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时间:2022-05-13 来源:土建学院 作者:

【感动交大·候选人】谭忠盛:挑战极限—穿山越海的探路先锋

自人类历史上第一条隧道诞生,尽头那道曙光就永远吸引着人们翻山越岭、跨越江河。翻开中国隧道建设追光逐亮的辉煌一页,我们看到的是无数工程建设者和科研工作者正在不舍昼夜、勤勤恳恳地攻克难关,为创造中国奇迹,走向世界前沿,不断擦亮基建这张“国家名片”书写下浓墨重彩的一笔。

——导言

谭忠盛,北京交通大学土木工程建筑学院教授,博士生导师。长期以来,他一直针对我国隧道与地下工程建设中亟待解决的技术难题,通过产学研用合作方式开展技术攻关,取得了一系列研究成果。他发表了学术论文100余篇,授权发明专利30余项,获得了国家科技进步二等奖6项、省部级科技进步奖20项。今天,就让我们一起走进这位最美隧道人的故事。

向强国之所需 展现知行风采

1999年6月,谭忠盛教授来到北京交通大学土建学院,从事博士后研究工作,师从于我国隧道及地下工程著名专家王梦恕院士。在回忆与王梦恕院士学习研究过程中,谭忠盛教授明白:对于土木工程专业的科技工作者而言,最有价值的科研项目往往来自国家重大工程施工的第一线,必须要面向国之所需。

2001年,青藏铁路风火山隧道即将开工,这条隧道是世界第一高隧,轨面高程4905米,全长1338米,全部穿越多年冻土,冻土层厚达150多米,国际上也一直拿不出行之有效的解决办法,更有西方媒体预言:青藏铁路根本过不了风火山。但彼时博士后刚出站的谭忠盛却敏锐地感知到,这是一个挑战世界性难题的机会,时不我待,千载难逢。带着一种挑战技术难题的科研热情,谭忠盛主动请缨,投身于这个举世瞩目的工程建设中。但当他带领张德华博士来到青藏高原施工一线时,所面临的考验更是超出了人们的想象。青藏高原年平均气温零下7,最低气温达零下40℃,风火山就更冷了,严寒和缺氧首先给他们来了个“下马威”,每走一步,都觉得头晕脑胀、脚下软绵绵的。为了攻克多年冻土隧道施工的技术难题,他们与中铁二十局的施工技术人员一道进行了大量的现场试验,最终成功研究出一套以围岩温度、环境温度、冻胀力及渗透压为主的多年冻土隧道信息化施工技术,同时创新性地提出了多年冻土隧道洞口及浅埋段施工方法,成功解决了富冰冻土隧道施工难题。此外,课题组还研制出了防水、保温复合结构的“无钉法”铺设新工艺。一系列新技术、新方法的相继形成,为风火山隧道安全高效施工提供了源源不断的技术支持。这不仅降低了施工风险与成本,更标志着我国多年冻土隧道建设水平取得了历史性突破,进入了世界先进行列,成果获得了2005年国家科技进步二等奖。

当风火山多年冻土隧道施工技术研究接近尾声,团队还未来得及庆祝时,谭忠盛得知广州地铁越三区间遇到了软硬不均地层盾构施工技术难题,当时既有的各种盾构机都难以适应,同时还面临着隧道近距离下穿京广铁路和大量建筑物的施工风险。谭忠盛又积极主动投入到广州地铁的施工中,与中铁隧道局的施工技术人员组成科研攻关组,并通过三年多的系统研究,完成了适应软硬不均地层的复合盾构功能设计与研制、软硬不均地层盾构掘进施工和1.5米宽管片设计制作等技术研究,取得了三大创新成果、十二项关键技术,成功解决了一系列施工难题,丰富了我国盾构法的应用范围,同时更大大提高了我国盾构法的技术水平,成果获得了2006年国家科技进步二等奖。

2004年,国务院出台了《中长期铁路网规划》,郑西高速铁路成为首批获准建设的铁路工程。其全线有28座大断面黄土隧道,而且多次下穿既有公路和铁路,隧道施工风险高难度大。大断面黄土隧道变形控制、掌子面稳定性控制以及创新安全快速的施工方法成为亟待解决的技术难题。谭忠盛教授又主动加入到由设计、施工和科研单位组成的科研团队,长期驻扎在郑西高铁施工现场,攻克了一个个技术难题,揭示了大断面黄土隧道围岩的工程特性、变形规律及裂缝形成机理,创建了控制大断面黄土隧道空间变形的新型支护体系,提出了大断面黄土隧道施工稳定性控制的关键技术,成果获得了2015年国家科技进步二等奖。

