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开拓病险工程“微创修复”先河

  • 发布时间:2015-12-21 08:31:16  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  如果说密布全国的高速公路、堤坝及地下管道等基础设施工程,是国民经济发展的“血脉”,那么新近当选的中国工程院院士、郑州大学教授王复明就是一位以“微创”修复技术为这条“血脉”诊病治病的“医生”。

  上世纪90年代,我国高速公路建设迅速发展。但一个明显的问题,就是刚刚通车的高速公路就开膛破肚、半封闭运行,引发社会广泛诟病。王复明认为,开发推广无损检测病害诊断技术势在必行!

  从这一现实问题入手,王复明和他的团队拉着检测车从河南省到全国各地,冒着严寒酷暑,遭遇多次险情,从1994年到2004年,整整8年,无偿检测公路1.6万公里,获得了数以百万计的试验数据。在此基础上,他创建了层状结构电磁波和动力波反演理论,开发了路基路面分层检测评价与隐蔽病害诊断技术。

  长期积累的大量试验数据,使王复明对我国高速公路的各类病害了然于心。“很多‘病路’都是因为开裂、雨水渗入导致,这种病害比较隐蔽,而且多变。”王复明说,长期依赖“开膛破肚”式的维修方法,不仅周期长、成本高,而且影响交通、污染环境。

  据此,他提出的无损检测与高聚物注浆相结合的非开挖维修新理念,开发了高速公路隐蔽病害诊治系统技术,为诊治基层脱空、唧泥翻浆等疑难顽疾开创了新途径。这一研究成果,在湖北、安徽、河北、山西、云南等省高速公路维修工程中得到推广,产生了重大经济社会效益。他因此被誉为病路、险坝及地下管道的“微创修复”技术开拓者。

  王复明取得高速公路病害诊治技术突破后,又瞄准了堤防、土坝及地下工程渗漏防治技术难题,在世界上首次提出基于非水反应高聚物的土质堤坝柔性防渗理念,揭示了高聚物材料在土体及水体中的扩散机理,发明了土质堤坝柔性防渗薄墙和地下工程涌水封堵高聚物注浆成套技术,形成了具有多项核心发明专利的技术体系,获国家技术发明二等奖。这一成果,已应用于南水北调中线、上海苏州河堤防、宜万铁路野三关隧道、广州地下管道重大工程及病险水库防渗除险。

  王复明还针对我国大量地下管道年久失修,渗漏问题,提出了基于高聚物注浆的地下管道非开挖修复新方法,开发了高聚物水下复合注浆技术,解决了地下管道渗漏脱空修复、涌水涌沙封堵、沉降管道顶升等技术难题,获2014年度国际非开挖学术研究奖。

  从高速公路到堤防大坝,再到地下管道,从反演理论、无损检测、病害诊治到非开挖修复和应急抢险,王复明打破了交通、水利及土木工程学科界限,却又始终围绕水引发的工程灾变防治关键科学技术问题,进行了近30年的持续研究,不仅开创了工程安全领域新的学术方向,而且带领多学科交叉团队协同创新,破解了我国基础设施安全维护面临的多项工程技术难题。

  王复明所做的这一系列研究,看似涉及交通、水利及土木工程多领域,但是他说都和水有关,都是水引发的灾害。他说,“我踏入社会的第一课,接触的就是水灾。”1975年8月发生举世瞩目的驻马店洪灾,冲毁了他和乡亲们筑起的两道堤防。所以,1977年恢复高考后,王复明报考的就是水利专业,在郑州工学院本硕连读七年。此后,无论在大连理工大学读博,还是在美国做博士后研究,都把水作为研究方向,也作为他的人生方向。现在,他担任郑州大学重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室主任,水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心主任。

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