专啃“软骨头”的智能监测

“我们是专啃‘软骨头’。”谈及荣获中交集团第三届职工岗位创新成果一等奖的《隧道施工实时监测及超前地质预报智能处理关键技术》，二航局居炎飞创新工作室领头人居炎飞如是说。

居炎飞口中的“软骨头”，是指山岭隧道施工中最令人担心的软土、弱岩、断层、富水等地质条件。相比于隧道围岩的“硬骨头”，隧道施工中遭遇“软骨头”更为危险。二航局承建的云南文麻高速公路大法郎隧道，就遭遇了“软骨头”。大法郎隧道左线全长3390米，属特长隧道，溶蚀裂隙、溶蚀沟槽、溶洞分布较多，隧道掘进施工面临巨大挑战。隧道刚掘进不久，左洞掌子面就发生了溜塌、涌泥、涌水等多次灾害，项目部被迫停工。

关键时刻，居炎飞创新工作室挑起了这份重担。工作室团队加紧研究国内外山岭隧道超前地质预报的方法及硬件发展情况。他们发现，隧道超前地质预报的精确度一直较低，这与现场施测、预报人员经验存在差异性有关。“要是能够开发一款智能化软件，对波形图的各项指标进行自动判别并量化，精准判断各项指标的高低，就可以规避人为经验判别带来的误差。”居炎飞提出了“金点子”。

然而，研发一款智能化软件，涉及的工作千头万绪，测量、软件编程、可视化开发，还需要大量数据支撑。“这是推动隧道智能化监测技术向前迈进的关键一大步。”居炎飞不断给团队打气。研发小组经过对开发平台的系统学习和不断尝试，利用像素识别技术，成功在波形图中提取到各项指标的量化数据，解决了软件系统开发中的关键核心问题，为软件顺利开发应用奠定坚实基础。

工作室团队把二航局施工的隧道地质雷达预报历史波形图收集起来，建立了波形数据库。“这些图形要进行导入、剪切、像增益处理，然后通过波峰识别、指标计算、云图显示，导出结论判断。”技术骨干雷霆熟练地将这些波形图一一判别标准嵌入到软件程序中，给程序提供“学习资料”，让其能准确分辨不同波形所代表的真实地质。

在团队的共同努力下，“地质预报软件”诞生了。“右洞掌子面前方有溶洞，拱顶深约15米左右，纵向长6至7米，且伴有填充物。”看着电脑上出现的波形图，雷霆通过计算后报出了一组数据。这是“地质预报软件”在大法郎隧道上线后，分析得出的第一个超前地质预报精确数据。施工团队立即采取加固洞壁和支护、排水等工艺方法，避免了险情。

在大量实践基础上，工作室团队对软件进行持续优化升级，形成了一整套关键技术。该项技术成果在文麻高速公路隧道施工中发挥了重要作用，对隧道前方出现的软弱带、岩溶、断层、富水带等“软骨头”进行了数十次精准预报，多次化解了隧道险情，累计节约成本超过千万元。（中国交建）