贺维国知行合一,向下求索

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年,在东京召开的地下空间国际学术会议曾断言:21世纪是地下空间的世纪。确实,随着经济社会的快速发展,人们越来越重视地下空间的开发和利用,修建隧道即是重要形式之一。近年来,我国隧道建设实现了跨越式发展,不仅建设规模、建设速度居世界首位,还涌现出了一大批敢闯敢为、孜孜奋斗的隧道工程专家。

中铁隧道勘测设计院有限公司(简称“隧道院”)总经理贺维国及其团队就是其中的杰出代表。20多年来,在贺维国的带领下,团队夙兴夜寐,枕戈待旦,常年奋战在隧道与地下工程勘察设计、科研工作一线,以国家需求为号角,以原始创新为阶梯,负责或参与了我国数量占比70%以上的沉管法隧道建设,主编完成了我国首部沉管隧道国家设计规范,建立了完善的内河沉管隧道技术标准体系,极大地推动了我国沉管隧道技术的快速发展。多年间,团队先后完成了多项“超级工程”、数十项重点工程的勘察设计与科研工作,创造了多个国内乃至世界纪录,足迹遍及大江南北,在神州大地筑起了一条条“地下潜龙”。

贺维国

咬定青山,此心安处

贺维国,年出生于四川成都郊县。高中时,一次偶然的机会,西南交通大学到他所在的学校宣讲,介绍了该校引以为傲的3个 重点学科——牵引供电、重载、桥梁隧道。自此,“隧道与地下工程”的种子开始在他的脑海里扎下了根。

年高考后,贺维国拖着行李,带着希望,如愿走进西南交通大学隧道与地下工程专业的大门。让他意想不到的是,“大部分同学居然都是被调剂过来的”,只有他和少数同学是主动报考过来的。至今,他依然记得当时的学号:,专业序号 。

既来之,则安之。很快,贺维国就被王梦恕、高渠清、史玉新等老一辈隧道专家、教授深厚的学术积累、严谨的学术作风、平易近人的处事风格深深折服,他一边在师长的带领下如饥似渴地学习专业知识,一边暗暗许下年轻的誓言:将隧道和地下工程事业进行到底。

4年时间倏忽而过,毕业的日子临近了。作为 批实行双选制的毕业生,贺维国本有机会选择离家更近的工作单位,然而为了心中的隧道梦,他毅然离开家乡,选择了千里之外的中铁隧道院。

中铁隧道院成立于年,自成立伊始,就以服务国家发展为使命。其先后完成了“”工程洛阳*河水下铁路隧道、京广铁路大瑶山隧道、京九铁路*都山隧道等数十座长大隧道的勘察设计任务,以及北京地铁1号线天安门东站、天安门西站,广州地铁1号线,南京地铁1号线等40多座城市的轨道交通设计任务。隧道院人员少而精,培养了全国勘察设计大师谢世华等一大批知名隧道专家,在业内具有良好的口碑与社会影响力。

初到隧道院,贺维国虚心求教,踏实工作,快速转变角色和思维方式,在前辈、专家的关心照顾下,得以快速成长。由于隧道院专业技术人员较少,“不管什么项目来了,都要顶上”。因此,贺维国有机会接触各类隧道项目和地下空间的勘探设计工作,不管是公路隧道、铁路隧道,还是地铁线路、地下空间,他均有涉猎,在学中做、在做中学,积累了丰富的隧道和地下工程勘探设计经验,进一步加深了他对隧道工程的了解,也为今后工作的顺利开展打下了坚实的基础。

此心安处,即是吾乡。虽然远离家乡,虽然艰苦异常,但为了心中的隧道梦,贺维国将隧道院当成第二家乡,把一个个项目当成照亮前路的火炬,一步一个脚印地执着前行,初心不改。

贺维国(前排右二)在南昌红谷隧道听取院士们指导

迎难而上,方得始终

进入21世纪,高速铁路、高速公路、轨道交通、城市道路实现了跨越式发展,从西部山区到东部沿海,隧道建设需求日趋旺盛,挑战也随之而来。“我国地貌地形特征复杂,在这里积累的经验,到那里却不一定适用。时时都有新问题,处处都有新挑战。”贺维国总结。可即便如此,他和团队却从未退缩,始终一往无前,以隧道人强烈的责任感和使命感,冲锋在前,吃苦在前,缔造了一个又一个令世人瞩目的工程壮举。

年,隧道院承揽了广州仑头隧道勘察设计任务。仑头隧道是我国国内建设的第5座沉管隧道,这是隧道院乃至整个中铁系统内首次承担沉管隧道勘察设计任务。“当时,我国对于沉管隧道没有任何技术规范、建设标准可以遵循,之前建成的4座沉管隧道,无论是设计理论还是施工技术都是‘摸着石头过河’。”贺维国介绍,沉管隧道工程建设过程中困难重重,不少关键技术都未能完全掌握。

沉管隧道是一种将隧道管节分段预制,每段两端设置临时止水墙,然后浮运至隧道轴线处,沉放在预先挖好的地槽(基槽)内,完成管段间的水下连接,移去临时止水墙,回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道的隧道施工方法。当时,隧道界普遍认为沉管隧道技术难度太大、风险控制困难。

就是这样一个不被看好的工程项目,年仅27岁、毕业仅6年的贺维国受命总工程师。虽然备感压力,但为了不辜负国家的重托,他一方面积极学习、调查研究,迅速掌握沉管隧道的基本理论和技术路径;另一方面广泛地与相关领域专家、同仁沟通交流,在团队内部展开头脑风暴,终于灵光闪现了。

