如何突破高原极复杂地质超长深埋隧道安全建造与性能保持技术难题?

隧道工程 灾变机制 安全控制 性能保持

青藏高原山川密布,地质复杂,气象多变,严寒缺氧。川藏铁路横穿内外动力耦合作用最活跃、最复杂的青藏高原东部地形急变带,隧道群密集,长大深埋隧道众多,这些隧道面临着大位移活动断层位错、强烈大变形、极强岩爆、高温热害、高水压突水涌泥等重大工程地质灾害,隧道建造安全风险极大。与此同时,板块构造运动、自然沉积等作用引起超长深埋隧道周边环境具有显著的空间非均匀性和多相性,部分岩体物理力学特征呈现高度各项异性,这些非均匀各向异性自然效应严重影响隧道的长期正常服役。为探明川藏铁路深埋超长隧道工程在四高(高海拔、高水压、高地应力、高地温)和两强(强动力扰动与强卸荷)作用下的灾变机理,构建深埋超长隧道工程的安全建造技术体系,构建超长深埋隧道非均匀各向异性自然效应作用下超长深埋隧道的受荷模式及其结构性能劣化模式,亟需开展大型活动断裂带黏滑及蠕滑作用下隧道灾变机制与减震结构、深部复杂软岩损伤时效演化过程与大变形防治、极高地应力岩体能量赋存规律与岩爆控制、高原岩溶和构造带高压水灾变机理与防控、高地温隧道固液气多相耦合传热机理与热害防治、非均匀各向异性自然效应下超长深埋隧道劣化机理与性能保持技术等方面的研究,以解决青藏高原内外动力与工程扰动叠加条件下超长超深埋隧道的建造安全面临的重大风险难题,进而构建极复杂地质超长深埋隧道灾害风险防控理论与安全建造技术体系,形成超长深埋隧道性能保持技术。

推荐机构: 詹天佑科学技术发展基金会

2022年度

如何突破深远海航行装备制造与安全保障工程技术难点?

航行装备 深远海与极地环境 制造与安全保障 关键技术

国家《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》明确指出,瞄准深远海等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目,加快壮大海洋装备产业,建设海洋强国,提高海洋资源、矿产资源开发保护水平。 根据国家发展战略要求,围绕深远海与极地环境下的油气、矿产综合作业平台(包括深海采矿船、极地海洋平台等)、深远海与极地航行装备(包括豪华邮轮、极地LNG运输船、极地重型破冰船、极地大型油轮等)、深远海与极地航行关键设备(包括探测系统、水下生产系统、极地救生设备、基于北斗的空天海岸协同通信保障系统等)等重大装备研发,对深远海与极地环境(包括监测、预报及大数据分析技术等)、深海工程技术(包括顶层设计技术、感知与控制技术、长距离矿产输送与保障技术、系统运维与预警技术等)、极地工程技术(包括冰下探测与通信技术、航行性能预报技术、结构与装置安全评估技术、破冰技术等)、综合安全与保障评估技术(包括安全航行保障技术、远程安全监管技术、安全救助技术、大数据处理分析技术等)、深远海与极地装备工程软件研发(包括环境数据库与预报系统、设计与安全评估系统、安全运维及保障数据库与系统等)等关键技术进行研究,解决“卡脖子”的问题,建立深远海航行装备制造与安全保障相关的技术能力和标准,实现具有自主知识产权的深远海航行装备国产化,占领全球深远海航行装备制造与安全保障技术的制高点。

推荐机构: 中国航海学会

2021年度

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