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为“城市动脉”建设加上“安全锁”——记土建学院岩土与地下工程灾害防控创新团队

发布时间:2021-05-24  点击:

“长期深入青岛地铁6号线工程现场,开展科学研究与技术服务,为6号线暗挖车站支护设计优化做出了积极贡献……”近日,收到一封来自青岛地铁集团有限公司的表扬信,信中对学校“岩土与地下工程灾害防控创新团队”李为腾、秦哲、王洪波、杨旭旭、冯强等师生20余人在青岛地铁6号线的工作提出了赞扬。

10个月的时间里,岩土与地下工程灾害防控创新团队的成员们将预紧力锚杆主动支护方法创新应用到青岛地铁6号线的建设中,使地铁隧道支护设计更科学、施工更安全,为“城市动脉”建设加上了“安全锁”。

干好“家门口”的“大工程”

晨曦初现,几位浑身泥垢的年轻人拖着疲惫的身子爬出了40米深的竖井,手中紧握的仪器和记录本里保存着他们为之奋战一夜的监测数据。“这些数据很快就能变成各种曲线,直观呈现工程安全性,有了这个心里才会更踏实,虽然辛苦但绝对值得。”岩土与地下工程灾害防控创新团队研究生王彤彤说道。

地铁的安全建设需要大量的现场监测、试验和计算工作,这也是岩土与地下工程灾害防控创新团队成员们最基本的工作。在这群年轻人眼中,这样的场景已是“稀松平常”。

10个多月,20余名师生,272个监测传感器,60余次科研进展汇报……在岩土与地下工程灾害防控创新团队青岛地铁6号线项目负责人李为腾副院长的电脑里,数百个文件中存储着团队成员们10个多月的心血。

紧随施工环节埋设监测传感器并获得最及时的初始数据,在施工中的地铁隧道里常常待到凌晨,在实验室连轴转进行模型试验和大体量数值计算,长时间待在工程一线对接建设方、设计方、施工方……地下工程灾害防控创新团队的成员们说:“虽然经常累到一沾枕头就能睡着,但是醒来依然干劲十足。”

“青岛地铁6号线工程是我们‘家门口’的大工程,最近的青医西院区站离我们学校只有几公里,我们必须把工作干好。”李为腾说,这是团队成员们共同的信念,也是使团队成员始终保持饱满热情和认真负责态度的初心。

时间紧就日夜不停,压力大就互相鼓劲,发现问题就多方请教、严密论证。自青岛地铁6号线开工以来,地下工程灾害防控创新团队的成员们把青岛地铁6号线工程现场当成了“战场”,紧跟施工进度,即便是春节期间,也停工不停测,获取了大量宝贵的现场监测数据,为判定围岩稳定性提供了重要依据,通过预紧力锚杆主动支护方法,结合计算分析为6号线暗挖车站支护设计优化做出了积极贡献。

稳扎稳打克难题

“能为地铁6号线工程贡献一份力量,我们很兴奋,但同时压力倍增。”李为腾说,项目工期本就十分紧张,而随着工程建设的深入,项目建设要求也越来越高,团队成员们不得不直面来自工程设计创新、工程风险的难题。

对传统地铁隧道设计理念的“破”与“立”便是他们面临的最大难关。

据了解,传统的地铁隧道支护设计趋于保守,虽然材料耗费多,但是却不一定能充分发挥作用,甚至有时会干扰施工,影响进度。发现问题后,李为腾便和团队成员们一起开始探索新的设计方案,尝试采用主动支护理念来提升功效。这种理念强调及时主动给隧道岩体施加较大的支护力,改善围岩受力状态,从而提升围岩自承能力。

“施加了预紧力,就像给围岩注入了‘内功’,达到四两拨千斤的效果,使地下工程更加稳定,这种主动的预紧力是通过张拉后的高效锁定实现的,这一‘锁’,就锁住了风险,保障了安全。”李为腾说道。

