火眼金睛！我们来护航隧道工程安全

　　■创新行动派

　　□ 通讯员马文哲张晓冉本报记者王延斌

　　在沙滩上“掏洞”，怎么挖不会引起塌陷？在水帘洞旁“挖孔”，如何不惊扰山体中稳定了数千年的“暗水和碎石”？近来刚刚斩获山东省科技最高奖的李术才教授说，“擅长解决这样的‘疑难杂症’是我们的核心竞争力。”

　　无论是从深挖地下建地铁，还是平钻山体修隧道，人类面临的工程难题包括塌方、涌水、突泥等，李术才团队的方案是：通过给山体岩石做CT，准确预判到隧道施工中即将到来的灾害，消除“病灶”；再对正在发生的灾害开出“药方”“药到病除”……

　　近几年，以他为带头，山东大学岩土研究中心为班底、平均年龄仅有30岁的“学生军”在细分的工程开掘市场上找到了空间，并从国内一个个勇于挑战钻掘“硬骨头”的企业、科研院所群体中脱颖而出。

　　“火眼金睛”，给山体做CT

　　一块深埋于山体之中的岩石，千万年间未曾改变结构，当突然遭到破坏，岩石内部能量瞬时释放，岩石间的水、泥就会冲破这些破碎的岩体在隧道的开掘面喷涌而出，这可怕的一幕便是人人谈之色变的“突水突泥”，它对正在施工的工人是致命性的。

　　李术才团队接手位于江西省的永莲隧道工程时，这个被称为“国内罕见、江西第一难隧”的工程在短短3个月间，进口左右洞共发生过15次大规模突水突泥。这并不是常见的难题，而是属于“疑难杂症”，李术才团队的挑战在于，“你要有‘火眼金睛’，摸清隧道所经历的山体断层和溶洞所在，然后才能考虑用哪种方法能堵住水？哪种方法能够稳定住岩石？”

　　帮助团队实现这一能力的，是该中心研发的自主探测技术及设备，“沿着规划隧道的方向，将山体表面隔一段距离打洞，利用我们的技术建立隧道的模型，就能‘看透’山体内部的情况。”李术才说，“这就如同给山体做CT，在探测精度上，别人探测的精度是6米，我们能达到2米。”

　　正因为此，李术才团队也就拥有了帮助施工方预知“灾难”并成功避让的“一技之长”。

　　“智能点穴”，让突水突泥瞬间凝固

　　岩石间的水、泥在隧道开掘面喷涌而出，瞬间填满几公里长的隧道……在隧道工程上，这是最危险的一种灾难。

　　《西游记》中，孙悟空的“点穴”神功能使人定住不能移动。如今，李术才团队也掌握了类似的功夫——他们发明了一种“浆”，能点住突水突泥的“穴位”，让它们瞬间凝固。

　　“这种浆液的好处是它被注入突水、突泥处 ，‘智能地’控制住凝固区域、凝固时间，有的是瞬时凝固，有的是几十秒、几分钟凝固，时间取决于突水突泥的范围和深度。”这个获得过国家发明专利的产品现在已经出现在国内的一些重大工程上。

　　如何研制浆液的配比？怎样控制凝胶时间？在超强的水压下怎样注浆？这些难题解决的背后是许多外人读不懂的“针线活儿”。还好，李术才以8名教授、18个博士、25个硕士组成的班底足以应对。团队中，年轻的刘方太博士是材料方面的高手，张霄博士在钻探和注浆工艺上颇有造诣……更多的时候，团队里的每个人都是覆盖材料学、钻探工艺、注浆工艺、控制工艺、效果检验等领域的“多面手”。

　　各领域的人才交叉搭配，对路的方法，使得这支团队将27项国际领先技术、新工艺和国家发明专利用于这个项目，而依托该项目的“隧道与地下工程重大突涌水灾害治理关键技术与工程应用”科研项目还荣获了2014年的国家科技进步奖二等奖。

　　”降伏水魔”，“象牙塔”团队瞄准市场发力

　　在李术才眼里，岩石的裂隙就好像一道伤口，它不仅在平面的方向展开，也在纵深的方向延伸。以往的研究仅仅停留在对岩石裂隙二维平面的研究上，而这支团队科研团队却发现了岩石三维裂隙扩展破坏的模式和规律——裂缝也可能孕育着灾难。

　　4年前，一座高9米，长、宽各5.5米的“金字塔”在江西落成，这是世界上最大比尺的突水突泥灾害及其治理室内试验模型。“有些先进技术，我们现在模型上实验，得出浆液扩散半径、注浆控制压力和浆液配合比等关键参数，再拿到实际工程上应用。”张霄博士说。

　　不仅在研究领域颇有建树，这支来自“象牙塔”中的团队还“接地气”地将目光投向了各种疑难的工程项目——

　　在山东新巨龙矿井，在建矿之初就生产面临着一个世界性难题：地处黄河冲积平原，黄土层厚度超过600米，在这里建矿，矿井水无法及时排出，也无法及时散热，水温一度超过50℃，根本无法进行正常采掘作业，为了避免中暑，矿工们只能采用“车轮战”轮番下井，口里含着冰块上班。

　　为了解决水害问题，团队最终设计出“冰冷低温制冷降温设计方案”和“疏堵排、探注放排水方案”，彻底降服了压在煤层上的“水魔”。如今，新巨龙公司的矿井作业温度下降为20℃左右，人走在井下感觉清凉干爽，当年的恶劣条件已不复存在。

　　“我们迎合了国家需求，集合了各领域的人才，注重创新发力，这让我们走到今天。”李术才说。