吕臻 罗旭嘉 2025-12-18 20:05:48
通讯员 吕臻 罗旭嘉
仲冬时节,浙江南部群山林立,“九山半水半分田”的地貌中,义龙庆高速白鹤山特长隧道正艰难掘进。
白鹤山特长隧道全长7397米,为双向四车道分离式隧道,是义龙庆高速公路丽水段项目的关键控制性工程。
在看不见的地层中,中风化凝灰岩与片岩交错,局部涌水、裂隙坍塌风险频发。传统施工模式下,“地质难摸清、施工难推进、安全难保障”三大难题是工程建设中的拦路虎。
如今,一套融合“围岩智能预判+定制化爆破+全流程协同”的智能建造体系,正以科技之力破解难题,为复杂地质隧道施工写下新答案。

(现场航拍。中交中南局供图)
在地质条件复杂的区域,围岩类型的判别具有挑战性。若采用传统手段,围岩辨识全靠工人“看脸识岩”,效率低、误差大,遇到地下水富集段更是险象环生。一次掌子面作业后,项目信息化副经理吕臻带着满脸灰尘回到项目部,指着电子屏幕上杂乱的围岩数据提出设想:“我们能不能把图像识别和钻孔数据结合起来,让机器帮我们‘识岩’?”
这个提议瞬间点燃了技术骨干们的热情。项目经理许德俊当场拍板成立技术攻坚组,自任组长,立下“45天拿出初步方案”的军令状。
接下来的1个多月,隧道洞口的板房里,总有身影忙碌至深夜。攻坚组白天扎在掌子面,跟着三臂凿岩台车采集数据,粉尘沾满工装,汗水浸透衣衫;晚上对着电脑分析参数,反复调试机器学习模型。草稿纸堆得比桌子还高,办公室的灯常常亮到凌晨。最艰难时,模型准确率长期卡在70%以下,团队顶着压力一遍遍试验,终于在第38天,当数据显示准确率突破85%时,压抑已久的欢呼声响彻办公室,这意味着机器“识岩”终于实现从“能用”到“好用”的突破。
这套“基于图像与钻孔信息的围岩分级技术”,堪称隧道的“智能CT机”。三臂凿岩台车的高清摄像平台实时捕捉掌子面特征,同步采集钻速、钻压等6类核心参数,数据传至云端后,经AI模型自动解析,不仅能精准划分围岩等级,还能提前10米预判地质情况。
2025年8月23日,掌子面掘进时,系统突然发出红色预警:“前方5米存在高强度裂隙水风险”。许德俊接到通知后,3分钟内调度排水设备进场,带领工人提前布设导水管。两小时后,当渗水点如期出现时,早已准备就绪的排水系统瞬间启动,成功避免了渗水带来的隐患问题。如今,这套系统让围岩识别准确率从65%跃升至92%,施工工效提高12%。
围岩摸得准,只是破解隧道施工难题的第一步。如何基于精准的地质画像,实现爆破环节的“精准打击”,成为团队接下来的攻坚重点。
传统爆破参数全凭经验,超欠挖现象突出,既费料又误工。团队以围岩“精准地质画像”为基础,研发“高效精细爆破技术”,实现“一炮一参数”定制化设计。在试验段,他们每次爆破后都测量超欠挖尺寸,记录数据到深夜,不断优化方案。最终,爆破误差控制在5厘米内,远优于行业标准。在断层破碎带施工中,通过监测数据反向优化参数,炸药用量减少18%,工效整体提升超30%。

(白鹤山特长隧道。中交中南局供图)
单一技术突破还不够,难以实现整体施工效率的跃升。智能建造副经理吕臻提出构建全流程协同体系,让“围岩识别-智能爆破-支护决策-监测预警-设备调控”各环节数据无缝流转。
在ZK159+569段的裂隙带施工中,系统预判风险后,10分钟内数据同步至各模块:爆破模块缩小炮孔间距,支护模块加密拱架并增设仰拱,设备模块调度排水设备,监测模块每小时反馈变形数据动态微调。各部门各司其职、紧密配合,不仅规避了裂隙扩展风险,还杜绝了窝工问题,大大降低施工安全风险。
在中国公路学会主办的“蓝翼杯”第一届人工智能场景创新应用大赛中,“隧道围岩智能识别大模型应用设计”项目荣获三等奖。这项隧道智能化建造领域的创新,为行业从“经验驱动”向“数据+AI驱动”转型提供了生动示范。
12月初,白鹤山隧道整体掘进顺利突破4000米大关,这条穿越浙南群山的交通要道正加速成型。许德俊望着这条穿越群山的隧道,眼中满是期待:“这条路通车后,山区群众的出行会更便捷,这就是我们技术创新的意义。”
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