為黃土“把脈”——陜西科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)家重大工程建設(shè)中勇?lián)厝?/h1>

王家鼎團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察,,研究滑坡治理方案(資料照片)。 受訪者供圖

本報(bào)記者 呂揚(yáng) 通訊員 郭曉燕 李琛

“黃土結(jié)構(gòu)疏松,,具有濕陷性,、振陷性、崩解性,,易發(fā)生滑坡,、塌陷、泥石流等重大災(zāi)害,。因此,,必須解決黃土地區(qū)大型工程的防災(zāi)減災(zāi)問(wèn)題?!?月17日,,接受記者采訪時(shí),西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系教授王家鼎說(shuō),。

多年來(lái),,王家鼎像“土”郎中一樣,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為黃土地“把脈”,,與災(zāi)害搏斗,,與時(shí)間賽跑,為國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)攻克了一個(gè)又一個(gè)難關(guān),。

近日,,王家鼎率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)申報(bào)的“特殊巖土體小變形大風(fēng)險(xiǎn)智能化監(jiān)測(cè)防治技術(shù)及中外工程應(yīng)用”研究成果獲得2023年度陜西省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。而這,,只是他投身地質(zhì)工程研究數(shù)十年來(lái)取得的眾多成果之一,。

參與國(guó)家重大工程建設(shè)

2004年,中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入高速鐵路大規(guī)模建設(shè)時(shí)期,。鄭西高鐵是我國(guó)在黃土地區(qū)建設(shè)的第一條高鐵線路,。

在大面積濕陷性黃土地區(qū)修建高速鐵路,是一個(gè)世界性難題,。為了解決高速鐵路機(jī)車(chē)振動(dòng)引起的路基沉陷問(wèn)題,,原鐵道部公開(kāi)招標(biāo)這一重大科研項(xiàng)目。

有著多年黃土性能研究經(jīng)驗(yàn)的王家鼎,,立即牽頭西北大學(xué)團(tuán)隊(duì)提供標(biāo)書(shū),,以論證清晰、數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)高分中標(biāo),,獲得院士評(píng)委的一致好評(píng),。

“一位專(zhuān)家說(shuō),把項(xiàng)目交給西北大學(xué)團(tuán)隊(duì)是非常正確的選擇,。他們?cè)诩议T(mén)口研究黃土,,真正把問(wèn)題說(shuō)透了,。”王家鼎回憶,。

項(xiàng)目緊急,,任務(wù)艱巨。中標(biāo)后,,王家鼎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員奔赴工程建設(shè)一線,。他們?cè)趶泥嵵莸轿靼驳?00多公里線路上,對(duì)每個(gè)重點(diǎn)路段進(jìn)行勘探,、采樣,、測(cè)試。整整兩個(gè)月,,王家鼎沿鄭西線跑了3趟,,有時(shí)驅(qū)車(chē),有時(shí)步行,,取回的土樣堆滿(mǎn)了學(xué)校地質(zhì)學(xué)系的后院,。

沒(méi)有前人的經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有參考的數(shù)據(jù),,團(tuán)隊(duì)日夜奮戰(zhàn),對(duì)每一個(gè)重點(diǎn)路段的土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)論證,,終于拿出了國(guó)內(nèi)第一份濕陷性黃土地基的動(dòng)力特性與設(shè)計(jì)參數(shù)報(bào)告,。

“我把設(shè)計(jì)參數(shù)交上去的時(shí)候,手止不住地顫抖,。我們要對(duì)國(guó)家負(fù)責(zé),,對(duì)人民負(fù)責(zé),對(duì)歷史負(fù)責(zé),,我深知這份數(shù)據(jù)的分量,!”王家鼎說(shuō)。

