在新建的天津至潍坊高速铁路滨海站房施工现场，一个长达457米、深达23.7米的巨型基坑稳稳地坐落在工地上。而它旁边，海河隧道正昼夜不息地承载着车流。两者最近处，仅隔着8.7米。

天津滨海地区土体以高压缩性、低强度、富含粘粒的近代海相软土为主。如何确保基坑开挖期间海河隧道安然无恙？天津大学郑刚教授团队给出了一套全新的解决方案——智能囊体扩张主动控制技术。

团队负责人郑刚教授介绍，团队研发的智能囊体扩张技术，在土体中预置特制囊体，当基坑开挖导致周围土体应力卸荷时，囊体精准膨胀，产生附加应力，从而补偿因基坑开挖卸载损失的土体应力，使隧道邻近土体应力始终保持稳定状态。更巧妙的是，这项技术实现了“定向、定位、定量”的精细调控。整个过程形成一个“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”。

在津潍高铁滨海站房工程中，这项技术经受住了实战检验，有效保障了海河隧道的安全运营。此外，对比国内外同类技术，智能囊体扩张技术将变形控制能力从厘米级提升至毫米级，工程材料消耗降低20%—40%，综合造价降低80%—90%，工期缩短15%—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，通过分阶段实时主动控制，隧道位移被有效管控，同时取消了部分被动控制措施，基坑回归正常设计，节约费用约500万元，缩短工期近30天。

郑刚教授表示，这项技术可广泛应用于基坑开挖、盾构隧道等地下工程建设过程中对邻近的隧道、桥梁、建筑物、地铁车站、高铁路基等实施精细化保护，未来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。

记者 单炜炜 通讯员 梁绍楠

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