微柏数智说(Vol.15) | 智慧隧道，安全护航每一米掘进

想象一下：在数百米深的山体内部，昏暗、潮湿、粉尘弥漫，这是隧道施工现场的日常剪影。隧道工程穿越山岭、潜行江底，建成后是缩短运距的“捷径”，施工中却是安全风险高度集中的“险境”。

从钻爆法的粗粝轰鸣，到盾构机的精准旋转，工法在迭代，安全命题却始终如一。如何让每一米掘进都有迹可循？如何让每一处风险隐患都提前预警？

本文系统梳理四大工法的智慧工地布设逻辑，看物联网、定位技术如何将“生命至上”写入地下工程。

了解更多文章，可搜索“微柏数智说”

“贯穿地理屏障的通道

各类工程中，隧道是穿越山岭与江河湖海，突破地形与水域阻隔，实现线位最短化的关键通道工程，广泛应用于交通、水利、市政与能源等领域。

• 地理屏障与快速穿越

置身于山岭、地下、水底，隧道依托对复杂地质的适应，将原本绕行或阻隔的线位拉直贯通，显著缩短运距、提升全线通行与输运效率。

• 水文地质与安全博弈

隧道施工作业空间封闭受限，岩爆、突水淹没、有毒气体与缺氧等风险高度集中，施工安全保障始终是隧道建设不可回避的第一命题。

“智慧工地解决方案

隧道施工智慧工地如何布设，取决于工法的机械化程度与风险水平。

钻爆隧道作业人数多、工序交叉、环境恶劣，精细化程度较低、不确定性风险高，智慧工地需对网络设备、施工人员、运输车辆、施工数据、监控量测等要素分别布设、统筹管控，以补齐传统工法的短板；

盾构、堰筑、沉管隧道本就高度机械化、工序集成度高，精细化程度高、不确定性风险低，其智慧工地收敛为一体化管控，重心由"管人"转向"管装备、管数据"，以发挥机械化本有的优势。

• 钻爆隧道

图片来源：湖北交投 微信公众号

钻爆隧道智慧工地围绕钻爆施工的核心安全与管理要素，对各维度感知数据统一遵循"数据感应→自动采集→实时回传→平台汇聚"链路，汇入数据平台实现可视化与预警闭环。

• 盾构隧道

盾构隧道智慧工地实时掌握盾构机运行状态，包括刀盘监测、导向监测、视频监控，可实时了解盾构姿态、掘进参数与出渣情况，支撑掘进过程的动态纠偏与风险控制。

图片来源：广州地铁 微信公众号

• 堰筑隧道

堰筑隧道智慧工地以基坑与结构安全为重点，监测土压力、变形（围护结构位移）、地下水位、渗水、周边地表沉降等，及时评估基坑稳定性，预防失稳与渗漏。

图片来源：深中通道 微信公众号

• 沉管隧道

沉管隧道智慧工地以高精智能控制为核心，实时监测管节姿态（俯仰/横倾/旋转）、位置与沉放深度、对接端姿态与水力条件，控制最终接头姿态与止水，保障水下精准对接。

图片来源：深中通道 微信公众号

“痛点解决和数智化价值

近年来隧道施工安全事故时有发生，国家相继出台《隧道施工安全九条规定》（安监总管二〔2014〕104号）、《安全生产法》（2021年修正），反复强调“生命重于泰山”。

在政策驱动与风险倒逼下，智慧隧道以“全要素感知+数据贯通”将安全管理从“被动补救”转为“主动预防”，其数智化价值集中体现在对以下核心痛点的精准破解：

“微柏案例

微柏软件自主研发的“智慧工地-隧道”产品，依托物联网、无线识别（ZigBee/UWB）、视频监测、BIM、AI等技术，构建“智能感知-预测预警-防控”体系，实现隧道施工实时、远程、动态管理。

