西安建大提出三维工程地质建模新框架 以“虚拟钻孔”提升深地建模精度与效率

在深地工程建设领域,如何精确还原复杂地层结构犹如破解"地下密码",一直是制约工程安全与效率的世界性难题。

特别是在我国西部地区复杂地质构造带,岩层呈现"千层饼"式紊乱分布,传统依靠密集钻孔和经验判断的建模方法面临成本高、周期长、精度低的困境。

究其原因,现有技术体系存在双重局限:一是地质勘探深度与地面钻孔密度成反比,在千米级深部工程区,单孔造价可达百万元;二是确定性插值方法难以量化地层界面的空间不确定性,导致模型在未知区域误差累积。

这些问题直接影响着隧道掘进、矿产开发等重大工程的安全决策。

西安建筑科技大学宋战平教授团队历时五年攻关,创新提出IMMC-Geo技术框架。

该方案突破性地将地表岩层露头信息转化为密集的"虚拟钻孔",通过自主研发的"概率融合—多步叠加"算法,实现了地层界面识别精度提升40%的技术飞跃。

核心创新在于构建了符合地质规律的"物理约束场",使模型具备"沿层增强、跨层抑制"的智能修正能力。

技术验证显示,在秦岭山区某深埋隧道工程中,应用该技术构建的模型与传统精细勘探结果吻合度达81.3%,尤其在断层破碎带识别方面展现出独特优势。

更值得关注的是,其单工程建模成本可降低60%,工期缩短45%,这项突破为"十四五"规划中提出的深地开发战略提供了切实可行的技术路径。

目前,该技术已在川藏铁路、陕北能源基地等国家重大工程中开展示范应用。

专家指出,其价值不仅在于建模方法的革新,更开创了"空—地—孔"多元数据融合的新范式。

随着我国深地工程向万米时代迈进,这项技术有望在深部资源勘探、城市地下空间开发等领域形成标准化解决方案。

当前,我国深地工程建设正处于加快发展阶段,对地下空间的精准认知和科学利用提出了更高要求。

西安建大团队的这一创新成果,不仅为复杂地层结构的低成本、高精度重构提供了全新技术路径,更体现了传统岩土工程与现代信息技术深度融合的发展方向。

未来,随着大数据、人工智能等新一代信息技术的进一步应用,地质建模的精度和效率必将迎来新的突破,为国家深地战略的实施和重大基础设施的安全建设提供更加坚实的技术支撑。