在工程界,有「上天容易入地難」的說法。
第二屆全國創新爭先獎獲得者、隧道與地下工程災害防控專家、山東大學副校長李術才解釋:「地下工程地質極為複雜,經常引發突水突泥災害,造成機毀人亡的嚴重後果,很多工程因此長期停工或改線。」
經過十幾年的科技攻關,李術才團隊在隧道不良地質超前預報及重大突湧水災害治理方面取得了實質性進展,多次獲得國家科技進步獎,研究成果應用於24個省市的鐵路、公路、水利等230餘個工程。2019年,他當選為中國工程院院士。
「國家戰略與科技需求為學科發展帶來了重大機遇。我們做研究要『頂天立地』,面向國家重大戰略需要,既要做到理論技術上有創新,又要解決好實際問題。」李術才表示。
給隧道掘進機裝上「火眼金睛」
進入21世紀,我國交通基礎設施建設重心向地形地質極端複雜的西部山區與巖溶地區轉移,建設過程中極易遭遇突水突泥重大災害。當時,有院士前輩建議李術才進行技術攻關,對地下工程突水突泥災害進行預報和治理。
「這是國家戰略需要,我們義不容辭。」李術才堅定地說。
他帶領團隊一步一個腳印,腳踏實地前行,隊伍由弱變強,取得一個又一個突破:2011年「隧道含水構造等不良地質超前預報定量識別及其災害防治關鍵技術」獲國家科技進步二等獎;2014年「隧道與地下工程重大突湧水災害治理關鍵技術及工程應用」獲國家科技進步二等獎。
2016年,超前預報技術成果「激發極化探水系統」首次搭載到國產隧道掘進機(TBM)上,應用於吉林引松供水工程,在預報技術的保障下,提前9個月安全順利貫通。
「我們的技術實現了TBM前方斷層、含水構造等不良地質體的較準確預報,好比給TBM裝上了『火眼金睛』,給黑夜行駛的汽車安上了車燈。推動了TBM預報技術由『跟蹤模仿』向『國際領先』的發展。」李術才說。
在一線「醫治」疑難雜症
業內這樣形容李術才團隊,「哪裡出現突水突泥災害,哪裡就有他們的身影」。這既是對團隊能力的認可,也是他們靠在一線,緊盯項目,保駕護航的真實寫照。
團隊成員李召峰副教授介紹:「不同於建造房屋照圖紙施工就行,地下工程看不見摸不著,很多現場實驗數據和實施數據的反饋,我們必須在一線瞬息萬變的那一刻採到數據才行。這就要求我們,24小時甚至是48小時不間斷地在現場,才能保證科研方案、科研思路得到準確落實,保障工程建設安全。」
「我們就像是地下工程的『醫生』,如果不面對病人,怎麼能找出問題?」李術才說。
正是有了這樣的付出,團隊「治好」了一個又一個工程項目的「疑難雜症」。
面對華潤水泥(平南)有限公司治水項目,起初團隊成員心裡也沒有底。因為附近巖溶發育強烈,水量補給充沛,隨著礦區地面凹陷,開採深度越來越大,礦坑湧水不斷增加,2015年豐水期礦坑全部被淹,連續疏幹抽排又使周圍村莊地面塌陷。經過李術才團隊兩階段的系統治理,累計減少湧水20萬m3/d,解放礦產資源近1億噸,取得重大經濟效益和社會效益。
科研現場是最好的實驗室,對巖土工程學科來說尤其如此。李召峰介紹:「基本上我們的科研人員走到哪兒,實驗室就建到哪兒。」
大團隊交叉融合作戰
提及成績,李術才反覆強調:這是團隊共同努力、學科交叉融合創新的結果。
他舉例說,江西永蓮隧道曾發生15次大規模突水突泥,有「國內罕見、江西第一難隧」之稱。經過多次治理未果,最終李術才的團隊治理見效。當時的領導問他:別人都沒解決,你們是怎麼做到的?
他用十個字回答:理論、技術、產品、工藝、經驗。
「這就是大團隊交叉融合的優勢所在。地下工程災害治理好比給人治病,團隊有可以做CT的預報技術,能查清病灶的技術人員;有能治病,提供藥品和手術的注漿新材料及技術,還有經驗豐富的高水平專家科研人員。只要有需要,我們可以組織不同專業最優秀的人員共同攻關,資源共享,形成整體攻關能力。」李術才說。
這樣的交叉融合創新、工程一線科研攻關也讓團隊年輕人快速成長。團隊中有長江學者特聘教授,有國家傑出青年基金獲得者,有國家優秀青年基金獲得者,有青年拔尖人才,團隊入選全國黃大年式教師團隊。
雖然取得了不俗的成績,但李術才坦言:「在地下工程超前預報方面還有許多關鍵問題要解決。下一步將圍繞地下工程災害防控的精細化、實時化、智能化繼續攻關。」(作者:趙豐 編輯:謝長美)