分類、圍巖分級、地質(zhì)分區(qū)、施工分序上，構(gòu)建“四分”設(shè)計評價體系和標(biāo)準(zhǔn)，便可實現(xiàn)長大水工隧洞精確選線、精細(xì)設(shè)計。

“基于理論基礎(chǔ)，建立的巖襯結(jié)構(gòu)真實仿真方法和一體化分析系統(tǒng)，顯著提升隧洞快速精細(xì)設(shè)計水平，設(shè)計效率提高25%。”成都院水工專業(yè)負(fù)責(zé)人唐碧華介紹，基于圍巖應(yīng)力調(diào)整、襯砌結(jié)構(gòu)開裂及滲流耦合作用機(jī)理，提出了巖襯結(jié)構(gòu)整體承載真實仿真分析方法，真實仿真了水工隧洞巖襯結(jié)構(gòu)性態(tài)，節(jié)省鋼筋用量13%以上，在成都院主編的《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》采納了該研究成果。

以往，由于監(jiān)測精度不夠高，災(zāi)害預(yù)警不夠準(zhǔn)，缺陷檢查效率低，難以實現(xiàn)透明感知，隧洞建設(shè)及運行存在風(fēng)險。再加上設(shè)計-建造控制等多源信息集成化程度低，項目質(zhì)量協(xié)同管控難。因此，對感知技術(shù)和管控平臺方面進(jìn)行創(chuàng)新，顯得極為迫切。

為此，成都院團(tuán)隊構(gòu)建適應(yīng)巖襯結(jié)構(gòu)特點的透明感知技術(shù)，實現(xiàn)了感知傳感器的科學(xué)布置，巖體破裂定位精度提高30%。在壩高世界第一的雙江口水電站，多次成功預(yù)警施工過程洞式溢洪道巖爆等災(zāi)害。破裂感知成果還被國際巖石力學(xué)學(xué)會建議測試方法采納。

推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綠色化、低碳化，是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是建設(shè)人與自然和諧共生現(xiàn)代化的內(nèi)在要求。項目團(tuán)隊在控制理論、仿真方法、感知技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了多源數(shù)據(jù)融合的智能動態(tài)管控平臺，為工程安全優(yōu)質(zhì)高效建設(shè)提供技術(shù)和管理保障，創(chuàng)新了水工隧洞綠色智能建造技術(shù)，其中綠色智慧砂石系統(tǒng)實現(xiàn)減量化、資源化100%；混凝土溫控節(jié)水約30%。

研究成果相繼在地質(zhì)條件最復(fù)雜的錦屏一級、峽谷泄洪功率最大的溪洛渡、抗震級別世界最高的大崗山水電站等眾多超大復(fù)雜型工程中成功應(yīng)用。相關(guān)工程獲得重磅獎項，如溪洛渡與錦屏一級水電站獲FIDIC工程項目杰出獎。大崗山水電站隧洞工程經(jīng)受住了瀘定地震考驗，泄洪洞、輸水隧洞均運行正常，有效保障了震后能源供給。

截至目前，成都院已經(jīng)榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎29項、四川省科學(xué)技術(shù)獎79項，擁有50多項國際領(lǐng)先的核心技術(shù)。（邱云 、尹崇林）

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