實(shí)踐證明,,王家鼎團(tuán)隊(duì)為鄭西高鐵的設(shè)計(jì)和施工提供了精準(zhǔn)可靠的技術(shù)支撐,。

隨后若干年,大西高鐵,、寶蘭高鐵,、鄭太高鐵的設(shè)計(jì),都有王家鼎團(tuán)隊(duì)的身影,。團(tuán)隊(duì)還獨(dú)立承擔(dān)了黃土邊坡失穩(wěn)(滑坡)研究,、黃土路基振(震)陷研究、黃土濕陷研究等科研項(xiàng)目,。

王家鼎在研究中創(chuàng)新了機(jī)車(chē)振動(dòng)引起黃土路基振(震)陷理論,,首創(chuàng)了深部黃土濕陷的巖橋(古土壤層)滯后塌陷理論,,提出了柔性生態(tài)護(hù)坡工法及邊開(kāi)挖邊防護(hù)理念等。

為攻克黃土振動(dòng)促滲的定量測(cè)試難題,,王家鼎率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目的資助下,,自主研制了中國(guó)首臺(tái)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的振動(dòng)促滲儀。利用該儀器進(jìn)行大量試驗(yàn)后,,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了振動(dòng)和水聯(lián)合作用對(duì)黃土邊坡的促松,、促裂、促滲和促滑機(jī)理,,刷新了黃土滑坡成因理論,,填補(bǔ)了該領(lǐng)域的研究空白。

“游目騁懷莽隴原,,鐵龍飛過(guò)不黃天,!”有著詩(shī)人情懷的王家鼎在寶蘭高鐵通車(chē)后,寫(xiě)下了這樣的詩(shī)句,。

與黃土“較勁”的“土”專(zhuān)家

王家鼎出生在藍(lán)田縣,。高中時(shí)期,他最喜歡聽(tīng)堂兄講自己在青海地質(zhì)隊(duì)的故事,。堂兄口中的壯麗山河,、奇妙經(jīng)歷,化成了他對(duì)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的無(wú)限憧憬,。

1979年,,王家鼎考入西安地質(zhì)學(xué)院(現(xiàn)長(zhǎng)安大學(xué))應(yīng)用地球物理專(zhuān)業(yè),畢業(yè)后又考入中國(guó)科學(xué)院蘭州地震所,,攻讀地震工程專(zhuān)業(yè)碩士,。

工作后,王家鼎手拿地質(zhì)錘,,常年奔波在大西北,,背包里裝的是黃土,辦公室堆的是黃土,,身上也沾滿(mǎn)了黃土,。日復(fù)一日,年復(fù)一年,,他成了同事們眼里的“土”專(zhuān)家,。

走過(guò)戈壁荒灘,攀過(guò)懸崖峭壁,,王家鼎深入研究黃土的構(gòu)造原理,,為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。在他的職業(yè)生涯中,與災(zāi)害搏斗,、與時(shí)間賽跑是家常便飯,。

在王家鼎28歲那年,有一次,,他攀在懸崖壁上勘測(cè)采樣遭遇懸崖上方塌方,,滑落的土石瞬間將他返回的路線淹埋……千鈞一發(fā)之際,同事們緊緊拉住繩索,,硬是將他從滾落的土石中拽了上來(lái),。回想起這次遇險(xiǎn)經(jīng)歷,,同事們至今仍心有余悸,。

黃土高原的土質(zhì)疏松,生態(tài)脆弱,,暴雨常會(huì)引發(fā)土崖崩塌,。每次看到這樣的自然災(zāi)害給當(dāng)?shù)厝罕娫斐缮a(chǎn)、生活困難,,王家鼎心里就無(wú)比難過(guò),。他常常因此而自責(zé),恨自己沒(méi)有拿出更好的解決辦法,。

自責(zé)和責(zé)任,,不斷鞭策著王家鼎。數(shù)十年里,,他與黃土“較勁”,,與自然災(zāi)害抗?fàn)帲粩嗤黄埔豁?xiàng)又一項(xiàng)科研難題,。他在水-力耦合下黃土災(zāi)害地震滑坡、振動(dòng)促滲,、濕剪促滑等關(guān)鍵理論和技術(shù)領(lǐng)域,,取得了突破性成果;先后主持國(guó)家重大科研儀器研究項(xiàng)目1項(xiàng),、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng),、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目3項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題1項(xiàng),、省部級(jí)重大科研項(xiàng)目10余項(xiàng),。

