重庆获批国家重点实验室 破解山区桥隧建设难题

2020年03月23日20:39  来源:人民网-重庆频道
 

省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室的隧道实验楼。受访者供图

  人民网重庆3月23日电(陈琦、黄军)近日,国家科技部、重庆市人民政府正式批准省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室建设运行。这个实验室是重庆交通大学获批的首个国家重点实验室,也是山区桥梁及隧道工程领域的全国唯一一个国家重点实验室。

  实验室主任、长江学者、国家杰出青年基金获得者、重庆交通大学土木工程学院院长周建庭教授表示,实验室将为重庆和全国乃至“一带一路”沿线国家,针对复杂山区环境,提供桥梁与隧道工程建设、运维的理论和技术支撑。

  这个实验室有什么“秘密武器”?实验室又为何会花落重庆交通大学?

重庆交通大学土木工程学院院长周建庭教授。受访者供图

  山区桥隧建设挑战大、难点多

  省部共建国家重点实验室破解难题

  据了解,省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室由科技部、重庆市人民政府共同建设,重庆交通大学为依托建设单位。

  这个实验室要做什么?周建庭告诉记者,实验室定位于山区桥梁及隧道工程的基础和应用基础研究。也就是说,要破解现有山区桥梁及隧道建设过程中出现的问题、难点,并进行理论和技术创新。

  周建庭说,我国山区面积占国土三分之二,不少山区地形地貌险峻、地质环境复杂、气候条件严酷、生态环境脆弱。怎么在这些地区开展桥梁和隧道建设,打通交通动脉,需要更深入的研究。

  这个实验室将以重庆市出口大通道、进藏高速公路、川藏铁路、秦巴通道等国家和重庆市重大工程的基础科学问题和核心技术为突破口,解决山区桥梁及隧道工程复杂环境下的建造与运维和危岩崩塌、泥石流、滑坡灾害防治等国际性难题,以及高寒高海拔、高地应力、高地震烈度、高地温及岩溶区等复杂环境隧道建设与管养技术难题。

实验室内拥有多个“秘密武器”。受访者供图

  建设超2万平方米试验场地

  四大“秘密武器”引领创新

  这个实验室有何特别之处?记者了解到,近5年,实验室建设投入资金超过2亿元,在重庆规划的科学城辖区,建成超过2万平方米的试验场地,并打造了四大秘密武器。

  第一个“秘密武器”是已建成的可模拟各种复杂山区环境的“环境箱”(山区桥隧结构环境/荷载耦合综合试验平台),“环境箱”温度可以从负70摄氏度升到100摄氏度,箱内的温度、酸碱度、雨水都可以不断变化,模拟出全球各地的复杂山区自然环境。“也就是说,针对任何山区建桥建隧遇到的难题,我们都可以提前在实验室里模拟环境,开展试验。”周建庭说,“环境箱”总长度达到32米,总体积达到688立方米,其规模和技术指标已经达到了国际领先水平。

  第二个是在建的特大跨拱桥建设运维综合试验平台。它可以为超大跨径拱桥的建设、维护、运营提供平台和解决方案。实验室此前已经参与解决了世界上多种类型特大跨拱桥的关键技术难题和试验。

  第三个秘密武器是在建的“风洞”(山区主动式控制风洞试验平台)。“所谓风洞,最大的亮点就是‘风’。”周建庭说,这个“风洞”可以模拟全球各地山区的峡谷风。“峡谷风是没有规律的,往往会成为山区桥隧工程建设的难题。”建好这个“风洞”,以后峡谷风就不再是难题。

  第四个是正在建设的隧道及地下结构三维模型试验系统。这个系统可以模拟隧道在开挖过程中遇到的危岩压力的变化问题和规律,保障安全生产。

  周建庭表示,四大“秘密武器”打造完成后,将极大提升实验室的科技创新能力。

  培养出院士和港珠澳大桥总设计师

  将为“一带一路”沿线国家交通提供中国技术和经验

  记者了解到,这个实验室建于1979年,1999年获批“结构工程交通部重点实验室”(首批、唯一),2000年认定为重庆市重点实验室(首批、唯一)。2010年经科技部、重庆市科委(现重庆市科技局)批准成立“重庆市山区桥梁与隧道工程重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地”。实验室历经10年培育,最终拿到“国家重点实验室”的招牌。

  在实验室的建设过程中,培养出了包括中国工程院院士郑皆连、港珠澳大桥总设计师孟凡超等在内的3万多名桥梁、隧道专业人才。去年,该实验室的郑皆连、顾安邦、周建庭、周志祥、周水兴五位桥梁学科教授同时获得了“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念章,成为业内的佳话。

  周建庭说,多年来,实验室支撑了10个“世界之最”重大工程建设,比如世界最大跨径梁式桥—重庆长江大桥复线桥、世界上跨度最大的公路钢筋混凝土拱桥—重庆万县长江大桥、世界上跨度最大的石拱桥—山西丹河大桥、世界上海拔最高的铁路隧道—风火山隧道等。

  目前,该实验室已经在全国13个省市完成了包括港珠澳大桥在内的4500余座桥梁检测评估、健康监测与施工监控及加固改造工作,隧道安全风险防控技术成果在全国500多座隧道中得到应用,社会经济效益显著。

  周建庭说,实验室接下来将按照科技部和重庆市要求,紧抓“双一流”建设机遇,加强人才队伍和实验条件建设,3—5年内将引进4至6位院士、长江学者、全国勘察设计大师等在内的一批高层次人才;做好国家和重庆市等重大工程建设的科技服务工作,保障“桥都”重庆交通基础设施的安全运营,助推重庆建设成为内畅、外联、互通、智慧、绿色的国际性综合交通枢纽,助力建设“交通强国”。

  与此同时,实验室还将服务“一带一路”沿线国家和地区的山区桥隧工程建设,“我们有能力、有信心输出国际领先的山区桥隧建设的中国技术和经验。”周建庭说。

(责编:刘政宁、张祎)

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