成都理工大学“突出重围”团队 在极端隧道围岩判识领域取得突破

2025-07-29 09:25:01 来源: 周口网 阅读量:
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摘要:极端隧道是深处高海拔地区,蕴含高地应力、高压富水等极易引发灾害的隧道类型,其安全高效建设关乎国家战略,研究方向更是全球关注的焦点。然而,传统检测方法面临围岩识别耗时长、预测精度低、变形判识难三大痛点,

极端隧道是深处高海拔地区,蕴含高地应力、高压富水等极易引发灾害的隧道类型,其安全高效建设关乎国家战略,研究方向更是全球关注的焦点。然而,传统检测方法面临围岩识别耗时长、预测精度低、变形判识难三大痛点,严重制约工程进度并威胁施工安全。

为攻克这一世界性难题,成都理工大学于2022年组建以本科生为主体的“突出重围”科创团队,依托成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护全国重点实验室(下称“地灾全重实验室”),长期探索极端隧道检测方案。目前,团队在围岩智能判识领域取得突破,正为破解全球隧道工程面临的围岩安全困局提供新思路。

图为团队在第十八届“挑战杯”四川省大学生课外学术科技作品竞赛现场

三大核心技术,构筑深隧安全新防线

2020年乐业隧道坍塌事故的亲历者蔡温键,在导师的带领下,和团队耗时两年勘察全球9条极端隧道,针对极端隧道岩围判识进行深入研究,形成三项核心技术。

图为负责人蔡温键在实验室

1.极速岩性识别与分级:形成“图谱耦合智能解析技术”,即通过数码设备采集掌子面图像,利用光谱约束神经网络进行智能分析,将围岩岩性识别与分级时间从传统人工的数小时大幅压缩至1分钟以内,精度显著提升。

2.超长距地质超前探测:创新性融合地震波探测与探地雷达技术,克服了单一探地雷达探测距离短(通常仅约30米)的局限,将掌子面前方有效地质探测距离延伸至100米,为灾害预警和支护决策争取宝贵时间窗。

3.毫米级变形智能监测:研发高精度雷达激光点云扫描仪,具备每日多次全隧道自动化扫描能力,对隧道衬砌及围岩表面的裂缝识别精度高达0.1毫米,实现对隧道整体变形的全天候、精细化监测。

成果丰硕,产学研用深度融合

“从被困隧道的受害者,到守护施工安全的破局者,我们想让黑暗中的绝望永远成为历史。”项目负责人蔡温键作为“突出重围”团队的核心领导力量,带领团队长期致力于相关研究,曾多次前往马角坝等平台实地调研,获取复杂环境下围岩具体数据。目前他依托学校地灾全重实验室与导师课题组资源,发表多项科研成果,完成多篇相关论文。

图为团队前往马角坝实习调研

团队技术成果也已在实际工程中展现实效:团队荣获第十八届“挑战杯”四川省大学生课外学术科技作品竞赛科技发明制作类A类特等奖,属该类别最高奖,获业内多位专家学者认可。团队自主研发的核心硬件设备(雷达激光扫描仪等)已售出2台,应用于实际隧道工程安全监测。此外,“突出重围”还作为唯一本科项目斩获2025“蓉漂杯”高层次人才创新创业大赛总决赛铜奖,并成功获得首轮融资,入驻国家级大学生创业孵化基地。

图为硬件产品在实地应用

图为软件平台界面

地灾全重实验室作为国内地质灾害防治领域唯一的国家级科研平台,拥有世界一流的深部岩体力学、地质探测与监测预警实验设施,汇聚顶尖的学术带头人与研究团队,建立了覆盖地质灾害成因机理、监测预警、防治技术的全链条研究体系,为“突出重围”团队等青年创新力量的突破性研究提供了坚实的理论支撑、先进的实验条件和广阔的工程验证平台。

图为成都理工大学地灾全重实验室

成都理工大学地质工程系副教授马春驰评价道:“‘突出重围’团队直面行业核心痛点,其技术创新具有显著的实用价值和前瞻性。学生们展现的创新精神与扎实功底,为服务国家‘向地球深部进军’战略提供了青年智慧。”

这支平均年龄22岁的年轻团队,正以科技创新践行“向地球深部进军”的时代使命,其口号“等风来,不如造风去”彰显了主动破局的决心。他们的突破,正为极端隧道施工安全筑起一道坚实的智能化屏障。

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