科技日?qǐng)?bào)記者 王延斌 通訊員 車慧卿
“突水突泥災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)是中國地下工程領(lǐng)域近年來的重大成就。”能夠得到國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)摺⒅袊こ淘涸菏垮X七虎的這樣評(píng)價(jià)實(shí)屬難得。而用13年時(shí)間鍛造核心技術(shù),團(tuán)隊(duì)長期協(xié)同攻關(guān),最終發(fā)展完善和應(yīng)用該技術(shù)的人,便是李利平教授。
九月中旬,2022年“科學(xué)探索獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)名單揭曉,山東大學(xué)齊魯交通學(xué)院常務(wù)副院長李利平榜上有名。
“打虎”需要鍛煉“十八般武藝”
“我國是世界上地下工程建設(shè)規(guī)模和難度最大的國家,突水突泥和垮塌災(zāi)害分別被稱為隧道建設(shè)中的‘水老虎’和‘下山虎’?!崩罾接眠@一句形象的話,切入主題。
遏制“水老虎”、擒拿“下山虎”是隧道安全建造面臨的兩大難題。作為我國地下工程災(zāi)害防控專家,外表儒雅的李利平成為“打虎”的武松。
打虎需要鍛煉“十八般武藝”,而這些都要大量實(shí)踐歷練而成。記者了解到,在湖北,在重慶,在四川……在國內(nèi)20余個(gè)省市的蜿蜒山區(qū),他參與了上百個(gè)工程。
他曾在三峽翻壩高速公路野外工作數(shù)月,完成58公里勘察,翻山越嶺深度探勘地形,多次冒著危險(xiǎn)潛入暗含有毒有害氣體的地下溶洞,只為掌握第一手資料,科學(xué)確定沿線風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及影響范圍,為隧道風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估方法和施工許可機(jī)制的確立提供了科學(xué)數(shù)據(jù),并在全線應(yīng)用,推廣至宜巴高速、保宜高速等重難點(diǎn)工程。
成蘭鐵路躍龍門隧道,地處“5·12”汶川地震災(zāi)害核心區(qū),他的課題組堅(jiān)守5年之久,歷經(jīng)大小地震上百次。在連通工程現(xiàn)場(chǎng)的路上,他們多次被山上滾石攔路受困,乃至風(fēng)餐露宿星夜守望,直至隧道貫通。
艱難險(xiǎn)阻,玉汝于成。對(duì)科研者尤其如此。記者了解到,13年來,他立足突破突水突泥的機(jī)理和計(jì)算方法,科學(xué)掌握了隧道“水老虎”秉性。通過大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程測(cè)試,他發(fā)明了光纖微震突水專用監(jiān)測(cè)儀,形成了專治“水老虎”的監(jiān)測(cè)方法和預(yù)警技術(shù),在汕頭灣海底隧道、四川瀘石大崗山隧道等工程中應(yīng)用,有效規(guī)避了重大突水突泥災(zāi)害的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)了有效主動(dòng)防控。
“為破解隧道‘下山虎’難題,我們開發(fā)了巖塊小尺度和工程巖體大尺度模擬試驗(yàn)儀器,發(fā)現(xiàn)了專克‘下山虎’的有效預(yù)警信息源,形成了災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方法和錨固智能設(shè)計(jì)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了垮塌防控的智能化轉(zhuǎn)型?!崩罾秸f,這些技術(shù)支撐起國內(nèi)多個(gè)重大工程,解決了世界最大規(guī)模公路雙向八車道隧道群垮塌災(zāi)害防控難題。
一個(gè)致力于解決疑難雜癥的大專家
“我國是世界上隧道建設(shè)和運(yùn)營規(guī)模最大的國家,呈現(xiàn)兩大發(fā)展趨勢(shì)?!痹诶罾娇磥?,大批世界級(jí)隧道工程修建在“兩極環(huán)境”:極端建造環(huán)境和極端地質(zhì)條件,嚴(yán)重挑戰(zhàn)人類生理極限,機(jī)器代人勢(shì)在必行。同時(shí),大量已建工程進(jìn)入“中老年”期,出現(xiàn)開裂、漏水等嚴(yán)重病害,隧道健康體檢和修復(fù)任務(wù)繁重,也迫切需要機(jī)器代人。
在川藏鐵路上,李利平率隊(duì)進(jìn)駐高海拔的康定隧道橫洞施工現(xiàn)場(chǎng)。他們克服高原高寒反應(yīng),在極端環(huán)境下堅(jiān)持進(jìn)行機(jī)器人性能測(cè)試試驗(yàn)千余組,獲取了關(guān)鍵支撐數(shù)據(jù)……對(duì)科研者來說,困境是一筆財(cái)富。
在經(jīng)歷了長時(shí)間磨煉之后,隧道智能施工勘察測(cè)量機(jī)器人、掌子面地質(zhì)預(yù)報(bào)機(jī)器人、軌交隧道運(yùn)營期結(jié)構(gòu)表觀檢測(cè)機(jī)器人和內(nèi)部檢測(cè)機(jī)器人等在他手中相繼研發(fā)成功。如今,萬里黃河第一隧(穿黃隧道)、朔黃重載鐵路以及南京地鐵等眾多重大工程中,都有這些機(jī)器人的身影。
同行們?cè)u(píng)價(jià)李利平,“一個(gè)致力于解決疑難雜癥的大專家?!?/p>
濟(jì)南城內(nèi)百泉爭(zhēng)涌,享有名泉七十二之說。在濟(jì)南地下修建地鐵,最大的擔(dān)憂是泉域地鐵安全和保泉技術(shù)。
五年來,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聚焦痛點(diǎn)問題,與山東軌道交通研究院深度融合,先后研發(fā)了盾構(gòu)搭載地質(zhì)預(yù)報(bào)、地層感知、氣體監(jiān)測(cè)、滾刀監(jiān)測(cè)、同步注漿檢測(cè)與輔助決策等系列化智能系統(tǒng),它們相當(dāng)于為盾構(gòu)機(jī)裝上了“火眼金睛”(地層透視)、“聽波聰耳”(聽聲辨位)、“超級(jí)巧鼻”(聞氣嗅險(xiǎn))、“鋼牙神經(jīng)”(感知齲害)、“把脈靈手”(精準(zhǔn)號(hào)脈)、“人工智腦”(控險(xiǎn)減災(zāi))。這“五官一腦”成功搭載到“智慧一號(hào)”盾構(gòu)機(jī),在濟(jì)南地鐵6號(hào)線鳳凰路站成功下線,成為地鐵保泉和智能建造的“利器”。
面向國家重大急需,扎根一線工程,用腳步丈量使命,用實(shí)干詮釋擔(dān)當(dāng)。李利平說:“我愿意厚植家國情懷,矢志科技創(chuàng)新。破解工程頑疾,勇做地下工程安全建設(shè)的守衛(wèi)者?!?/p>