“我們是??小浌穷^’?!闭劶皹s獲中交集團(tuán)第三屆職工崗位創(chuàng)新成果一等獎的《隧道施工實(shí)時監(jiān)測及超前地質(zhì)預(yù)報智能處理關(guān)鍵技術(shù)》,中交二航局居炎飛創(chuàng)新工作室領(lǐng)頭人居炎飛如是說。
居炎飛口中的“軟骨頭”,是指山嶺隧道施工中最令人擔(dān)心的軟土、弱巖、斷層、富水等地質(zhì)條件。相比于隧道圍巖的“硬骨頭”,隧道施工中遭遇“軟骨頭”更為危險。二航局承建的云南文麻高速公路大法郎隧道,就遭遇了“軟骨頭”。大法郎隧道左線全長3390米,屬特長隧道,溶蝕裂隙、溶蝕溝槽、溶洞分布較多,隧道掘進(jìn)施工面臨巨大挑戰(zhàn)。隧道剛掘進(jìn)不久,左洞掌子面就發(fā)生了溜塌、涌泥、涌水等多次災(zāi)害,項目部被迫停工。
關(guān)鍵時刻,居炎飛創(chuàng)新工作室挑起了這份重?fù)?dān)。工作室團(tuán)隊加緊研究國內(nèi)外山嶺隧道超前地質(zhì)預(yù)報的方法及硬件發(fā)展情況。他們發(fā)現(xiàn),隧道超前地質(zhì)預(yù)報的精確度一直較低,這與現(xiàn)場施測、預(yù)報人員經(jīng)驗(yàn)存在差異性有關(guān)?!耙悄軌蜷_發(fā)一款智能化軟件,對波形圖的各項指標(biāo)進(jìn)行自動判別并量化,精準(zhǔn)判斷各項指標(biāo)的高低,就可以規(guī)避人為經(jīng)驗(yàn)判別帶來的誤差?!本友罪w提出了“金點(diǎn)子”。
然而,研發(fā)一款智能化軟件,涉及的工作千頭萬緒,測量、軟件編程、可視化開發(fā),還需要大量數(shù)據(jù)支撐。“這是推動隧道智能化監(jiān)測技術(shù)向前邁進(jìn)的關(guān)鍵一大步?!本友罪w不斷給團(tuán)隊打氣。研發(fā)小組經(jīng)過對開發(fā)平臺的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和不斷嘗試,利用像素識別技術(shù),成功在波形圖中提取到各項指標(biāo)的量化數(shù)據(jù),解決了軟件系統(tǒng)開發(fā)中的關(guān)鍵核心問題,為軟件順利開發(fā)應(yīng)用奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。
工作室團(tuán)隊把二航局施工的隧道地質(zhì)雷達(dá)預(yù)報歷史波形圖收集起來,建立了波形數(shù)據(jù)庫?!斑@些圖形要進(jìn)行導(dǎo)入、剪切、像增益處理,然后通過波峰識別、指標(biāo)計算、云圖顯示,導(dǎo)出結(jié)論判斷?!奔夹g(shù)骨干雷霆熟練地將這些波形圖一一判別標(biāo)準(zhǔn)嵌入到軟件程序中,給程序提供“學(xué)習(xí)資料”,讓其能準(zhǔn)確分辨不同波形所代表的真實(shí)地質(zhì)。
在團(tuán)隊的共同努力下,“地質(zhì)預(yù)報軟件”誕生了。“右洞掌子面前方有溶洞,拱頂深約15米左右,縱向長6至7米,且伴有填充物?!笨粗娔X上出現(xiàn)的波形圖,雷霆通過計算后報出了一組數(shù)據(jù)。這是“地質(zhì)預(yù)報軟件”在大法郎隧道上線后,分析得出的第一個超前地質(zhì)預(yù)報精確數(shù)據(jù)。施工團(tuán)隊立即采取加固洞壁和支護(hù)、排水等工藝方法,避免了險情。
在大量實(shí)踐基礎(chǔ)上,工作室團(tuán)隊對軟件進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化升級,形成了一整套關(guān)鍵技術(shù)。該項技術(shù)成果在文麻高速公路隧道施工中發(fā)揮了重要作用,對隧道前方出現(xiàn)的軟弱帶、巖溶、斷層、富水帶等“軟骨頭”進(jìn)行了數(shù)十次精準(zhǔn)預(yù)報,多次化解了隧道險情,累計節(jié)約成本超過千萬元。(劉婉婷)