——记中铁隧道勘测设计院有限公司总经理贺维国

　　

吕腾波

　　

　　

　　1991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（以下简称“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，1976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个国家级重点学科——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。

　　1993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：930171，专业序号第一。

　　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。作为第一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1978年，自成立伊始，就以服务国家发展为使命。其先后完成了“4501”工程洛阳黄河水下铁路隧道、京广铁路大瑶山隧道、京九铁路军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。

　　

　　

　　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。

　　2003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3000吨级航道上实现了15000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2000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500万元，据此取得了隧道院第一个国家发明专利。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：2004年，负责广州官洲沉管隧道的勘察设计；2009年，负责佛山东平沉管隧道勘察设计；2013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，其丰水季和枯水季最大水位落差达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，2017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。2013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/T29-219-2013）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，填补了国内空白。2016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》（GB51201-2016）正式颁布实施。2019年，贺维国主编的国家标准《沉管法隧道设计标准》（GB/T 51318-2019）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，2000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2020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。

　　

　　

　　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，珠江口隧道最大埋置深度达到了115米，其中盾构法隧道最大水压1.06兆帕，超过10个标准大气压。资料显示，目前国内已建成的最大水下铁路盾构隧道是佛莞城际铁路狮子洋隧道，最大埋深为64米，最大水压0.78兆帕。珠江口隧道建成后将成为一个世界级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。

　　而这样世界级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。

　　史无前例的超级工程，突破现有认知的复杂问题，社会的高度关注，都让贺维国和团队压力倍增，“目前尚无类似工程相关案例可参考，一旦出现任何偏差，后果将不堪设想”。明知山有虎，偏向虎山行，为了向国家和人民交出满意的答卷，隧道院早在项目开工的3年前，就成立了专门的科研攻关团队，创造性地设计出“矿山+盾构”穿越隧道的组合工法，给出了完整的设计方案。针对工程中所有的重难点以及关键节点，他们都进行了分析以及专项方案设计。比如，针对水下换刀问题，项目组设计采用了更可靠的常压刀盘+气垫模式换刀技术。同时，对于掘进极高风险地段，在盾构机上还将配置相应超前地质探测手段，对前方地层进行预测分析，实现一机多能。针对盾构机未来如何在海中完成接收及拆解的难题，设计方案采取了依靠洞内外联动测量，使盾构机认准方向进行掘进施工；通过地质勘查和超前地质预报，摸清前方地质条件，及时调整盾构机掘进参数和姿态，保障盾构机在正确的方向掘进；设置大型接收洞室，在接收端预留有一定容错的接收洞门及止水系统，保障盾构机能够直接进入。同时，为解决海洋带来的腐蚀问题，项目组还采用了诸多新工艺、新材料、新技术。

　　珠江口隧道超级工程花落隧道院，由贺维国挑大梁，是挑战，也是信任。这得益于他和团队十余年如一日深耕海底隧道勘探设计工作，使隧道院成为国内掌握水下隧道设计工法最多的设计院之一。在担纲珠江口隧道设计任务之前，他就已经带领团队先后承揽了多座难度高、影响力大、享誉中外的国家重点工程，积累了大量的实战经验和技术。在青岛1号线过海隧道设计建设中，项目组充分运用了全寿命周期总费用的理念进行设计，取得了非常好的运营效果，是我国目前已建成的长度最长（8100米）、埋深最大（88米）的海底隧道。在厦门地铁3号线过海隧道，由于地处剧烈风化的花岗岩地区，海底断层多、风化槽深，环境条件非常复杂，项目组在国内首次创新性地提出了采用两端盾构法加中间矿山法的新型组合工法，充分发挥了盾构法与矿山法两种工法的特点与优势，形成的示范作用已在国内多座隧道推广应用。在汕头苏埃通道设计中，项目组创造性地提出了物探加钻探结合的综合探测方法、柔性接头抗震等技术，在工程建设中得到了成功应用，是国内首座位于8度地震区的超大直径海底隧道，隧道全长约6千米，双向6车道，盾构机直径达15.03米，被誉为国内难度最大的海底隧道之一。

　　我国有漫长的海岸线和众多海湾，随着交通强国和大湾区战略的实施，对海底交通隧道的需求日益增多。超长深埋海底隧道的建设面临海域范围广、水深大、地震烈度高、地质条件变化多等众多挑战，其建设难度和风险远高于一般的陆地隧道。

　　针对海底隧道合理埋深、结构受力、隧道抗震、安全掘进、防灾疏散等关键技术难点，贺维国联合同济大学等单位，在总结和梳理以往工作经验的基础上，对“超长深埋海底隧道建设关键技术及应用”进行了系统研究，在创建复杂环境条件超长深埋海底隧道设计理论与方法、建立复杂场地长大海底隧道的简化抗震设计理论和抗震减震方法、构建高水压长距离盾构跨海隧道安全掘进核心技术体系、创新超长海底地铁隧道防灾通风及应急疏散关键技术等方面取得了一系列突破。目前，该项目成果已应用到11座水下隧道，对推进大湾区及“一带一路”建设、提升国内经济内循环动力、助力中国技术走向世界提供了良好条件，对提升国家影响力具有重要意义。

　　凡是过往，皆为序章。总结过去，是为了将来走得更稳。目前，贺维国在组织开展现有工程项目的同时，还带领团队开展了一系列前瞻性的理论研究，如琼州海峡、渤海海峡等铁路跨海通道建设预研等。

　　

　　