经过项目组反复论证、研究,针对狭窄复杂河道沉管隧道建设难题,他们在世界范围内首次提出了大型半潜驳预制隧道管段的移动干坞工法。使用这一技术,在吨级航道上实现了吨重管节的预制和长距离浮运,成功解决了工程建设面临的场地限制、航道限制等难题。在寸土寸金的广州市核心城区节约用地10万平方米以上,节省工程造价余万元,具有显著的社会效益和经济效益。同时,他们还研究创新了沉管隧道水下最终接头技术,完善了相关工艺措施,使得这项原本造价高、难度大的技术变得造价低、风险低。此后,我国后续建设的沉管隧道70%以上都采用了水下最终接头方法。

在仑头隧道,贺维国和团队还创造性地提出了明挖顺筑法施工格栅式地下连续墙的新方法,不仅施工安全、结构可靠,还节省工程造价超过万元,据此取得了隧道院 个国家发明专利。通过工程实践,确定了沉管隧道水下检测内容和方法,极大提升了沉管隧道的质量管控技术。

此后,贺维国和团队在沉管隧道勘察设计领域建树颇丰:年,负责广州官洲沉管隧道的勘察设计;年,负责佛山东平沉管隧道勘察设计;年,负责南昌红谷沉管隧道的设计……辐射范围越来越广,设计难度也呈指数级增加。

以红谷隧道为例,隧道所处的赣江流域是典型的内河季节性河道,其丰水季和枯水季 水位落差达12米。水流速度大、水位落差高、两岸建构筑物密集,给隧道管节的安全浮运和干坞的选择带来极大挑战。贺维国带领项目组有针对性地开展了内河中上游大流速、高水差复杂条件沉管隧道建设关键技术研究,打破了传统沉管法隧道浮运一节、沉放一节的思路,提出丰水期集中浮运、临时寄放、连续沉放的新理念,有效解决了高水位差对工程实施的制约等问题。

功夫不负苦心人。历经4年的艰苦工作,年,国内最长的内河沉管隧道——红谷隧道顺利建成通车,项目组成功将沉管隧道的修建范围,由传统的海湾或江河入海口,拓展到了内河中上游,实现了内河修建沉管隧道技术跨越式发展。项目成果先后获鲁班奖、国家优质工程金奖、詹天佑奖、江西省科技进步奖一等奖等奖励。

十年铸剑,今试锋芒。年,在与沉管隧道亲密接触10年后,贺维国已然从初出茅庐的小伙子成长为该领域的专家,受有关部门委托,他主编的地方标准《内河沉管法隧道设计、施工及验收规范》(DB/T29--)正式颁布。这是我国首部关于沉管法隧道的技术标准,首次全面而系统地规定了沉管隧道在设计、施工和验收等方面的关键技术与标准要求,填补了 。年,贺维国参编的国家标准《沉管法隧道施工与质量验收规范》(GB-)正式颁布实施。年,贺维国主编的国家标准《沉管法隧道设计标准》(GB/T-)正式颁布实施。由此,我国在世界上首次建立了完善的沉管隧道标准体系,大大促进了沉管法隧道的技术进步与发展。据统计,年以前,我国建成的沉管隧道只有2座,随着经济发展与标准体系的完善,截至年,我国建成(在建)的沉管隧道数量已超过20座,多数都有贺维国和团队的参与。

“我们现在正在推动世界沉管隧道相关标准的制定工作,在世界舞台上发出我们中国在沉管隧道领域的专业声音。”贺维国告诉记者。

专家组在大连隧道现场

深耕水下,向海而生

今年6月,国家“八纵八横”高铁主通道沿海通道重要组成部分、粤港澳大湾区重大交通基础设施项目,新建深圳至江门高铁(以下简称“深江高铁”)重要控制工程,跨越伶仃洋的珠江口隧道工程传来捷报。

据了解,珠江口隧道 埋置深度达到了米,其中盾构法隧道 水压1.06兆帕,超过10个标准大气压。资料显示,目前国内已建成的 水下铁路盾构隧道是佛莞城际铁路狮子洋隧道, 埋深为64米, 水压0.78兆帕。珠江口隧道建成后将成为一个 的超级工程和里程碑,更将为世界海底隧道工程技术提供独特的样本和宝贵的经验。

而这样 的超级工程负责人正是贺维国。他和团队不仅要面临如此大的埋深和水压,还将面临复杂的作业环境。“珠江口隧道需要穿越淤泥、软弱砂层、极硬基岩凸起等多种复合地层。矿山法段须穿越多处断层,存在水头贯通的可能性,在超高水压作用下,预加固支护措施也面临着严峻的考验。不仅如此,巨大的水压及复杂的地质环境,对盾构机等设备也提出了更高的要求。同时,周边环境水腐蚀性也较为严重。”贺维国介绍道。

正是因为如此艰巨的挑战,在立项之初,专家们就建桥梁还是钻隧道两种不同的设计方案,展开了长达10年之久的论证比选。据了解,桥梁方案对于城市规划、通航及防洪等方面具有一定的影响。而且,在建设期,桥墩的施工对海洋环境具有一定的污染作用;后期运营维护阶段,桥梁应对海洋环境及恶劣天气的抵抗能力较差,运维成本较高。而隧道方案相对更具优势,综合考虑专家组确定采用隧道方案。

的超级工程,突破现有认知的复杂问题,社会的高度

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