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李利平:勇做地下工程安全建设守卫者

来源:科技日报2022-11-15 09:53

  【奋斗者·正青春】

  “突水突泥灾害预报预警技术是中国地下工程领域近年来的重大成就。”能够得到国家最高科学技术奖获奖者、中国工程院院士钱七虎的这样评价实属难得。而用13年时间锻造核心技术,团队长期协同攻关,最终发展完善和应用该技术的人,便是李利平教授。

  九月中旬,2022年“科学探索奖”获奖名单揭晓,山东大学齐鲁交通学院常务副院长李利平榜上有名。

  “打虎”需要锻炼“十八般武艺”

  “我国是世界上地下工程建设规模和难度最大的国家,突水突泥和垮塌灾害分别被称为隧道建设中的‘水老虎’和‘下山虎’。”李利平用这一句形象的话,切入主题。

  遏制“水老虎”、擒拿“下山虎”是隧道安全建造面临的两大难题。作为我国地下工程灾害防控专家,外表儒雅的李利平成为“打虎”的武松。

  打虎需要锻炼“十八般武艺”,而这些都要大量实践历练而成。记者了解到,在湖北,在重庆,在四川……在国内20余个省市的蜿蜒山区,他参与了上百个工程。

  他曾在三峡翻坝高速公路野外工作数月,完成58公里勘察,翻山越岭深度探勘地形,多次冒着危险潜入暗含有毒有害气体的地下溶洞,只为掌握第一手资料,科学确定沿线风险区域及影响范围,为隧道风险动态评估方法和施工许可机制的确立提供了科学数据,并在全线应用,推广至宜巴高速、保宜高速等重难点工程。

  成兰铁路跃龙门隧道,地处“5·12”汶川地震灾害核心区,他的课题组坚守5年之久,历经大小地震上百次。在连通工程现场的路上,他们多次被山上滚石拦路受困,乃至风餐露宿星夜守望,直至隧道贯通。

  艰难险阻,玉汝于成。对科研者尤其如此。记者了解到,13年来,他立足突破突水突泥的机理和计算方法,科学掌握了隧道“水老虎”秉性。通过大量科学实验和工程测试,他发明了光纤微震突水专用监测仪,形成了专治“水老虎”的监测方法和预警技术,在汕头湾海底隧道、四川泸石大岗山隧道等工程中应用,有效规避了重大突水突泥灾害的发生,实现了有效主动防控。

  “为破解隧道‘下山虎’难题,我们开发了岩块小尺度和工程岩体大尺度模拟试验仪器,发现了专克‘下山虎’的有效预警信息源,形成了灾害监测预警方法和锚固智能设计技术,实现了垮塌防控的智能化转型。”李利平说,这些技术支撑起国内多个重大工程,解决了世界最大规模公路双向八车道隧道群垮塌灾害防控难题。

  “一个致力于解决疑难杂症的大专家”

  “我国是世界上隧道建设和运营规模最大的国家,呈现两大发展趋势。”在李利平看来,大批世界级隧道工程修建在“两极环境”:极端建造环境和极端地质条件,严重挑战人类生理极限,机器代人势在必行。同时,大量已建工程进入“中老年”期,出现开裂、漏水等严重病害,隧道健康体检和修复任务繁重,也迫切需要机器代人。

  在川藏铁路上,李利平率队进驻高海拔的康定隧道横洞施工现场。他们克服高原高寒反应,在极端环境下坚持进行机器人性能测试试验千余组,获取了关键支撑数据……对科研者来说,困境是一笔财富。

  在经历了长时间磨炼之后,隧道智能施工勘察测量机器人、掌子面地质预报机器人、轨交隧道运营期结构表观检测机器人和内部检测机器人等在他手中相继研发成功。如今,万里黄河第一隧(穿黄隧道)、朔黄重载铁路以及南京地铁等众多重大工程中,都有这些机器人的身影。

  同行们评价李利平,“一个致力于解决疑难杂症的大专家。”

  济南城内百泉争涌,享有名泉七十二之说。在济南地下修建地铁,最大的担忧是泉域地铁安全和保泉技术。

  五年来,他带领团队聚焦痛点问题,与山东轨道交通研究院深度融合,先后研发了盾构搭载地质预报、地层感知、气体监测、滚刀监测、同步注浆检测与辅助决策等系列化智能系统,它们相当于为盾构机装上了“火眼金睛”(地层透视)、“听波聪耳”(听声辨位)、“超级巧鼻”(闻气嗅险)、“钢牙神经”(感知龋害)、“把脉灵手”(精准号脉)、“人工智脑”(控险减灾)。这“五官一脑”成功搭载到“智慧一号”盾构机,在济南地铁6号线凤凰路站成功下线,成为地铁保泉和智能建造的“利器”。

  面向国家重大急需,扎根一线工程,用脚步丈量使命,用实干诠释担当。李利平说:“我愿意厚植家国情怀,矢志科技创新。破解工程顽疾,勇做地下工程安全建设的守卫者。”(王延斌 车慧卿)

[ 责编:姜楠 ]
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