　　二十余载寒来暑往，冬去春来，贺维国始终奔走在工程一线，以高度的责任心和使命感，出色地完成了国家和人民的重托。荣誉和奖项纷至沓来，多年间，他获得了包括国家科技进步奖二等奖在内的省部级以上科技奖28项，优秀设计、咨询奖64项，授权专利100多项，发表论文25篇，出版著作7部，编写国家、行业标准11部。他个人先后荣获国务院政府特殊津贴、中华国际交流基金会杰出工程师青年奖、天津市中青年科技领军人才、全国勘察设计行业庆祝建国七十周年科技创新带头人、中国中铁建国七十周年典型人物、中国公路学会百名优秀工程师、建筑结构行业百名杰出青年、专家宝“十大桥隧专家”称号、河南省五一劳动奖章等诸多荣誉。

　　作为隧道院负责人、学术带头人，在团队建设和人才培养上，贺维国没有很多的大道理，只是不断学习，身先士卒。在言传身教下，他早已将追求卓越、精益求精的工作作风，海纳百川、博采众长的工作态度传递给了团队的每一个人。就这样，在贺维国身边，早已汇聚起了一支技术过硬、敢闯敢拼的研究队伍，他们创造了多个国内甚至世界第一：设计了我国第一条海底隧道——胶州湾海底隧道，世界上最大规模的公铁合建沉管隧道——佛山东平隧道，国内内河最长沉管隧道——南昌红谷隧道，国内最大直径越海盾构隧道——汕头海湾隧道；设计完成了国内首座水下立交隧道——长沙营盘路湘江隧道；主持完成了世界最大单跨地下洞库的设计及科研，将我国地下空间由现行的单跨跨度40米量级提高至70米量级；打破了挪威地下运动场61米单跨的世界纪录，建立了一系列巨型洞库基础理论与设计方法……

　　这一个个世界首创、国内首个纪录的背后，是贺维国和团队一次次敢想敢为、大胆创新。在修建南昌红谷隧道时，项目组面临施工时间短、水文条件复杂等难题，由于无法预测洪水期径流和水文情况，只能参照以往统计数据，项目充满着不可预测性。在一次最为关键的论证会上，“9位专家中，认为可行的有5位，而认为根本就不可行的也有4位”。如此胶着且反差颇大的专家意见，让项目组进退维谷。“如果是私企，可能就撤了。可我们是国企，我们不能。”贺维国斩钉截铁地表示。于是，他带领团队开展了一系列有针对性的技术攻关，做了大量基础扎实的调研工作，用翔实的数据打消了专家的顾虑，用新技术、新成果保障了项目的顺利开展。事实证明，在国内沉管隧道中，南昌红谷隧道是修建得非常成功的一个，已经顺利建成通车。

　　多年来，这支团队不骄不躁，潜下心来搞研究，做项目、寻突破，十数年如一日，认认真真做事，踏踏实实做人。在贺维国的带领下，隧道院主持、参与完成设计、科研及咨询的水下隧道工程已遍布长江、黄河、珠江、松花江、海河、淮河六大水系以及多个海湾，在我国的大江南北谱下了浓墨重彩的篇章。仅“十三五”期间，隧道院即参与国家级重大项目152个，获省部级及以上科技进步奖33项，省部级以上优秀勘察、设计、咨询及工程质量奖153项，其中勘察设计行业奖128项，优秀工程咨询成果奖17项，詹天佑土木工程奖及国家优质工程奖8项。隧道院在水下隧道、山岭隧道、市政隧道、超大跨度地下工程、城市轨道交通等方面均颇有建树，是目前国内掌握明挖法、矿山法、盾构法、沉管法、明挖围堰法等隧道及地下工程技术最全面的设计单位之一，是我国隧道勘察设计领域的佼佼者。

　　大型工程项目的顺利开展，往往不能靠某一单位某一人单打独斗，需要充分发挥各有关单位的主观能动性。当项目遇到难题时，贺维国总是邀请各领域专家、学者会商，广泛听取意见。一次，在听取意见时，一位院士表示反对。贺维国没有气馁，而是在会后立刻根据院士的意见撰写了专门的解释说明文字，待下次开会再做讨论。该院士不禁感慨：“虽然有的意见我不认可，但是你这个工作态度我觉得非常好。”

　　随着中国经济的发展，西部地区铁路建设规模逐年加大，高海拔、高烈度地震区，大埋深超长铁路隧道将越来越多，隧道建设可能面临硬岩岩爆、软岩大变形、高地温、活动断裂、超高压富水断裂等不良地质问题，行业技术发展有待进一步突破。同时，我国隧道工程经过十余年的高速发展，已经从“花最少钱办事”的理念转变为“合理的工程造价”，从“埋深越浅越好”转变为“设计合理埋深”，从只关注“隧道建设成本”转变为“从建设到安全运营的全链条服务”，对隧道施工技术和手段提出了更高要求。另外，随着劳动力成本的不断提高，隧道现场施工技术人员数量逐年减少，隧道工程建设“以机代人”成为现实需求，少人化甚至无人化是未来隧道工程建设发展的必然趋势。

　　面对扑面而来的新挑战和日新月异的新技术手段，贺维国已经开始了思考：“比如在高海拔地区建设隧道，地质勘探就是一大难题。现有技术条件可以智能定性这个地方是什么样的构造，但是具体到更量化的情况就不清楚了，只有挖到了才知道。再比如，修建隧道时往往会遇到各种各样的变化，现在我们是用人工去探测，将来可不可以开发出机器人，代替人工去做这些危险的事情？这都是我们要解决的问题。”