攻克黃土中的“疑難雜癥”

鄭西高鐵、大西高鐵相繼順利通車(chē)后,,王家鼎又率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投身重載鐵路工程,。“最重的重載機(jī)車(chē)如何行駛在最軟的地基上?”面對(duì)這一新難題,,王家鼎選擇迎接挑戰(zhàn),。

我國(guó)第一條按照30噸軸重重載鐵路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的瓦日鐵路2009年開(kāi)工建設(shè)。該線路經(jīng)過(guò)多處滑坡,、溜塌,、采空等不良地質(zhì)發(fā)育區(qū),建造隧道時(shí)易發(fā)生變形與塌方,,難度很大,。

基于多年對(duì)黃土地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究,王家鼎研制出一種特殊探頭,。這種探頭可以識(shí)別和預(yù)報(bào)圍巖涌水塌方,,能有效解決特殊地層隧道的災(zāi)害感知技術(shù)難題。

當(dāng)施工推進(jìn)到呂梁山脈時(shí),,建設(shè)人員遇到了重大難題:鐵路邊上的一處滑坡無(wú)論如何也找不到滑動(dòng)面,,若采取避繞處理,需增加13億元的巨額投入,。

王家鼎到現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)勘測(cè)后,,將目光鎖定在一處山溝。為尋找“癥結(jié)”所在,,王家鼎在腰間綁上安全繩,,沿著陡峭的崖壁下到40多米深的谷底。憑著獨(dú)到的經(jīng)驗(yàn),,在刺骨的寒風(fēng)中,,他終于找到了滑動(dòng)面。

“這就像是沒(méi)有明顯癥狀的疑難雜癥,。要找到病根,,只能憑借醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)?!蓖跫叶φf(shuō),,“能為國(guó)家節(jié)省13個(gè)億,我對(duì)自己的工作感到自豪,!”

王家鼎解決過(guò)許多類(lèi)似的問(wèn)題,。在建設(shè)單位眼里,只要他到工程現(xiàn)場(chǎng)“出診”,,就沒(méi)有治不好的“怪病”,。

多年來(lái),為了攻克黃土中隱藏的“疑難雜癥”,,王家鼎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外多家設(shè)計(jì)施工單位合作,,形成了黃土災(zāi)害預(yù)防的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),,不僅填補(bǔ)了行業(yè)空白,還服務(wù)了國(guó)家的重大需求,。2020年,,王家鼎團(tuán)隊(duì)與中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)、中鐵十七局和中鐵西北研究院等單位合作完成的“重大工程黃土災(zāi)害機(jī)理,、感知識(shí)別及防控關(guān)鍵技術(shù)”獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),。

王家鼎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷貫通產(chǎn)學(xué)研用,將科研成果直接應(yīng)用到大西高鐵,、巴基斯坦輕軌,、晉中南和蒙華重載鐵路等國(guó)內(nèi)外20多條鐵路和機(jī)場(chǎng)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)中,產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,。團(tuán)隊(duì)獲得“菲迪克獎(jiǎng)”“越南政府榮譽(yù)獎(jiǎng)”“老撾政府榮譽(yù)獎(jiǎng)”及“全國(guó)優(yōu)秀測(cè)繪工程獎(jiǎng)”等國(guó)內(nèi)外工程大獎(jiǎng),。

“所有的成果都是集體的功勞?!庇浾卟稍L時(shí),,王家鼎這樣說(shuō)。他謙遜嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和作風(fēng)令人敬佩,。


原文鏈接:https://esb.sxdaily.com.cn/pc/content/202405/30/content_870339.html

< 上一篇

假如西北大學(xué)博物館是一款RPG游戲

院士開(kāi)講,!渭橋新柳僑界院士進(jìn)高校系列活動(dòng)舉行

下一篇 >