科技日报记者 刘侠 实习生 郑好
8月28日,从中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司(以下简称成都院)传来喜讯,该院积淀的核心成果——超深埋TBM隧道(洞)地质信息透明化关键技术,荣获四川省科学技术进步奖一等奖。这项突破性技术解决了高原极端环境下超深埋隧道施工的世界性难题,犹如给地球做“CT”,让深埋地下的地质结构变得“透明可见”。
据了解,近年来随着“交通强国”“能源强国”与“西部大开发”等国家战略深入推进,我国西部山区已成为超级工程建设的核心区域。西藏重大水电站、高原铁路等标志性项目相继启动,其中超千米埋深的特长隧道成为控制性节点工程。成都院此项成果负责人张世殊表示:“西部艰险山区地形陡峻、勘察场地条件严重受限,现有钻探技术面临探不了、测不到、钻不进、取不出的多重难题,导致超深埋隧道前期勘察地质信息缺失严重。”
为攻破技术难题,成都院联合国内多家高新企业、高校及科研院所,历经十余年攻关,攻克了超深埋TBM隧道勘察期钻探信息连续全面感知、施工期地质信息实时获取、多源异构信息融合三大关键技术难题。
其中,首创的超长曲线钻进同步连续取心探测技术,通过“一套锥形导向取心钻头、滑动稳定器、薄壁空心柔性取心钻杆组合钻具,一种连续钻进绳索取心工艺,一种曲线轨迹控制方法”的“三个一”模式,在国内外首次实现极小半径曲线(50°/500米)定向造斜,取心率超94%;研发的TBM随掘多维度实时感知技术,将TBM刀盘破岩振动“噪声”转化为地震波震源,结合光学成像、点强度测试、激光扫描等装置,实现全方位探测,对断层破碎带、临空界面预报准确率达95%;构建的地质信息透明化技术体系,基于成都院自主研发的Geo-Smart地质信息化平台,实现多源数据融合分析与三维地质模型精细化重构,打破“信息孤岛”。
目前,该技术已成功应用于两河口、锦屏、溪洛渡、硬梁包等大型水电站,以及西藏重大水电站、高原重大铁路、引汉济渭秦岭隧洞、尼泊尔巴瑞巴贝隧洞等国内外重大工程,近三年直接经济效益达56.69亿元,社会与生态效益显著,为国家重大战略工程顺利实施提供了强有力的科技支撑。