2007年青藏铁路西格二线正式开工建设,全线最难的工程是关角隧道,隧道全长32.6千米,平均海拔超过3600米,是当时国内第一长隧道,也是世界上最长的高海拔隧道。关角隧道地质条件极为复杂,穿越19条富水断层带,隧道涌水量及水压力之大极为罕见,施工难度极大、风险极高。谭忠盛教授面对着严寒缺氧的恶劣环境,毅然带领团队二上高原参与关角隧道的建设,并与铁一院、中铁十六局等单位一起针对隧道修建的技术难题进行联合攻关,经过7年的努力,取得了五大创新成果、十三项关键技术,突破了30千米级隧道修建技术瓶颈,成果获得了2021年国家科技进步二等奖。

随着我国交通建设的快速发展,跨越江河海湾的长大水下隧道陆续修建,攻克大断面水下隧道施工突泥突水防控、超高水压盾构掘进成为首要技术挑战。谭忠盛教授带领团队先后投入到厦门翔安海底隧道、青岛胶州湾海底隧道及高铁狮子洋隧道的建设中,与参建各方合力攻关,解决了海底隧道设计施工的关键技术难题,为工程建设提供了技术支撑。课题组创建的跨江越海大断面隧道设计理论与方法、防突水施工技术体系和超高水压下大盾构长距离掘进等关键技术,获得了2016年国家科技进步二等奖。

目前,CZ铁路建设已全面铺开,其隧线比高达83%,大于30公里的隧道就有5座。隧道地质条件极为复杂,面临着高地应力、高地温、高烈度地震及活动断裂等关键技术难题,谭忠盛教授又带领黄明利、王秀英、孙晓静、周振梁等老师组成的科研团队,如今正在参加工程建设及相关课题的技术攻关中。2022年4月,拉月隧道施工中遇到了83的高温地下水,国内外极为罕见,施工严重受阻,热害风险极高,谭忠盛教授带领团队即刻奔赴现场,与设计施工单位一起进行注浆堵水试验,我们期待其成功的好消息,我们也更加期待更多技术难题能在谭忠盛教授带领的团队努力下一一化解,为中国隧道建设书写崭新篇章!

集众智之所为 融合产学研用

习近平总书记强调“自主创新是开放环境下的创新,绝不能关起门来搞,而是要聚四海之气、借八方之力”。在总书记重要讲话精神的指引下,谭忠盛教授积极投身国家重大工程项目的技术攻关,希望走出一条产学研用相结合的技术创新之路。

团结一切可以团结的力量,针对国家重大工程项目合力攻关,正是谭忠盛教授进行产学研用技术创新的积极探索。从“世界第一高隧——青藏铁路多年冻土带风火山隧道施工技术”成果,到“软硬不均地层及复杂环境隧道复合盾构的研制与掘进技术”成果,再到“高压富水长大铁路隧道修建关键技术及工程应用”成果,一系列隧道建设领域的重大突破,都是谭忠盛教授主动与设计施工单位联合组建团队、依托国家及企业科研立项研究、深入工程施工现场完成的。

然而,走产学研用相结合的科技创新之路,并不是企业立项、科研人员主动进现场这么简单。谭忠盛教授认为,关键的是要有“大团队”合作精神。“每个重大工程项目都蕴含着多个科研课题,科研工作者不但要与企业积极配合,更要与其他研究团队合作,这样才能形成‘大团队’的科研力量。”在施工现场,他总是不计个人得失,给予设计施工单位最大程度的指导支持,还积极配合其他科研团队进行技术攻关。正是本着一种积极协作的精神,谭忠盛教授无论走到哪里,总是能迅速融入到工程建设中,与其他科研团队共同形成攻克技术难关的中坚力量。他觉得,学会“大团队”合作,是科技工作者走产学研用相结合道路、推动国家自主技术创新的“基本功”。

征程万里风正劲,重任千钧再出发。如今,虽然一项项奖项与荣誉已成为科研道路上辛勤付出的鲜明见证,但是谭忠盛教授却始终心素如简,“在这些科研项目的研究过程中,我只是在从事一些自己感兴趣的研究。我从没想过获得什么荣誉,只想汇聚集体的力量,做一些对学科发展和国家建设有益的事情”。是啊,谭忠盛教授也正是希望通过与其他科研团队及设计施工企业的“大团队”合作,能够在隧道建设过程中越过一道道险滩,闯过一座座难关,与大家共同奋斗,为国家努力拼搏。放眼未来,谭忠盛教授更将不畏艰难、勇挑重担,矢志在交通强国道路上不断探索超越,刷新最佳成绩……



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