在“地质博物馆”里智能掘进（工匠绝活·我在严重工程一线）

2025-07-20 22:54:59 [综合] 来源：晴影灵阁站

二衬台车在展开定位作业。地质刘瑜摄。博物

秦岭内地，馆里工匠工程云海苍莽。掘进绝活在千山万壑之间，严重一座巨型地道洞门如钢铁巨龙般俯首耸立——这便是地质本年4月11日贯穿的新建陕西西安至湖北十堰高铁(以下简称“西十高铁”)操控性工程西岭地道。

作为西十高铁穿越秦岭山区最长的博物Ⅰ级高危险地道，西岭地道以±1.7毫米的馆里工匠工程横向精度、±3.1毫米的掘进绝活纵向精度、±5.6毫米的严重高程精度贯穿，标志着西十高铁建造获得了关键性发展，地质为后续无砟轨迹施工奠定了坚实根底。博物

打通双线36.115公里的馆里工匠工程Ⅰ级高危险地道。

立异使用，掘进绝活把岩层当“豆腐”切。严重

西岭地道，坐落陕西省商洛市商州区境内，地处秦岭低中山区，是西十高铁全线最长的Ⅰ级高危险地道，发明了我国高铁Ⅰ级高危险地道的最长施工纪录。

“西岭地道规划为双洞单线地道，双线总长36.115公里，犹如‘地下长城’，需求选用4座斜井、20个作业面一同施工。这儿的地质条件之杂乱，可谓一座‘地质博物馆’。”中铁七局西十高铁3标二分部总工程师何心德介绍，“地道穿越6类围岩、2处大型断层、8处褶皱、5公里的软岩大变形、10处洞身浅埋段，施工进程中，咱们时间面临着微瓦斯溢出、岩溶、突涌水、顺层崩塌等危险。”。

地质条件如此杂乱，怎么保证施工安全和质量？项目建造团队立异施工途径，选用了数字化施工系统，通过BIM建模和无人机歪斜拍摄技能，构建了厘米级精度的数字地道模型；投入智能衬砌台车、焊接机器人等智能装备，构成了全方位的机械化施工网络。

尤其在浅埋段施工中，因为覆土薄、岩层改变频频且结构杂乱，团队选用装备智能压力传感系统的悬臂掘进机。“机械臂能实时感知岩层改变，主动调理掘进参数，不只能将喷发混凝土超耗率下降40%，还能下降地道崩塌危险。”何心德说，“这相当于把岩层当‘豆腐’切，在‘薄如蛋壳’的浅埋层完成‘零扰动施工’。”。

杂乱的地质条件也为地道通风制作了更多难题。“西岭地道作为长大地道，完成通风本就不易。”何心德指着3号斜井洞口的风机说，“通过造访调研和调查学习，咱们决议依据不同施工阶段调整通风规划。”。

考虑到斜井长1.6公里，断面小，团队挑选高功率的智能风机，装备低风阻的风袋，在通风间隔大于1公里时，运转功率是一般风机的1/4，且噪声较小，不会影响正常施工进程中咱们的沟通。

但是，斜井进入正洞施工后，转变为4个掌子面，也便是开挖坑道进程中不断向前推动的作业面。施工人员发现，若仍按原规划选用4台风机、布设4条风袋别离通风，通风管道会在这个斜井小断面辅佐坑道占有过大的空间，导致施工机械设备难以通行。“那个时候，我先在地道里仔细观察，然后回到办公室安排技能人员一同重复证明办法可行性，最终选用两台风机承当4个掌子面的施工通风，在斜井规模选用两条风袋，进入正洞再一分为二，凭借流体力学理论树立模型对风量、风压进行检算，保证掌子面风量足够。”何心德至今浮光掠影。

这样布设管道，通风、通行问题都处理了。为了保证通风作用，技能人员还专门组成课题小组，研讨怎么保证4个掌子面的回风，减小彼此搅扰，依据掌子面空气质量主动调理风量风压。现在，团队关于通风方面的研讨现已构成2篇技能论文，并在职业中心期刊上宣布，获得2项国家专利和1项陕西省省级工法。

