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高原高地热峡谷区铁路修建关键技术
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    U453.5
  • 关键词:
  • 成果简介:
    建设西藏自治区铁路网,是打通南亚陆路国际通道,贯彻“一带一路”国家倡议的重大举措,对巩固国防、增进民族团结、推动区域社会经济发展具有重要意义。受印度洋板块和亚欧板块强烈挤压作用,区内形成由近南北向活动体系和东西向缝合带组成的构造格局,断裂构造复杂,地下热水沿断裂破碎带富集或出露,是中国地热活动最强烈的地区,特点是:温度高,80℃以上过热水点达60余处;分布集中,全区热水点超过70%分布于藏南;数量多,地热显示区(点)800余处,居全国之首。 铁路建设运营面临以下技术难题:选线受复杂地质、地形及高地热等多重因素控制,线位设置困难;高温低湿环境长期作用下混凝土结构劣化加速;高温缺氧条件下隧道施工、运营环境恶劣。在交通运输工程建设中无经验可循,尚属技术空白。为此,以穿行于雅鲁藏布江峡谷的中国首条高原高地热区铁路——拉萨至日喀则铁路为依托,开展系列科研攻关,形成的“高原高地热峡谷区铁路修建关键技术”成果达到国际领先水平,主要技术创新如下: 揭示了峡谷高地热区地温场分布规律。探明区域构造对地热的控制作用及热泉水化热循环过程;查明峡谷区三维温度场分布特征;创立高地温隧道地温分级和热害评判标准;首次提出高地热区铁路工程设置原则。 构建了高地热峡谷区综合选线技术体系。揭示不同线位与隧道洞身温度的非线性关系;提出“正交地热带、高位傍山、临江降温”的选线原则;首创高地热峡谷区“空间控制法”选线技术。 创立了工程热害综合防治技术。揭示了高地温对混凝土力学和耐久性能的影响规律;研发了高温低湿环境混凝土配合比及养护技术;创建隧道施工热害防治分级标准及技术措施;首创隧道结构分级支护体系。 首创高原地热内燃牵引特长隧道运营通风技术。揭示了高原地区有害气体分布规律;提出有害气体控制指标;创立隧道自然通风评价方法;填补高原地热内燃牵引特长隧道运营通风技术空白。 研究成果成功应用于拉日铁路,解决了高地热区铁路建设难题,缩短了建设工期,保护了沿线自然生态环境。铁路开通3年来,经受住了2015年尼泊尔8.1级强烈地震的考验,运营状态良好,彻底改变了藏西南地区单一依靠公路运输的局面,促进沿线经济带快速发展,社会经济效益显著。日喀则市GDP由2013年142亿提升到2016年202亿,年均增幅位居西藏自治区第一。成果已在拉林铁路、大瑞铁路、林拉公路等高地热区工程中得到应用,规划的中国尼泊尔铁路、新藏铁路等工程均大段落通过类似地热区,成果具有重要的推广价值。 研究成果填补了高地热区铁路修建技术空白,为中国高原铁路设计、施工及验收标准编制提供了技术支撑,发展和完善了中国铁路工程建设技术体系。项目已获得专利34件,国家级工法1项,省部级工法12项,软件著作权2项,编制行业标准2部,出版专著1部,发表论文47篇(其中SCI/EI论文17篇)。
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