当AI遇见深地岩土！3位青年学者同台，共话智慧岩土工程的现在与未来

导读：做地下工程的人，大概都有过这种时刻。TBM推进到关键地层，掌子面前方的岩石到底硬不硬、完不完整、有没有水——心里没底。钻探数据有限、经验判断有偏差，而一旦判断失误，轻则卡机停工，重则安全事故。这个"地质黑箱"，困扰了几代岩土工。

好消息是，事情正在起变化。人工智能、计算机视觉、机器学习这些技术，正在一步步把这个黑箱照亮。9月28日晚，DUSE深地云讲堂第4期请到了三位深耕于此的青年学者，他们从不同角度切入，聊的是同一个主题：智慧岩土工程，到底怎么落地。三位青年学者的研究，都扎扎实实在工程现场跑过、验证过。我看完他们的报告题目，第一反应是：这三场放在一起，刚好串起了一条从"感知"到"评估"再到"重构"的完整技术链条。

一、物理驱动的机器学习：让岩土水力学分析又快又准

郭宏伟 研究员

第一位讲者是北京工业大学的郭宏伟研究员。他也是国家海外高层次人才青年项目入选者、科睿唯安2025年度全球高被引科学家。

他研究的是岩土体水力学特性的智能评估。听起来有点抽象，我试着翻译一下：岩土体的渗流、应力、变形这些水力学行为，传统数值方法算起来又慢又费劲，特别是碰到随机分析、反分析、多场耦合这些问题，计算量常常大到吃不消。

郭宏伟的团队用物理驱动的机器学习方法来解决这个问题。跟纯数据驱动不一样，物理驱动意味着模型不是"黑箱"，而是嵌入了岩土力学的基本规律——这在工程领域至关重要，毕竟谁也不敢把工程安全交给一个"说不清为什么"的AI模型。

他的研究覆盖了随机分析、反分析、长期动力学评估、多场耦合模拟等多个方向，在国际上也属于前沿水平。适合做岩土数值分析、地下水渗流、多场耦合模拟的研究者和工程师，以及想了解"物理驱动AI"和"纯数据驱动AI"到底有什么区别的朋友订阅学习。

二、从岩渣里"读"出围岩信息：TBM施工的眼睛

第二位讲者是武汉大学的余宏淦助理教授，来自刘泉声院士团队。他做的事情很有意思——TBM破岩产生的岩渣，别人当废料，他当宝贝。

岩渣的粒径大小、形态特征、分布规律，其实就是掌子面岩石特性的"指纹"。通过对岩渣图像的智能识别与分析，可以反推出岩石强度、岩体完整性系数这些关键参数。说白了，就是让TBM在掘进的同时，实时"感知"前方的地质条件。

这个方向的价值，做过隧道施工的人应该秒懂。传统的地质预报手段要么成本高、要么周期长，而岩渣是现成的、源源不断的。如果能通过图像分析快速给出围岩参数判断，对现场掘进参数优化、支护方案调整，都是实打实的帮助。

余宏淦不是在实验室里纸上谈兵。YX水电站、CZ铁路、引江补汉……这些国家重大工程的施工现场，他都蹲过。这场报告里，他会从现场数据采集讲起，一直讲到算法开发和工程应用，内容非常"接地气"。

如果你是做隧道施工技术、TBM运维、地质预报的工程师，以及对计算机视觉在工程中应用感兴趣的研究者，千万别错过他的技术报告。

三、强化学习+分形特征：把围岩三维结构"重构"出来

第三位讲者是同济大学的周鸣亮副教授，博导，国际韧性基础设施联合研究中心副秘书长。从事富水断层带隧道围岩灾变演化与智能诊断理论研究，主持国自然基金3项、重点研发子课题2项，获国际岩土工程未来之星奖、第49届日内瓦发明展金奖、国际隧协产品创新奖等学术奖励。

周鸣亮 副教授

如果说前两位分别解决了"现场怎么感知"和"特性怎么评估"的问题，周鸣亮做的事更往前一步：把地下看不见的岩体结构，用智能方法"重构"出来。隧道里我们能看到的只有掌子面那一小块，但围岩的裂隙网络是三维的、延伸的。怎么通过有限的观测，反推整个岩体的三维裂隙结构？这是岩石力学领域的经典难题。

周鸣亮老师的方法是把强化学习和分形特征约束结合起来。简单说，就是让算法在不断的"试错"和优化中，生成越来越接近真实地质体的三维离散裂隙网络模型。这个模型一旦建起来，围岩稳定性分析、地下水渗流计算这些后续工作，就有了更可靠的地质基础。 做岩石力学、围岩稳定性分析、地质建模的研究者，以及关注隧道智能地质诊断技术的工程从业者记得提前报名，在仿真秀官网和APP均可以观看，还提供反复回放哦。

四、为什么把这三场放在一期？

我在开头提了一句，这三场报告刚好串起一条技术链条。

再展开说两句：

余宏淦的岩渣图像感知，解决的是"数据从哪来"的问题——从工程现场采集第一手地质信息；郭宏伟的物理驱动机器学习，解决的是"模型怎么建"的问题——用智能方法高效准确地分析岩土体特性；周鸣亮的三维结构智能重构，解决的是"整体怎么建"的问题——从局部观测还原三维地质体。

从感知到评估，从评估到重构，三个环节环环相扣。这也是我觉得这期云讲堂值得一看的原因：它不是零散的学术分享，而是围绕"智慧岩土工程"这个主题，给出了一套相对完整的技术图景。

最后说两句

深地工程越来越深、越来越复杂，传统方法的天花板是明摆着的。AI能做什么、不能做什么、哪些方向已经落地、哪些还在实验室——这些问题，光看新闻稿是搞不清楚的，得听一线做研究的人来讲。

9月28日19:30到21:00，DUSE深地云讲堂第4期，三位青年学者，三个前沿方向。点击预约，开播会有提醒。 也欢迎转发给你身边做岩土的同事朋友，一起聊聊智慧岩土的那些事。

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