给地下工程装上智慧大脑天：大团队实现基坑变形毫米级控制

　　天津6月12日电(记者周亚强)记者12日从天津大学获悉，该校郑刚教授团队研发的智能囊体扩张主动控制技术，在新建天津至潍坊高速铁路滨海站房基坑工程中成功应用，有效保障了邻近海河隧道的安全运营，将地下工程变形控制从厘米级提升至毫米级。

　　津潍高铁滨海站房基坑长457米、深23.7米，距承担繁忙车流的海河隧道最近处仅8.7米。滨海地区多为高压缩性、低强度、富含粘粒的近代海相软土，一旦施工扰动过大，极易引发隧道错缝、渗水等风险。

　　郑刚团队转变思路，变“被动”为“主动”。传统被动控制主要通过强化支护、分区开挖、土体注浆加固等方式整体抑制变形；新技术则直接在保护目标周围土体中预置特制囊体，当基坑开挖造成周围土体应力卸荷时，囊体精准膨胀，主动补偿损失的土体应力，实现“以局部控局部”的定向、定位、定量调控。

图为第二代囊体扩张智能实时控制隧道位移工程应用。(天津大学供图)

　　团队在施工现场部署了高精度测量与高频实时监测系统，数据经无线传输汇入云端，由数字孪生模型动态计算囊体需扩张的深度与体积，并根据实时监测修正预测模型，形成“感知—建模—仿真—决策—调控”的闭环，相当于给基坑安全控制装上了一个会思考的“智慧大脑”。

　　据介绍，对比国内外同类技术，智能囊体扩张技术将变形控制能力提至毫米级，工程材料消耗降低20%至40%，综合造价降低80%至90%，工期缩短15%至20%。以天津市中心妇产科医院基坑工程为例，该工程距天津地铁三号线仅9米，通过分阶段主动控制，隧道位移得到有效管控，同时节约费用约500万元，缩短工期近30天。

　　郑刚表示，该技术可广泛应用于基坑开挖、盾构隧道等地下工程，对邻近隧道、桥梁、建筑物、地铁车站及高铁路基等实施精细化保护，在地下空间开发与既有设施安全防护之间找到更精巧的平衡点。(完)

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