李天斌团队新作｜《隧道微震智能检测与岩爆灾害预警》正式出版|关键节点|地应力|李天斌|隧道微震智能检测与岩爆灾害预警

本书依托国家自然科学基金重点项目“川藏铁路隧道高地应力赋存规律与岩爆孕灾机理及风险调控”(编号：42130719)的系统性研究，基于作者团队在深部岩爆机理与防控技术领域十余年的科研积累，创造性地将深度学习、物联网技术与传统微震监测方法深度融合。通过构建“数据采集—智能处理—灾害预警—主动防控”的全链条技术体系，本书实现从理论方法创新到工程实践应用的重要突破，相关成果已获四川省科技进步奖一等奖等省部级奖励3 项。

何川院士序

成都理工大学在高地应力隧道与工程灾害防治领域有着长期、深厚的研究积累。自20世纪90年代起，在王兰生教授的指导下，研究团队始终围绕山岭隧道围岩稳定性与地质灾害防治展开系统研究。进入21世纪，在李天斌教授带领下，团队紧密结合我国西部山区重大工程建设的实践需求，持续聚焦于高地应力地下工程的围岩稳定性评价、岩爆与大变形灾害防控以及信息化施工监测等方向，开展了大量理论研究、技术开发和工程应用实践。《隧道微震智能监测与岩爆灾害预警》一书正是在长期研究积累的基础上，针对深埋隧道岩爆灾害的监测预警与风险调控问题，进行系统总结与理论凝练的成果。

该书不仅系统总结了作者团队在岩爆灾害监测预警与防控领域的最新成果，更体现了工程地质、岩体力学、隧道工程与信息技术深度交叉融合的科研趋势。我国岩爆灾害防控技术正从经验探索逐步转向基于能量调控的系统性、智能化方法，这正是该书所努力推进的学术方向与工程实践路径。

尤为难能可贵的是，该书紧密结合我国西部重大工程实践，所研究的技术问题源于现实需求，研究成果已在多个深埋隧道工程（如米仓山隧道、大峡谷隧道等）中得到充分验证与应用。实践证明，该书提出的理论与技术方法在岩爆风险识别、预警响应和防控优化方面发挥了重要的科技支撑作用，具有较强的工程实用性和广泛的应用推广价值。当前，我国隧道和地下工程建设正面临更加复杂、深埋、超长和超大规模的现实挑战，高地应力、高水压、高地温等极端条件对深地工程灾害防控提出了更高要求。

该书的出版，将为推动我国深地工程灾害防控理论和技术的发展、促进人工智能与减灾防灾的深度融合、服务深地工程的智能建造提供有力的理论和技术支撑。相信该书的问世，将对隧道与地下工程、岩体力学、工程地质、灾害监测预警等相关领域的科研人员与工程技术人员具有重要的启发和借鉴意义。

背景与意义

在全球深地科学探索与深部岩石工程实践不断深化的时代背景下，隧道与地下工程的安全稳定性已成为制约深部资源开发与重大基础设施建设的关键科学问题。微震监测技术作为深部岩体破裂演化过程的重要感知手段，为揭示工程围岩损伤机理、预警动力灾害提供了关键技术支撑。然而，传统微震监测技术长期面临“半自动化”运行模式下人工经验依赖性强、数据处理效率低、预警精度不足等瓶颈问题，难以满足现代深部工程智能化建设的迫切需求。如何实现岩爆灾害从“被动应对”到“主动防控”的转变，已成为我国隧道工程智能化建设亟待突破的技术难题。

内容简介

本书针对深埋隧道工程中岩爆灾害监测预警的技术瓶颈，系统阐述隧道微震智能监测与岩爆灾害预警技术方法的创新技术体系。针对复杂施工环境干扰难题，创新构建微震信号自动一体化智能处理技术，实现岩体破裂信号的高效处理与定位；构建地质力学约束的岩爆智能预警模型，实现从局部破裂到宏观灾变的跨尺度风险评估；研发基于动态微震演化的岩爆风险调控技术，形成“监测一预警一调控”闭环体系。研究成果在紫荆隧道（汶川地震强震区隧道）、米仓山隧道（西南第一长高速公路隧道）、四川大峡谷隧道（世界第一埋深高速公路隧道）等重大隧道工程中成功应用，攻克强岩爆区施工安全控制难题，推动隧道岩爆灾害防控从经验判断向智能决策转型，助力深部地下工程智能化技术发展。

技术创新

在技术创新层面，本书实现了以下三大突破。

其一，创新构建隧道微震信号自动一体化智能处理技术，攻克强施工干扰环境下信号有效识别难题。通过构建“信号识别—降噪拾取—定位计算”自动化处理链条，突破传统人工经验依赖瓶颈，实现岩体破裂信号的毫秒级响应与高精度空间定位，为灾害防控提供高置信度数据基础。

其二，建立地质力学约束的岩爆智能预警模型，创新性地融合微震时空演化规律与岩爆孕育过程，构建具有地质力学解释性的岩爆风险动态评估体系。该模型突破单一微震参数预警局限，实现从局部破裂到宏观灾变的跨尺度风险研判。

其三，研发岩爆风险分级预警与协同调控平台，创建“风险预警—防控决策—效果反馈”智能决策闭环。通过开发岩爆风险三维可视化与分级预警平台，创新性地提出岩爆调控的“释能-支护协同控制”技术体系，有效保障施工安全。

工程实践表明，本技术体系在川藏铁路配套隧道、世界第一埋深高速公路隧道等12项重大工程中成功应用，有效破解强岩爆区施工安全控制难题，使强岩爆发生率降低60%。通过构建“监测—分析—决策”一体化管控平台，实现施工风险可视化预警与防控方案实时优化，推动隧道岩爆灾害防控从经验驱动向数据驱动转型。