2025年11月22日-23日,中國工程院工程科技學(xué)術(shù)研討會暨第十三屆國際橋梁與隧道技術(shù)大會(IBTC 2025)在天津成功召開。大會深入貫徹落實黨的二十屆四中全會精神,以“新質(zhì)生產(chǎn)力賦能交通基礎(chǔ)設(shè)施智能建養(yǎng)與韌性安全”為主題開展高質(zhì)量學(xué)術(shù)報告與研討,涌現(xiàn)出一批具有前瞻性和實踐價值的研究成果。
作為中國乃至國際范圍內(nèi)反映重大工程建設(shè)與技術(shù)創(chuàng)新的重要交流平臺,為更好傳播科技前沿成果、推動行業(yè)創(chuàng)新進(jìn)步,大會組委會特別推出《2025IBTC精選報告回顧》,分享專家精彩觀點。本期聚焦全國工程勘察設(shè)計大師、中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司副總工程師孟祥連的大會報告《高原艱險山區(qū)“天空地”一體化綜合勘察技術(shù)與工程應(yīng)用》,核心內(nèi)容如下↓↓↓

▲孟祥連在大會現(xiàn)場分享報告
我國工程建設(shè)正快速向深山、高原、沿邊等復(fù)雜地區(qū)拓展。以青藏高原為代表的艱險山區(qū),地形起伏劇烈、板塊活動強烈、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、生態(tài)環(huán)境敏感、氣候條件惡劣,傳統(tǒng)勘察手段面臨極大困難。具體表現(xiàn)為:自然環(huán)境極端復(fù)雜,傳統(tǒng)勘察難度大;數(shù)據(jù)獲取困難,災(zāi)害識別評估難;基礎(chǔ)資料匱乏,工程經(jīng)驗積累少。攻克“極復(fù)雜艱險山區(qū)勘察難題”,是解決我國西部鐵路“留白太多”問題的關(guān)鍵前提,也是支撐國家重大工程高質(zhì)量建設(shè)的基礎(chǔ)保障。
一、技術(shù)體系構(gòu)建:“天空地”三級協(xié)同,實現(xiàn)勘察范式革新
面對挑戰(zhàn),依托川藏鐵路等國家重大工程,開展了產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān),創(chuàng)立了“天空地”一體化綜合勘察技術(shù)體系。該體系針對規(guī)劃、選址、設(shè)計等不同階段目標(biāo),實現(xiàn)了多尺度數(shù)據(jù)的優(yōu)勢互補與協(xié)同作業(yè):
1.“天”類技術(shù)(宏觀把控):以多源衛(wèi)星遙感技術(shù)為核心,大范圍、多尺度“自天而下”。包括高分辨率三維遙感地質(zhì)解譯、多光譜/高光譜地層巖性識別、星載熱紅外地?zé)岙惓WR別,以及InSAR與GPS相結(jié)合的活動斷裂與斜坡變形監(jiān)測。實現(xiàn)了對區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害宏觀規(guī)律、地層巖性及地?zé)岱植嫉母呔取⒋蠓秶R別。
2.“空”類技術(shù)(微觀把握):以高精度航測、機載LiDAR、傾斜攝影、航空物探等技術(shù),“由空著眼”。攻克了高海拔復(fù)雜地形航空物探數(shù)據(jù)采集難題,建立了航空電磁法勘察體系;利用機載LiDAR穿透植被,實現(xiàn)了高位隱蔽災(zāi)害的精準(zhǔn)識別;通過真實感大場景與傾斜攝影建模,實現(xiàn)了厘米級巖體結(jié)構(gòu)信息提取與地質(zhì)災(zāi)害邊界的精細(xì)劃定。
3.“地”類技術(shù)(精準(zhǔn)把控):以多角度鉆探、深孔綜合測試、地面物探等手段,“直觀揭示”。創(chuàng)新形成了“水平、斜向、豎向”多角度綜合勘探模式,突破了傳統(tǒng)“點”狀勘探局限,實現(xiàn)了“線”狀精準(zhǔn)勘探。創(chuàng)造了鐵路工程豎向鉆探2219米、水平鉆探1631米的全孔連續(xù)取芯紀(jì)錄。研發(fā)了深孔地應(yīng)力(最高60.2MPa)、高地溫(最高93.5℃)測試技術(shù),以及針對多年凍土和隧道熱害的綜合物探與三維反演方法,為工程設(shè)計提供了關(guān)鍵參數(shù)。
二、工程應(yīng)用與評價:從“避災(zāi)選線”到“精準(zhǔn)設(shè)計”
基于“天空地”一體化技術(shù)獲取的海量多源數(shù)據(jù),構(gòu)建了完整的工程評價與應(yīng)用技術(shù)鏈:
1.區(qū)域穩(wěn)定性安全分區(qū):建立了融合地殼穩(wěn)定性、地表與深部地質(zhì)災(zāi)害的三指標(biāo)綜合評價方法與標(biāo)準(zhǔn)。
2.地質(zhì)避災(zāi)選線技術(shù)體系:形成了“廣域避災(zāi)(面上識別)-局域優(yōu)化(線狀識別)-少量整治(點狀評估)”的選線與防控體系,從源頭上規(guī)避重大風(fēng)險。
3.長大深埋隧道多源立體勘察:構(gòu)建了“遙感解譯+航空物探+地面調(diào)查+多角度鉆探+孔內(nèi)測試”的立體勘察技術(shù),為極端復(fù)雜隧道工程的設(shè)計與施工提供了全方位地質(zhì)透視。
三、總結(jié)與展望:邁向“智能勘察3.0”新時代
“天空地”一體化綜合勘察技術(shù)體系,已成功應(yīng)用于川藏鐵路等重大工程,榮獲多項省部級與行業(yè)獎勵,標(biāo)志著我國工程勘察技術(shù)從1.0“綜合勘察”到2.0“一體化勘察”的跨越。
面向未來,勘察技術(shù)正邁向以智能裝備、智能感知、智能分析、自主學(xué)習(xí)為特征的“智能勘察3.0” 新階段。我們正在積極研發(fā)多源遙感智能采集設(shè)備、新型智能物探裝備、隨鉆感知元器件,并致力于構(gòu)建地質(zhì)勘察大模型與數(shù)智化信息服務(wù)平臺。呼吁全行業(yè)以開放、合作、共享的理念,共同攻克新型智能裝備研發(fā)、人工智能與勘察深度融合、跨學(xué)科復(fù)合人才培養(yǎng)等挑戰(zhàn),攜手推動工程勘察行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級,為國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供更堅實、更超前的技術(shù)支撐。
報告系統(tǒng)展示了我國在極端復(fù)雜環(huán)境工程勘察領(lǐng)域從技術(shù)集成到體系創(chuàng)新的重大進(jìn)步,為實現(xiàn)高原艱險山區(qū)重大工程的“精準(zhǔn)勘察、安全選線與智能設(shè)計”提供了完整的技術(shù)解決方案與清晰的演進(jìn)路徑。
文/大會組委會綜合整理