操作员在指挥地道内作业。刘瑜摄。

发明1/256800的相对闭合差。

精准监测，摸清岩层的“脾气”。

在杂乱地质环境中处理掘进难题，为项目建造奠定了重要根底，而保证这条地道在秦岭山脉深处完成高精度贯穿，则对丈量和操控技能提出了苛刻的要求。

团队选用了先进的断面扫描仪——3D激光扫描仪。曾经的断面仪一次只能扫一个断面，用时10分钟；而3D激光扫描仪能够收集60米规模的断面数据，可按30厘米切取一个断面，取点距离20厘米，也只需求10分钟。这极大地提高了断面扫描功率，协助施工人员把握现场开挖状况，并能及时调整爆炸参数，继续操控开挖掘进水平。

“为了摸清岩层的‘脾气’，咱们还构建了‘三位一体’智能勘探系统。”项目工程部部长郑向南介绍，地质雷达与超前钻探组成“地质侦察兵”，像做“微创手术”相同取芯剖析；运用TSP地震波法进行岩体“CT扫描”，猜测断层参数辅导支护规划；动态监测渠道作为“才智大脑”，在岩体完整性指数低于0.3或地下水流量打破10立方米/小时阈值时，会当即宣布警报。

2023年7月的一场暴雨，查验了这套系统的可靠性。地道出口边坡忽然宣布2.3毫米/小时的位移警报，团队当即启动了由50台光栅水准仪组成的智能监测网。“曩昔遇到雨天，人工监测常常受限，仪器损坏也是常事。现在，即便0.1毫米的纤细变形，也逃不过‘电子眼’的捕捉。”项目丈量员李晓林轻点平板电脑，边坡的三维模型明晰出现，每一处纤细位移都被精准定位和记载。

不只如此，针对不同地质特性，团队研制完成了全站仪毫米级精度追寻变形动态、立异三台阶微震爆炸工艺等差异化“治疗计划”。在霸占3号、4号斜井小半径转弯丈量难题时，团队更是立异选用“全导线网”计划——在地道两边穿插布设4组棱镜，让每个测点参加多个闭合环平差核算，用冗余观测“征服”差错。

2023年4月，团队初次在8号操控点进行实测。当核算结果从屏幕上跳出的那一刻，现场爆宣布喝彩——相对闭合差到达惊人的1/256800!这项技能效果尔后获得国家专利并获评省级工法，专家评定以为，该效果“创始了杂乱线型地道精准丈量的新范式”。

完成12分钟的紧迫撤离。

严密联接，构成一张无形的“安全网”。

“突涌水!全员撤离!”2022年隆冬的一个深夜，3号斜井忽然响起的警报声划破夜空。项目现场副经理孙建军回想：“听见警报，我当即摁下了‘赤色中止键’，应急照明瞬间把地道点亮了，20名工人沿着墙上的荧光标识成功撤离，整个进程只花了12分钟。”人员撤离后，总排水才能达600立方米/小时的系统好像地下排水“大动脉”，将突发的涌水转化为可控水流，保证了地道施工进度不受影响。

触目惊心的抢险背面，是团队“防备—预警—处置—康复”全链条应急机制的成功施行。从发现险情到操控局势，每个环节都严密联接：每隔50米设置的应急照明设备指示了生命通道，200千瓦的发电机保证了排水动力，针对职工的定时演练提升了应急才能，而与当地医疗、消防部分树立的联动协议“双保险”，则为救援上了最终一道锁。

“安全不是靠命运，而是靠系统。一个老练的全链条应急机制，能构成一张无形的‘安全网’。”项目安全总监殷雨说。他死后的电子屏上，实时显现着地道各段的监测数据，记载着这座“地质博物馆”每一寸空间的纤细改变。

落日下，商洛市杨峪河镇的乡民们望着地道口，聊了起来：“通车后，孙子去西安上学就便利多了”“村里的山货也许能卖个好价钱”“真是不敢想啊，许多年前，咱们去西安只能坐大巴车，跋山涉水，十几个小时才能到”……。

机械的轰鸣声在地道中回旋，这条穿越秦岭的钢铁长龙，将载着山区大众的期望，通往愈加夸姣的未来。

(胡苗苗参加采写)。