有了思路还不够,要想让创新方案得到认可,真正应用到工程建设中,还离不开严密的科学论证与数据支撑,尤其在潜在的工程风险面前。于是,大量的计算、试验和现场监测数据成为最重要的一手资料。

计算、分析、监测、制图,每隔几天,地下工程灾害防控创新团队就需要带着最新数据和分析研究成果向专家、领导汇报进展。汇报材料上的每一个表格,每一条曲线背后都是成百上千个的数据支撑,而每一个数据都是团队成员们扎根工程一线的见证。

团队成员们的努力也获得了肯定,阶段性科研成果得到了钱七虎院士、何满潮院士、李术才院士等行业权威专家的认可,踏踏实实、艰苦奋斗的工作态度得到了业主单位的高度赞扬,首次在地铁隧道建设领域应用的主动支护方法也已经应用到青岛6号线多个车站的建设中,保障了工程施工安全,缩短了建设工期,产生了显著的经济效益和社会效益。

团队生长有“厚土”

资历颇深的教授牵头,有经验的青年教师带队,逐渐成长起来的硕博研究生参与,这支于2019年正式建立、平均年龄三十岁出头的团队,虽然年轻但是经验匪浅。青岛地铁6号线只是这支年轻团队的科研“战场”之一,在黄岛地下石油储备库、胶州湾海底隧道、青岛地铁1号线、13号线二期,青岛第二海底隧道、济南地铁4号线、广西浦清高速等众多项目现场,都有岩土与地下工程灾害防控创新团队成员们奋斗的身影。他们将扎实的岩土基础理论与先进研究手段结合,围绕地下工程设计、施工技术难题,开展各种复杂条件隧道支护方案计算优化、近接施工风险评估、不良地质体超前预报、隧道结构病害防治等贯穿地下工程全寿命周期的科学研究与技术服务,形成了明显特色。

年轻团队缘何实现快速发展、项目成果“遍地开花”?土木工程与建筑学院院长王崇革给出了答案:“我认为主要有三点,一是传承老一辈学者的实干精神,扎根一线做工程;二是成员们勇于拼搏不畏难,敢为人先勇创新;三是团队背后有强大的动力支撑。”

据了解,这支团队的建立并非“空穴来风”,而是传承了以岩石力学界著名专家陈子荫教授为代表的冯豫、周文安、胡峰等我校老一辈专家学者在科研、治学过程中形成的优良传统,积淀了一代代科大人将理论与实践相结合的研学品质,秉承学院老一辈教授们躬身实践的扎实作风,加之顾大钊院士、魏悦广院士及李术才院士等校友专家的关心支持,为特色团队的快速生长累积了“厚土”。

“团队成员虽然年轻,但都经过多年的工程现场锻炼,积累了推进大型项目的丰富经验,教学、科研、带头做项目,样样都行。”团队负责人王刚教授介绍,不仅团队是一个充满凝聚力的集体,同时每一位成员又能够独当一面。“每一个项目都会确定一位带头人,协调各方工作,同时大家又能相互配合,解决项目难题。”

前人开路,后人敢拼,学校和学院的支持更是为这支团队注入了无限力量。从学科大讨论确定特色方向到组织精干力量建立专业团队,从主动对接国家和地方重大工程项目到协调各方优势资源,从立足当下俯身实干到谋划未来创新发展,政策支持、资源支持、人才支持都为这支年轻的岩土与地下工程灾害防控创新团队的成长提供了充足的动力。

厚土为基,拼搏为先,生长有力,践行真知。岩土与地下工程灾害防控创新团队始终将目光瞄准复杂环境条件下工程建设的重大科技难题,坚持“产、学、研、用”紧密结合,在服务地方经济发展、助力重大基础工程建设、探索地下空间创新应用方面展现了青年力量,彰显出土建学科的底蕴和影响力。未来,该团队将继续传承实干精神,让岩土与地下工程灾害防控的特色品牌更加响亮。(实习记者:张瑜)

团队成员用科研成果助力青岛地铁6号线建设(左三杨旭旭,左四秦哲,左五王刚,左六李为腾,左七冯强,左八王洪波)