来源: 发布时间:2022-08-03
——记嘉兴学院建筑工程学院教授武小鹏
户 万
鏖战雪域高原,攻坚青藏铁路
常年积雪、风寒刺骨,在海拔4000多米的雪域高原,一条天路穿山而过,这就是青藏铁路,是通往拉萨的第一条铁路,也是世界上海拔最高、线路最长的高原多年冻土铁路。
“高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱”是青藏铁路建设面临的三大技术难题。1961年,中国铁道科学研究院西北研究所的第一批科研工作者在海拔4950米的风火山上,建立了青藏高原上唯一一个全年有人值守的风火山冻土观测站,1976年又在风火山修建了冻土工程试验路基。经过半个多世纪几代科研工作者的薪火相传和艰辛探索,测取了1500多万组涵盖高原冻土地区各种气象条件和地温变化的数据,凝结成29项重大科技成果,破解了青藏铁路高原冻土这一世界性难题,用青春和生命铸就了“以苦为荣,勇于创新,孜孜以求,献身科学”的“风火山精神”。
在“风火山精神”的影响下,一代代像武小鹏一样的年轻科研工作者,沿着前辈的脚步,鏖战雪域高原,在青藏高原上用青春和汗水留下了奋斗的足迹。
祖国的黄土高原磨砺了武小鹏刻苦的精神与品质。他一心向学,从小就立志用学习改变自己的命运。功夫不负有心人,高考时武小鹏以优异的成绩考入兰州交通大学土木工程专业。他直言,自己最初对这一专业的了解并不深刻,是命运使然,让他与土木工程领域结缘。而正是在这种机缘的牵引下,让他找到了值得自己奋斗一生的事业。
2003年7月,武小鹏从兰州交通大学土木工程专业本科毕业后被分配到中铁西北科学研究院(原铁道部科学研究院西北研究所)工作,恰逢青藏铁路建设和科研的高峰期。武小鹏抓住了这一千载难逢的机会,毅然决然加入青藏铁路的科研工作中。
美国旅行家保罗·泰鲁曾在《游历中国》一书中写道:“有昆仑山脉在,铁路就永远到不了拉萨。”海拔4000多米的青藏高原,空气中氧气含量只有平原地区的一半左右,被喻为“生命禁区”。在这样的环境下工作,每一天都是对生命极限的挑战,各种极端的高原反应随时都可能出现。武小鹏至今还清晰记得,2003年12月他在同事的带领下第一次踏上青藏高原,晚上居住在海拔4800多米的五道梁地区,北风呼啸、天寒地冻、高反严重,晚上休息时,带队的老同志由于不放心,每隔一个小时都要叫醒他一次。后来才得知同事是怕他第一次上高原,一觉睡过去再也醒不来。
就是在这样艰苦的环境下,武小鹏和同事们长期扎根青藏铁路现场开展科研工作,系统研究了青藏铁路各种主动冷却路基的实际工程效果,揭示了青藏铁路多年冻土区路基人为上限形态变化规律及其对路基稳定性的影响,优化了路基设计参数,研究成果直接应用到青藏铁路的建设中。
2006年青藏铁路正式通车运营后,当其他参建单位的技术人员纷纷调转到其他岗位的时候,武小鹏和他的同事们继续坚守在青藏高原,投身到青藏铁路的病害治理与安全运维技术的研究工作中,提出了一系列运营后青藏铁路病害治理措施并成功应用于青藏铁路的维修养护,有效保证了青藏铁路的安全运营。同年,武小鹏获得由西藏自治区人民政府、青海省人民政府和原铁道部共同颁发的青藏铁路建设纪念章。
武小鹏深知:火车开到拉萨的背后,不仅是6年的建设大会战,更是凝聚了长达半个世纪的一代代科研工作者的智慧和汗水。他很庆幸自己能作为中铁西北院年轻一代的冻土科研工作者和风火山精神的传承者,参与青藏铁路这一伟大工程的科研工作,挑战了世界级的“不可能”,奏响属于自己的青春之歌。
挑战黄土高铁,成就人生理想
青藏铁路科研工作的历练,让武小鹏充分认识到我国铁路建设领域所面临的困境,以及铁路科研工作者身上所肩负的责任和使命。在21世纪,他们身上的任务愈加艰巨。
