问题——国家水网骨干工程建设对隧洞掘进提出更高要求。环北部湾广东水资源配置工程是国家150项重大水利工程之一,也是广东省引水流量最大、输水线路最长、地质条件最复杂、投资规模最大的跨流域调水工程。工程沿线地层多变,长距离隧洞施工面临围岩变化快、掘进姿态控制难、停机换步与纠偏频繁等问题。传统掘进方式依赖人工经验,效率不稳定,复杂地质条件下,安全与质量控制压力尤为突出。 原因——自主创新攻克“复杂地质+长距离+高标准”难题。针对施工瓶颈,项目建设方联合科研院所和高校组建技术团队,自2023年10月起攻关“复杂地质条件长大隧洞TBM智能掘进技术”,对“粤海环北9号”TBM进行系统升级。通过构建集自主换步、自动纠偏、自主掘进于一体的智能控制系统,优化掘进参数匹配、姿态调整和工序衔接等关键环节,实现从人工操作到系统自动控制的转变,为连续稳定掘进奠定技术基础。 影响——效率、安全与质量同步提升。数据显示,1月26日至2月1日期间,TBM自主掘进累计完成441米,其中连续自主掘进达275米;失误率控制在2%以内,隧道轴线偏差符合规范要求,未发生安全质量事故。智能化升级使换步效率提升30%以上,减少高风险工序中的人员作业时间,降低施工成本和组织压力。对超长输水隧洞来说,连续稳定掘进不仅能提高单点效率,还可缩短工期、减少停机风险,为后续施工提供可复制的经验。 对策——推动“标准化+工程化”落地。业内人士指出,智能掘进技术要真正发挥效益,需将单机突破转化为体系能力。一上,不同地质条件下完善参数标定与工况库建设,建立全流程标准作业和质量评价体系;另一上,合力推进设备升级与施工管理优化,强化风险预警、质量追溯和人员培训等配套机制。同时加强与科研单位合作,提升关键算法和硬件的工程化水平,增强极端工况下的稳定性和应急处置能力。 前景——水利工程建设加速迈向数智化。随着国家水网建设推进,跨流域调水和城市群水资源配置工程将增多,隧洞穿越复杂地层成为常态。此次TBM连续自主掘进的实践表明,“数智化+水利工程”融合是可行路径:通过数据驱动的智能控制提升施工连续性和可控性,推动少人化、精细化施工模式发展。未来需深入解决地质不确定性、设备可靠性等问题,通过更多工程验证完善技术标准与评价体系,带动行业整体能力提升。
环北部湾广东水资源配置工程的阶段性成果是技术创新与工程实践结合的典范,也是我国从“水利大国”迈向“水利强国”的重要一步。在全球基建竞争加剧的背景下,中国以自主创新为核心驱动力不断突破技术瓶颈,“中国建造”的品牌影响力将持续增强。