机器轰鸣震彻山谷,岩层深处掘进作业有序推进。全电脑三臂凿岩台车高效作业,钻头每一次冲击都在实时采集转速、推力、钻进速度等核心参数,为隧道掘进实时绘制掌子面围岩的数字画像。
由中交中南局承建的白鹤山特长隧道全长7397米,是义龙庆高速丽水段的关键控制性工程,其围岩软硬交错,岩性变幻莫测。隧道施工,看不见的才最可怕。传统的探测方法是做单轴饱和抗压强度试验,时间和人力成本较高,无法及时对现场当前掌子面循环的施工提供帮助。面对行业困境,项目团队创新研发了一套围岩智能识别术,通过给大山做一次系统性的“CT扫描”,全方位探测掌子面前方围岩结构,精准研判地质隐患,实现不良地质提前预警、超前预判。
围岩智能识别,简单来说就是让凿岩台车边干活边“汇报情况”。全电脑凿岩台车在钻孔时,会实时采集钻头的转速、推力、钻进速度等6项核心参数,再通过5G信号实时回传至智能建造云端平台。这就像医生给患者做CT,探头深入体内后,会实时把体内的病灶数据传回显示屏,让医生精准掌握病情。而台车的“钻头”就像CT探头,把内部岩石的关键数据传回去。平台将这些实时采集的随钻参数,结合前期的地勘报告、超前地质预报,把一个循环的掌子面围岩精细划分为16个区域,逐一“体检”后得出整体围岩等级,提前摸清大山的“内部情况”。

义龙庆白鹤山特长隧道
这套智能技术带来的变革,集中体现在快、准、安三大优势。
首先是速度快。从数据采集到预警输出,最快只需1分钟。围岩等级在1小时内就能判识完成,效率比传统模式提升80%以上。当老方法还在等挖开岩面“看个究竟”时,智能系统已经把前方地质变化提前告诉了指挥室,彻底告别“盲目施工”。
其次是精度准。传统方法的识别准确率只有65%至85%,而且高度依赖技术人员经验,主观性强、易出错。而智能系统的识别准确率突破90%,所有采集数据实时记录、真实可追溯,判断更科学,也更让人放心。

围岩智能识别数字化平台
最后是安全保障更高。这套系统能提前10到20米预测围岩质量,精准预警地质灾害。一旦检测到塌方、涌水等风险,它会及时发出警报,为现场应对争取充足时间,有效规避地质突变带来的安全隐患,让隧道施工真正变得“可控”。
“以前打钻全靠经验,岩层变了也不知道,等发现不对,超挖欠挖都晚了。”从事隧道开挖20年的工人老王感慨,“现在台车自己会判断,我们只要看着屏幕就行。”而智能识别只是第一步——每轮施工结束后,三维扫描仪还会对开挖面进行厘米级精度的扫描,生成数字模型,作为围岩识别的重要补充。它能精准呈现超挖多少、平整度如何,数据实时反馈给智能爆破系统,实现“一炮一优化、一环一提升”,让施工精度再上一个台阶。“如今有了这套智能识别技术,围岩情况判断精准又可靠,施工安全更有保障,效率也跟着大幅提升。”项目总工程师张文杰说。
眼下,白鹤山隧道正朝着年度目标稳步迈进。这套为大山做“CT”的智能技术,不仅成功破解了浙西南复杂地质的施工难题,也为全国同类山岭隧道施工提供了可借鉴的经验。
