山东大学博士生赵晟喆扎根雪域高原 以科技创新服务国家重大工程建设

问题——高原重大交通工程建设,面临“极端环境+复杂地质”的叠加考验。

青藏高原海拔高、气候寒冷、空气稀薄,施工人员需要长期适应缺氧与高强度作业;同时,铁路隧道穿越地层类型多变,砂卵石等全断面松散地层结构稳定性差,遇水后易产生突涌、渗流及围岩失稳等风险。

水害处治质量直接关系隧道掘进安全、工程进度与后期运营可靠性,是制约施工组织与成本控制的关键环节。

原因——水害难题之“难”,既在自然条件,也在技术匹配。

其一,高原地区地质构造与水文条件复杂,局部富水带与松散堆积体叠加,导致水压力高、渗透通道多、注浆扩散不确定性强;其二,传统注浆依赖经验参数与现场试验,面对超高压注浆工况时,扩散范围、充填效果与止水可靠性难以快速、精准评估,容易出现“注得进但控不住”“止得住但效率低”等矛盾;其三,重大工程周期紧、工序密集,需要科研成果能“落地即用”,在安全与效率之间实现可验证的平衡。

影响——技术攻关的成效,体现在“安全、效率、标准化”三方面。

赵晟喆随课题组进入隧道施工最前沿后,将现场观测、参数校核与数值推演相结合,在导师指导下完善注浆数值理论模型,推动注浆扩散从“经验判断”向“可视化诊断”靠近。

通过对关键参数的反复校核与工法适配,该模型为设计单位优化注浆方案提供了依据,支撑施工组织在复杂节点实现更高效率的处治,并刷新相关注浆作业速度纪录。

更重要的是,围绕松散地层水害治理探索出的流程与方法,为同类工程提供了可复制的技术路径,有助于减少试错成本、提升处治一致性,进而增强隧道施工的本质安全水平。

对策——把科研链条嵌入工程链条,让“问题清单”转化为“成果清单”。

一是坚持一线导向,围绕掌子面风险、注浆压力与扩散形态等核心问题形成闭环:现场采集—模型推演—方案优化—施工验证—反馈迭代,确保成果可追溯、可检验。

二是强化协同机制,推动高校团队与设计、施工单位同题共答,在关键节点同步开展技术交底、风险评估与工法优化,缩短成果转化周期。

三是完善高原条件下的安全与组织保障,在噪声、缺氧、高压等环境因素下强化岗位分工、轮换与监测,兼顾人员健康与连续作业需求。

四是注重精神引领与队伍建设,将青年科研人员的成长放到国家重大工程场景中锻炼,通过党团共建、实践调研等方式增强使命意识与组织力。

赵晟喆在关键节点带头值守、与工人同吃同住的经历,也从侧面反映出一线工程对复合型人才的迫切需求。

前景——以重大工程为“试验场”,推动地下工程治理迈向更高水平。

当前,我国铁路、公路等基础设施向高海拔、高寒、高烈度区延伸,隧道工程面临的风险类型更趋综合化。

面向未来,水害处治需要从单点技术突破走向体系化能力建设:一方面,深化数值模拟与现场监测的融合,提升对注浆扩散、渗流通道与围岩响应的动态识别能力,为精细化设计与智能化施工提供数据支撑;另一方面,形成可推广的技术标准与评价体系,使不同地区、不同地层条件下的处治方案可对比、可选型、可复用。

同时,随着更多青年科研力量走向现场,产学研深度融合有望进一步打通“实验室—工地—标准”的链路,让科技创新更快转化为工程质量与安全的提升。

从实验室到雪域高原,从理论探索到工程实践,赵晟喆和他的团队用科技创新与青春热血铺就了一条“天路”。

他们的故事不仅是对“老西藏精神”的传承,更是新时代青年响应国家号召、投身边疆建设的生动写照。

在这片高天厚土之上,科技与信仰交织,青春与使命同行,为祖国的繁荣发展写下了浓墨重彩的一笔。