科技日?qǐng)?bào)記者 房琳琳
深埋海底的6.7公里長(zhǎng)的沉管隧道，能不能抗得住地震等短時(shí)外力沖擊？8萬(wàn)噸沉管全預(yù)制生產(chǎn)如何做到不開(kāi)裂？
港珠澳大橋設(shè)計(jì)使用壽命是120年，但是如何實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)沒(méi)人能回答，更沒(méi)人打保票。
建設(shè)方找到時(shí)任同濟(jì)大學(xué)隧道及地下工程研究所所長(zhǎng)袁勇教授，在上?？缃淼赖韧?lèi)工程中，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
“用工廠法全斷面澆筑預(yù)制海底沉管隧道節(jié)段，發(fā)展實(shí)時(shí)分析算法，用多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究抗強(qiáng)震能力?！贬槍?duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，他一口氣提出好幾個(gè)攻關(guān)方向。
多年走在建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料科學(xué)的國(guó)際合作前沿，袁勇帶著團(tuán)隊(duì)，把世紀(jì)工程港珠澳大橋沉管安全的責(zé)任扛了起來(lái)；而今，“百年大計(jì)”川藏鐵路線隧道工程的安全，又成了他下一個(gè)牽掛。
彌合中西方理念差異
2004年，奧地利維也納技術(shù)大學(xué)教授赫伯特·芒（Herbert Mang）與袁勇團(tuán)隊(duì)結(jié)緣。18年來(lái)，在國(guó)際科技合作項(xiàng)目基金，雙邊聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，以及“一帶一路”科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃等的推動(dòng)下，中奧國(guó)際合作畫(huà)卷徐徐展開(kāi)。
中國(guó)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性分析善于從宏觀著眼，從結(jié)構(gòu)力學(xué)入手；而以芒為代表的奧地利學(xué)者善于從微觀的材料分子化合物特性入手，推導(dǎo)建筑物的壽命。
雙方以“安全”為目標(biāo)，殊途而同歸。
作為中國(guó)工程院外籍院士和同濟(jì)大學(xué)土木工程高峰學(xué)科特聘教授，芒的幸運(yùn)在于有機(jī)會(huì)參與建設(shè)中國(guó)標(biāo)志性工程——港珠澳大橋。
2015年—2020年，芒和袁勇共同主持《通過(guò)多尺度結(jié)構(gòu)分析法彌合鴻溝》（Bridging the Gaps by Means of Multiscale Structural Analysis）國(guó)際合作項(xiàng)目，同時(shí)獲得我國(guó)科技部專(zhuān)項(xiàng)支持和奧地利科學(xué)基金的資助，以港珠澳大橋沉管隧道建設(shè)為背景，重點(diǎn)研究重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程背后的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。
芒總結(jié)道：“我們共同提出一種創(chuàng)新的微觀力學(xué)分析方法，有效支撐了相關(guān)的試驗(yàn)研究，成功解決了大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工期性能控制和超長(zhǎng)沉管隧道抗震難題?！?/p>
袁勇接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)回憶：“雙方赤誠(chéng)相見(jiàn)、深入合作，積極彌合中西方建筑理念的差異?！?/p>
項(xiàng)目培養(yǎng)了中—奧雙博士4名。正在參與推動(dòng)同濟(jì)大學(xué)開(kāi)展國(guó)際科技合作的張姣龍博士見(jiàn)證了項(xiàng)目開(kāi)花結(jié)果：“雙方發(fā)表SCI文章23篇，在國(guó)際重大學(xué)術(shù)會(huì)議上口頭報(bào)告50余次，組織相關(guān)的專(zhuān)題研討會(huì)12次，應(yīng)該說(shuō)，這項(xiàng)合作產(chǎn)生了較大的國(guó)際影響力?！?/p>
“在結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域，中國(guó)科研技術(shù)已經(jīng)位于世界前列。在港珠澳大橋建設(shè)中運(yùn)用的一些新技術(shù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界紀(jì)錄?！泵⑷鐚?shí)評(píng)價(jià)，他本人也獲得2019年中國(guó)國(guó)際科技合作獎(jiǎng)。
基建也要美美與共
新奧法，是新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱(chēng)，是現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)志之一。20世紀(jì)70年代末，中奧學(xué)術(shù)交流引進(jìn)了這一現(xiàn)代隧道工程建設(shè)理念，極大改進(jìn)了山嶺隧道的建設(shè)。
2011年3月，全國(guó)人民代表大會(huì)通過(guò)的“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要提出研究建設(shè)川藏鐵路。
川藏鐵路全長(zhǎng)1400多公里，84%都是隧道，橋隧比極高，地質(zhì)環(huán)境前所未有地復(fù)雜。
新奧法雖然仍是技術(shù)主流，但工藝需要改進(jìn)。
早在2007年，同濟(jì)大學(xué)與歐亞太平洋學(xué)術(shù)協(xié)會(huì)就建立了“中奧隧道與地下工程研究中心（ACTUE）”，袁勇?lián)沃行闹魅?。芒和袁勇兩個(gè)團(tuán)隊(duì)結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)和計(jì)算理論，開(kāi)始探索一種新的混合分析方法，可大大降低實(shí)際實(shí)驗(yàn)量、提高工程進(jìn)度。
芒說(shuō)：“我與中國(guó)科學(xué)家聯(lián)合研究的一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)，在我為奧地利做基礎(chǔ)設(shè)施施工指導(dǎo)時(shí)提供了重要借鑒?！?/p>
精誠(chéng)合作讓中國(guó)和奧地利直接受益，鮮美的“果實(shí)”要大家一起品嘗才有滋有味。
在國(guó)家高質(zhì)量推進(jìn)川藏鐵路建設(shè)的形勢(shì)下，ACTUE也將輻射“一帶一路”沿線國(guó)家科學(xué)家群體，將土木工程、力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、航空航天、材料等多個(gè)交叉學(xué)科聯(lián)合起來(lái)，最終建成“隧道工程”領(lǐng)域的國(guó)際研發(fā)基地。
袁勇說(shuō)，做這些事，就是要讓“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)的共建基礎(chǔ)設(shè)施也同樣安安全全、長(zhǎng)長(zhǎng)久久。
