揭秘南水北调背后的超级工程师:如何让盾构机预判地质风险?  第1张

南水北调中线引江补汉工程,作为后续工程中的首个重大建设项目,正迅速推进。这一工程背后凝聚了众多值得关注的不懈努力和显著突破,实为鼓舞人心的重要事件。

工程意义非凡

中线引江补汉工程作为南水北调后续工程的关键一环,位于我国地势第二、三阶梯的过渡地带。该工程采用深埋隧洞输送水源,最深埋设达1182米,超过600米的洞段占比高达45%,其复杂性与难度由此可见一斑。该工程被誉为我国目前在建的最复杂、最长的引调水隧洞项目,对南水北调工程的完善具有极其重要的意义。事实上,南水北调工程自启动以来,在水资源调配等方面已展现出显著的积极影响,中线引江补汉工程更是备受期待。

复杂地质挑战

工程地质环境极为复杂,施工期间可能遭遇岩爆、泥水喷涌、大范围断裂等风险。这些情况对盾构机安全破岩构成了重大挑战。盾构机的正常掘进通常依赖于操作者的经验,但在遇到此类特殊地层时,这种依赖显得不足。这不仅对施工设备提出了严峻考验,也对工程人员应对突发情况的能力提出了挑战。若盾构机在掘进过程中遇到问题,将可能对工程进度和安全造成影响,同时处理这些问题通常需要投入大量的人力、物力和时间。

团队介入攻关

武汉理工大学环境与资源工程学院的徐琛团队在解决工程难题方面展现出强大的实力。他们积极寻求突破,为盾构机等关键设备寻找最佳解决方案。徐琛自本科起便投身工程一线,对现场需求和挑战有深刻理解,这激励他们研发实用技术。尽管工程现场困难重重,如深达800米的狭窄隧洞,他们仍多次深入进行试验和数据收集。

智能技术加持

徐琛团队运用人工智能大模型等先进技术,成功研发了盾构机掘进性能的智能感知与预测决策技术。这项技术如同为盾构机配备了一双“智能之眼”。它能实时监测岩石的岩性、强度和硬度等关键数据,并在掘进前对即将面临的地质条件进行预测。因此,盾构机在掘进时能实施更为科学合理的策略,显著缩短卡机处理时间,大幅提高掘进作业的效率和安全性。该技术对引江补汉工程中盾构机的施工具有重大影响。

数据收集分析

为精确了解各类岩层的掘进情况,徐琛团队近三年来多次深入武当山深部引水隧道进行实地考察。隧洞狭窄且深入地下,成员们频繁往返其间。在此过程中,他们搜集了多岩层盾构机所受力的相关数据。这些数据极为珍贵,工程师们运用仿真技术,模拟盾构机挖掘时的不同状态。通过分析,他们找出了卡机原因,并对施工参数进行了相应调整,以助盾构机突破困境。这些有针对性的调整显著增强了盾构机的适应性。

成果即将应用

徐琛团队经过持续努力,其成果已获得专利认可。该团队正计划与学校和企业合作,将成果应用于引江补汉工程。以2022年4月十堰市水资源配置工程为例,一台小直径盾构机出现故障时,徐琛团队迅速采取行动,并应用新技术解决问题。他们通过拓宽左侧岩层挖掘和采用灌浆技术加固破碎岩层,成功帮助盾构机摆脱困境,并在半年多时间里积累了宝贵经验。这一事件展示了技术成果在实践中的有效性,预计该成果在引江补汉工程中的广泛应用将促进工程顺利进行。

综合上述情况,中线引江补汉项目展现出了积极的发展态势。徐琛团队将理论与实践有效结合的做法,是否值得广泛推广?期待大家积极点赞、转发文章,并在评论区积极分享个人见解。