湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 左晨 通訊員 龍秀均 張啟山

山峰高聳，森林茂密。8月17日，在五峰土家族自治縣柴埠溪大峽谷境內(nèi)，鉆機(jī)轟鳴，噠噠聲響徹山谷。

鉆探現(xiàn)場(chǎng)，一臺(tái)像眼睛一樣的AI數(shù)據(jù)采集設(shè)備正將現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)回傳至武漢，讓設(shè)計(jì)人員獲取第一手勘探資料。

眼下，由鐵四院勘察設(shè)計(jì)的沿江高鐵五峰至恩施段已進(jìn)入定測(cè)階段，該階段首次全面使用數(shù)字化測(cè)繪、AI管理系統(tǒng)等手段和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了鐵路地質(zhì)勘探的全要素?cái)?shù)字化管理。

機(jī)器人助力“云”勘探

沿江高鐵宜昌至涪陵段全長(zhǎng)約400公里，其中五峰至恩施段線路約174公里，設(shè)計(jì)5座站點(diǎn)。該段地表巖溶面積超70%，橋隧占比超90%，是全線地質(zhì)條件最復(fù)雜的區(qū)域。

地質(zhì)勘探鉆孔，是收集詳細(xì)地質(zhì)資料的主要手段，為高鐵和站點(diǎn)下一步地基設(shè)計(jì)和施工提供可靠的技術(shù)支撐。沿江高鐵五峰至恩施段，一共要實(shí)施5000多個(gè)鉆孔，其中約有20%是深度超100米的深孔。

今年7月，沿江高鐵五峰至恩施段開(kāi)啟定測(cè)工作，鐵四院在該段全面推廣地質(zhì)勘探AI管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由管理終端平臺(tái)、App以及勘探管理機(jī)器人構(gòu)成，是國(guó)內(nèi)鐵路行業(yè)首套勘探智能管理系統(tǒng)。

“沿江高鐵五峰至恩施段全線有200多臺(tái)鉆機(jī)，最大孔深達(dá)到千米級(jí)別。”鐵四院地路院高級(jí)工程師徐玉龍介紹，鉆孔開(kāi)鉆前，機(jī)器人借力北斗衛(wèi)星系統(tǒng)就能精準(zhǔn)定位鉆孔位置；開(kāi)鉆后，機(jī)器人能實(shí)時(shí)拍攝現(xiàn)場(chǎng)和地下情況，識(shí)別鉆孔的深度，并將采集的信息傳到數(shù)百公里之外的管理終端平臺(tái)，勘察設(shè)計(jì)人員不到現(xiàn)場(chǎng)，也能獲取勘探情況。

此前，地質(zhì)勘探從確定鉆孔的位置，到對(duì)鉆機(jī)鉆取的巖芯等成果進(jìn)行驗(yàn)收，再到勘探資料錄入，高度依賴人工。勘探效率低下，很難做到全程管控。“尤其是在山區(qū)陡坎、溝谷密布的地方，全靠設(shè)計(jì)人員徒步走。”鐵四院地路院一所所長(zhǎng)李水平說(shuō)，運(yùn)用地質(zhì)勘探AI管理系統(tǒng)后，人力投入減少30%，勘探效率和精準(zhǔn)性也極大提高了。

數(shù)字技術(shù)給復(fù)雜地質(zhì)做“CT”

對(duì)于高鐵而言，一塊石頭進(jìn)入軌道，就會(huì)造成巨大的災(zāi)難。

沿江高鐵五峰至恩施段還運(yùn)用了危巖落石仿真、高精度地表變形測(cè)量方法，精準(zhǔn)預(yù)估危巖落石、地質(zhì)滑坡等可能運(yùn)行軌跡，從而在設(shè)計(jì)選線時(shí)繞過(guò)這些危險(xiǎn)區(qū)域，讓危險(xiǎn)系數(shù)降到最低。對(duì)于富水溶腔、溶洞采空等區(qū)域，鐵四院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還運(yùn)用了聲吶探測(cè)、機(jī)器狗探測(cè)、三維激光掃描等手段，建立地質(zhì)地貌模型。

“在該段勘察設(shè)計(jì)中，數(shù)字化技術(shù)得到了全面運(yùn)用。”徐玉龍稱，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)已查明巖嶺隧道、鶴峰隧道、孟家埡隧道、頂坪隧道等復(fù)雜隧道的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及巖溶、瓦斯等不良地質(zhì)情況，并做出應(yīng)對(duì)方案。

據(jù)悉，沿江高鐵宜昌至涪陵段是國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》“八縱八橫”高速鐵路客運(yùn)通道中“沿江通道”的組成部分，項(xiàng)目建成后將成為引領(lǐng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)志性工程。

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