长期以来,盾构隧道施工因地质条件复杂、工序链条长、施工参数耦合度高,被业内视为“高不确定性工程”。
尤其是穿江越河、下穿建(构)筑物等工况,地层变化、地下水影响、刀具磨损与渣土改良等因素相互叠加,任何环节偏差都可能引发掘进效率下降、姿态控制困难、地表沉降风险上升等连锁反应。
如何让施工决策更及时、更科学、更可复制,是行业数智化转型必须回答的关键问题。
从原因看,一方面,盾构施工高度依赖现场经验与专业判断,知识分散在论文、规范、案例与专家“口传心授”之中,难以形成结构化、可检索、可推理的知识体系;另一方面,施工过程产生海量实时数据,但在项目周期紧、工况变化快的情况下,数据与机理分析、行业知识之间的联动不足,导致风险识别往往滞后于现场变化,管理模式更多停留在“事后处置”“被动应对”。
此外,跨项目、跨区域的经验迁移难,造成同类问题在不同工程中重复出现,影响质量与成本控制。
在此背景下,中铁十四局大盾构公司研发的混合专家模型“深远大模型”通过中国信息通信研究院组织的“可信大语言模型”专项评估并获得4+级评级,成为国内首个获得国家级权威评估认证的盾构垂域大模型。
这一进展的意义不仅在于技术突破,更在于为行业提供了可评估、可验证、可推广的智能化路径:以权威评估为“标尺”,推动专业模型从“能用”走向“可靠、可控、可追溯”的工程化应用。
据介绍,“深远大模型”作为“数智盾构3.0”体系的核心,面向盾构施工领域构建“实时数据+专家经验+行业知识+模型算法”融合的技术体系。
在知识底座建设上,研发团队汇聚并输入超过80万份与盾构施工相关的学术论文和专著资料,同时构建盾构施工领域通识知识图谱系统,将零散知识进行结构化组织,使模型在回答与推演时具备更清晰的知识来源与逻辑链条,从而增强专业性、稳定性与可解释性。
从影响看,该模型的应用有望在三个层面带来改变:其一,提升施工方案的前瞻性与适配性。
以过江隧道等复杂工程为例,施工前输入地质环境等关键数据后,模型可结合理论依据与既有案例给出施工建议,提示潜在风险点与控制要点,帮助管理人员在参数设定、工艺选择、应急预案等方面更早做足准备。
其二,推动风险管控模式升级。
通过把风险识别从“问题发生后再响应”前移到“趋势出现前就预控”,有助于降低异常工况带来的安全与质量波动,提高工程韧性。
其三,促进知识沉淀与能力复用。
通过知识图谱和模型推理把专家经验转化为可复用的数字资产,可在不同项目、不同班组间实现更高效率的经验迁移,缩小“人”的差异带来的管理波动。
面向对策层面,业内普遍认为,垂域模型要真正落地,关键在“数据治理+应用闭环+安全可信”。
一是加强工程数据标准化与高质量标注,打通设计、勘察、施工、监测等环节数据链,形成可持续更新的知识与数据供给;二是以典型场景牵引应用闭环建设,从参数推荐、风险预警、工况诊断等高频需求入手,建立“建议—验证—反馈—迭代”的机制,使模型能力在真实项目中不断校准;三是完善可信评估与管理制度,强化对输出依据、适用边界与风险提示的规范化表达,确保在关键决策环节做到“可追溯、可复核、可管控”。
就前景而言,随着我国城市群建设、轨道交通网络完善以及地下空间开发持续推进,超大直径盾构和复杂工况隧道工程仍将保持较高需求。
以垂域模型为代表的数智化工具,将成为提升工程质量、安全水平与建设效率的重要支撑。
未来,若能进一步与现场传感监测、设备健康管理、数字孪生等系统协同联动,形成从“设计—施工—运维”全生命周期的智能闭环,盾构施工有望实现更精细的过程控制与更稳健的风险治理。
"深远大模型"的问世,体现了我国在工程领域应用前沿技术的创新能力。
它不仅为盾构机掘进提供了"智慧大脑",更重要的是展示了数字化、智能化技术与传统基础设施建设深度融合的广阔空间。
随着类似创新应用的不断涌现,我国基础设施建设必将在更高的安全性、效率性和智能化水平上迈进,为国家重大工程提供更加坚实的技术支撑。