软硬不均匀地层及复杂环境隧道复合盾构的研究与掘进技术（科学技术奖特等奖）

        课题组针对广州地铁二号线越 ~ 三区间穿越软硬不均地层和复杂周过环境以及紧迫的工期条件要求，对复合式盾构选型及参数设计、管片设计和掘进技术进行了立项研究。

        课题组针对广州地铁二号线的复杂地质条件，提出复合式盾构机设计思想具有原创性，研究选用的复合式盾构机具有优越的地质适应性，功能完善、性能先进、经济实用。

        在国内地铁工程首次完成 1.5m 宽管片的设计施工，这也是目前国际止同类隧道所采用的最大宽度管片，采用该技术大幅度地提高了管片的质量和安装速度，降低了工程成本。

        首次系统研究并制作了复合式刀盘、刀具，并实现了国产化，建立了不同地质、水文条件下的盾构掘进模式及掘进模式转换技术，确保在软、硬不均地层中盾构掘进的最佳效果，拓宽了盾构法的适用地质范围，大大提高了我国盾构法施工技术水平。

        在国内首次系统研究并应用新型泡沫剂及渣土改良技术，有效降低了刀盘、刀具和螺旋输送机的磨损，避免了了刀盘结泥饼，改善了掘进中的土压平衡效果，有利于提高掘进速度，并且没有污染。研制的泡沫剂已产品化，价格可比进口同类泡沫剂降低 40% 以上。

        系统研究了非惰性浆液及其同步注浆技术，应用该技术有效控制了地层沉降，保证了管片的早期稳定，并加强了结构防水效果，具有较大推广应用价值。

        在盾构法中首先研制采用单线重轨重载编组列车运输技术，具有运输速度快、费用低、管理简便等优点，具有很大的推广应用价值。研制的交流变频机车、碴土和砂浆运输车等已获国家专利，其技术和产品已在多个工程应用。

        系统研究的盾构行进姿态、线形控制技术、防止管片错台及裂损的技术，保证了隧道轴线偏差小于 30mm ，管片错台 95% 控制在 5mm 以内，达到了国内最好水平。

        采用的整套控制地表沉降的技术方法，在无附加辅助措施下使盾构施工引起的地表沉降控制在 5~10mm ，两轨道差异沉降小于 2mm ，保证了既有铁路的正常运营和穿越 35 栋四层以上建构筑物的安全。

         课题组通过一整套系统的研究、攻关，有效地保证了盾构施工的安全、质量和工期，取得了良好的效果。在越 ~ 三区间隧道实现了单台盾构施工平均月掘进 236m ，最高月掘进 405m 国内最高纪录；整套技术在广州地铁三号线大 ~ 汉区间隧道推广应用，再创单台盾构平均月掘进 331.3m ，最高月掘进 562.5m 的新纪录。

        该课题成果技术先进、配套、实用，创新性强，推广应用价值大，具有很大的经济、社会效益及环境效益，成果达到了国际先进水平。

        该项科技成果已通过河南省科技厅组织的鉴定，并获工程总公司科学技术特等奖。