新华社深圳8月22日电(记者毛思倩、陈宇轩)记者22日从深圳地铁集团获悉,该集团近年联合华北电力大学、西北工业大学深圳研究院,将缪子成像技术深度融入到多条地铁、城际铁路等轨道交通线路施工全流程中,如同为盾构隧道拍“CT”一样,为我国轨道施工地下空间探查及灾害防控提供了新的思路和方法。
缪子是一种基本粒子,宇宙射线里的高能缪子可以穿透岩石和金属,揭示地下世界的秘密。深铁集团工程技术中心负责人介绍,缪子成像具有穿透能力强、空间分辨率高等特点,可根据不同地层密度区对缪子的吸收差异特性进行成像,能应用于地下深层结构密度缺失区探测,就像“天然的地质探针”,帮助工程技术人员看清地表之下的结构。
中国科学院高能物理研究所研究员、中国散裂中子源缪子源实验站负责人鲍煜表示,近年来,缪子成像技术日益成熟,利用该技术进行内部结构的勘探就是其重要的应用场景之一,在采矿、地铁建设方面可以发挥重要的作用。
据有关负责人介绍,该技术的应用源于2024年初深圳地铁16号线共建管廊项目在施工中遭遇难题:面对近20米厚的复杂地层与交错密布的地下管线,传统钻探勘探仅能覆盖浅层区域,难以探明深层地质全貌。为了破解“地下迷局”,深铁集团工程技术中心经过研究考证,决定引入缪子成像技术。
项目团队从零开始二次研发,历经数十次设计迭代和现场试验,历时半年成功研制首台应用于隧道施工的缪子成像仪。2024年10月,缪子成像仪在深惠城际部署测试。测试现场,依靠缪子成像系统生成的三维密度图,团队锁定某段隧道中段“存在明显低密度异常,推测为结构疏松区”。当钻头根据成像标记位置打穿岩层后,直径4米的空洞赫然显现,验证缪子成像仪实现了精准定位。
截至目前,缪子成像技术已融入深圳地铁15号线、16号线、22号线以及深惠城际铁路、穗莞深城际铁路等轨道交通线路施工全流程,累计完成4190米隧道探测,精准定位并指导处理软弱地层57处。(完)