众所周知,高速铁路被誉为“中国新四大发明”之一,它的发展对于21世纪的世界政治经济和中国的国际战略有十分深远的影响。改革开放40多年来,中国高铁经历了从无到有、从追赶到领跑的转变。截至2021年12月30日,中国高铁运营里程突破4万公里,占全球高铁运营里程的三分之二以上,超过世界其他国家的总和。
郑西高速铁路,是世界上首条修建在大面积湿陷性黄土地区的高速铁路,是中国中西部地区第一条投入运营的时速350千米的高速铁路。“众所周知,黄土有一个特点,没有浸水的时候强度尚可,但是一旦遇水浸湿,不但强度会降低,而且往往会发生明显的湿陷变形。”武小鹏说。黄土的这一特性,使得路基的沉降控制问题成为湿陷性黄土区高速铁路建设面临的最大技术难题之一。而这一领域,国内外均无相关成熟经验可供参考和借鉴。
为了攻克这一难题,武小鹏和团队成员在科技部和原铁道部科研项目的支持下,和中国铁道科学研究院、中铁第一勘测设计院等行业龙头科研单位和勘察设计企业开展了联合攻关。通过位于郑西高速铁路沿线的十多个大型现场浸水试验客观评价了黄土地基的湿陷性,首次提出了大厚度湿陷性黄土下限深度室内试验结果修正方法和黄土自重湿陷敏感性评价新方法,使郑西高速铁路的地基处理深度和桩基长度减少到原设计的三分之二,节省投资数十亿元。他们通过现场实体路基试验综合研究提出了湿陷性黄土区高速铁路路基沉降控制成套技术,攻克了湿陷性黄土区高速铁路沉降控制方面的世界性难题。研究成果直接应用于郑西高速铁路建设,并为后续修建的大西、西宝、宝兰等湿陷性黄土区高速铁路建设提供了参考和借鉴。
凝心聚力结硕果,薪火相传科研路
“科研工作要和国家以及社会的需要相结合,要和重大工程建设的技术需求相结合,科研成果要能落到实处,避免纸上谈兵。我觉得这条路不管对于我个人还是同行业来说,都是非常宝贵的经验和财富。”武小鹏说。多年来,武小鹏和团队成员始终践行着这一宗旨,结合工程实践进行探索和创新,先后参与了青藏铁路、郑西高速铁路、兰新高速铁路、银西高速铁路、中俄原油管道、青藏±500kV输电线路、共玉高速公路(我国第一条多年冻土区高速公路)等多个国家重点工程的科技攻关工作。累计完成国家级、省部级等科研项目20余项,技术咨询、勘察设计及检测等技术开发项目50多项。真正做到了将论文写在祖国的大地上,服务了国家工程建设和经济社会发展。
二十年如一日,持之以恒的坚持和努力让武小鹏在特殊岩土工程、高速铁路、高速公路等线性工程的修筑和病害治理技术方面积累了丰富的工程实践经验,取得了丰富的研究成果。先后荣获包括国家科技进步奖二等奖、甘肃省科学技术进步奖一等奖、詹天佑铁道科学技术奖-青年奖等省部级及以上科技奖励14项,发表学术论文30余篇,获国家专利20余项,参编国家和行业标准2部。2022年,他还被提名为“科学探索奖”候选人。
武小鹏说:“所有成果和荣誉的取得,都离不开国家基础设施快速建设提供的良好机遇,离不开我国著名黄土专家、中铁西北科学研究院楚华栋研究员,我在兰州大学的博士生导师王兰民研究员,兰州交通大学王旭教授等诸多导师和前辈的指导和帮助,更离不开科研团队的协同攻关和密切配合。”目前,作为嘉兴学院教授、嘉兴市重大人才项目“创新嘉兴·精英引领”计划领军人才、浙江省科技评审专家及嘉兴市科技专家、国内数所大学的硕士研究生导师,武小鹏仍然坚持从事着心爱的轨道交通特殊岩土方面的教学和科研工作。
从二十几岁进入轨道交通工程领域,不知不觉,武小鹏已在这个行业坚持了20年。回首过往,坚韧不拔的意志以及对交通科研事业的热爱和激情,伴随他一路成长。“我觉得做科研,一定要能吃苦、要有一股钻劲,凡事力求做到最认真,不管何时、身在何处,都要坚守自己的初心、使命以及多年养成的‘传帮带’的优良传统,将科研的星星之火传承下去。”
砥砺前行二十载,继往开来续新章。未来,这份求索精神还将继续引领武小鹏投身于祖国的交通基础设施领域的科研探索,为祖国交通基础设施建设和土木工程人才培养贡献自己的一份力量。
(责编:张闻)