自2021年推出以来，已在西藏、浙江、四川、湖北、广东的20余个项目（标段）中应用，为隧道施工安全保驾护航。

“延展深入

“掌子面-仰拱-二衬”、围岩分级与安全步距

开挖后若不及时施作仰拱、二衬，围岩持续暴露或初期支护单独承载，在软弱围岩（Ⅳ~Ⅵ）中极易变形、漏水、甚至塌方。因此必须限制掌子面与仰拱、二衬之间的距离。

基础网络传输通道

隧道内部没有通用网络信号，需要根据隧道长度、施工工艺、数据量及预算等因素综合布设骨干网络，以供隧道内部人车定位、物联感应监控量测使用。

智慧隧道服务配置

在骨干网络完备的基础上，智慧隧道要真正落地，还必须"硬件+系统+人"三者齐备：

• 硬件：感知终端（智能安全帽/定位卡与基站、环境气体传感器、监控量测仪器）、网络与边缘设备（工业交换机、无线网桥/AP）、平台服务器；
• 系统：数据采集与传输软件、智慧工地平台（可视化、预警、业务管理）；
• ：建设/施工方管理人员，以及运维与现场服务人员。

不同工法的服务组织方式不同：

• 钻爆隧道：工序分散、机械化程度相对低、需补齐的短板多，一般由第三方智慧工地服务商提供"设备+系统+现场服务"一体化交付，含硬件安装、平台部署与现场运维，以补齐"管人、管设备、管数据"能力。
• 盾构、堰筑、沉管隧道：设备、系统、数据技术多与施工机械成套一体（如盾构机自带监控与导向系统、堰筑基坑监测与明挖设备集成、沉管浮运沉放测控系统），数据直接由装备产生并接入平台；部分项目在前述成套能力之外，仍需附加第三方服务（如统一数据平台、专项监测、AI 识别等）。

智慧隧道系统

可以形成质量检验评定验收资料吗？

与智慧梁厂等场景一致，应用智慧隧道系统并不能完全取代质量检验评定验收及质量资料制作工作。在施工完成后，施工、监理等单位仍需依据相关标准规范进行现场检测与资料编制，这一过程具有法定性与规范性，智慧隧道系统无法替代。

智慧隧道系统

可以向质量系统提供哪些数据？

智慧隧道系统可与质量系统联动：

• 基础数据同步

同步合同段、单位/分部/分项工程划分、围岩等级、里程桩号、结构尺寸等基础数据。

• 施工数据推送

将开挖（超欠挖、轮廓）、支护（锚杆长度、喷混厚度）、衬砌（厚度、强度）及监控量测（拱顶下沉、洞周收敛）等工序质量数据，按里程/桩号实时推送至质量系统对应质量表格。

但需要注意的是：

不同地区、不同工程类型对质量资料的表单格式和内容要求存在差异。微柏软件的质量系统具备良好的可配置性，可根据项目具体要求定制数据对接接口。

目前，质量资料体系仍以“结果数据”为主。如何将海量的“过程动态数据”更有效地转化为验收依据，并纳入标准质量资料或归档范畴，仍有广阔的研究和探索空间。这需要标准制定方、建设单位、施工单位与微柏软件这样的技术提供商共同创新，推动工程质量管控向全面数字化、智能化演进。

《微柏数智说》是Weepal 微柏软件®特别推出的行业研究栏目，理论解析、趋势洞察，持续关注系列文章，一同解锁更多行业精彩！

你的项目常用哪种隧道施工工法？落地智慧工地时是否遇到网络布设、设备适配、数据对接等难题？

欢迎评论区交流探讨，共探隧道数智建造落地优化方案！想获取更多行业干货与项目案例，欢迎持续关注。

本文仅代表作者观点，不代表平台立场

转载请注明来源于公众号“微柏软件”

作者 | 卢贵英

编辑 | 梁玮滢

排版 | 梁婷儒

统筹 | 梁婷儒