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　　“轟”一聲巨響，正在掘進(jìn)的NEELUM-JHELUM水電站引水隧洞內(nèi)地動(dòng)山搖、巖石飛濺。這是2015年5月發(fā)生在巴基斯坦的一起極強(qiáng)巖爆，巨大的破壞力致使隧道挖掘機(jī)嚴(yán)重受損，工程停工修復(fù)達(dá)七個(gè)月之久。
　　為解決該技術(shù)難題，監(jiān)理工程師百里挑一，找到中科院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任馮夏庭，利用其團(tuán)隊(duì)的自主技術(shù)為巖爆預(yù)警與防治裝上了“聽(tīng)診器”，使得工程順利完工。
　　“狼來(lái)了”是人們過(guò)去對(duì)巖爆的認(rèn)識(shí)，馮夏庭團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的高精度預(yù)警系統(tǒng)抓住了這只神出鬼沒(méi)的“狼”。
　　如今，他們又走上青藏高原，服務(wù)于正在建設(shè)的川藏鐵路。
　　一戰(zhàn)成名
　　巖爆，是巖體中聚積的高應(yīng)力彈性能猛烈釋放，導(dǎo)致巖石爆裂彈射的一種地質(zhì)災(zāi)害，一般由施工誘發(fā)，常見(jiàn)于深部地下工程建設(shè)中。巖爆也是巖石力學(xué)領(lǐng)域的世界性難題，具有極強(qiáng)的隨機(jī)性、突發(fā)性和破壞性，防不勝防。
　　馮夏庭告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，他早在1996年就在南非開(kāi)始了巖爆研究。過(guò)去，對(duì)巖爆的監(jiān)測(cè)和防護(hù)以定性分析和經(jīng)驗(yàn)判斷為主，結(jié)果往往是“喊狼來(lái)了時(shí)狼不來(lái)，不喊時(shí)狼來(lái)了”。
　　2008年，為解決這一世界性難題邁出關(guān)鍵一步的工程出現(xiàn)了——錦屏二級(jí)水電站。作為現(xiàn)場(chǎng)總負(fù)責(zé)，團(tuán)隊(duì)成員、中科院武漢巖土力學(xué)研究所研究員陳炳瑞告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，錦屏二級(jí)水電站長(zhǎng)大引水隧洞群巖爆監(jiān)測(cè)與預(yù)警，是團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵。
　　錦屏二級(jí)水電站是“西電東送”標(biāo)志性工程之一，其引水隧洞群平均洞線長(zhǎng)度達(dá)16.67公里，最大埋深達(dá)2500多米，是目前為止世界上施工難度最大的水工隧洞之一，工程建設(shè)中強(qiáng)烈?guī)r爆頻發(fā)，給人員和設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重危害。
　　馮夏庭團(tuán)隊(duì)將微震監(jiān)測(cè)技術(shù)引入水電工程，經(jīng)過(guò)近4年的不懈努力，實(shí)現(xiàn)了整套關(guān)鍵技術(shù)的成功應(yīng)用，提高了巖爆孕育過(guò)程中微震源定位分析的穩(wěn)定性和精度，第一次將巖爆定性預(yù)警提升到了定量預(yù)警，支撐該工程順利完工。
　　以中國(guó)工程院院士錢七虎為首的專家團(tuán)評(píng)價(jià)該成果“改變了巖石力學(xué)學(xué)術(shù)界和工程界的部分專家認(rèn)為巖爆不可監(jiān)測(cè)預(yù)警的傳統(tǒng)觀點(diǎn)”，為巖土工程行業(yè)今后開(kāi)展類似工作“提供了未曾見(jiàn)過(guò)的范例”。
　　錦屏初戰(zhàn)告捷使得這一團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上嶄露頭角。
　　厚積薄發(fā)
　　錦屏之后，馮夏庭團(tuán)隊(duì)沒(méi)有因?yàn)槿鄙賹?shí)際工程而放松，而是埋頭加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，在國(guó)際高水平期刊接連發(fā)表多篇有影響力的學(xué)術(shù)論文，同時(shí)加快研發(fā)設(shè)備、打破國(guó)外的技術(shù)壟斷。
　　“我們用了好幾年時(shí)間總結(jié)工作成果，對(duì)巖爆的發(fā)生規(guī)律和孕育機(jī)理進(jìn)行了更深入的分析，目的是更好地應(yīng)用到工程中去。”馮夏庭說(shuō)。
　　功夫不負(fù)有心人，正是扎實(shí)的基礎(chǔ)研究吸引到了美國(guó)哈扎監(jiān)理公司等專家組成的咨詢公司的注意，并向巴基斯坦NEELUM-JHELUM水電站承包商推薦。
　　經(jīng)過(guò)幾年的理論積累，來(lái)到巴基斯坦的團(tuán)隊(duì)成員“摩拳擦掌”。在巴基斯坦深埋高熱的隧洞中，他們利用自主研發(fā)的設(shè)備和方法，布下了巖爆預(yù)警的“天羅地網(wǎng)”，在短時(shí)間內(nèi)就讓現(xiàn)場(chǎng)人員“從懷疑到依靠”。
　　曾長(zhǎng)期駐守巴基斯坦工程現(xiàn)場(chǎng)的團(tuán)隊(duì)成員、中科院武漢巖土力學(xué)研究所助理研究員豐光亮告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，團(tuán)隊(duì)及時(shí)精準(zhǔn)的預(yù)警出了隧洞開(kāi)挖過(guò)程中潛在巖爆區(qū)域與等級(jí)，提供針對(duì)性更強(qiáng)的調(diào)控措施建議，為施工人員及設(shè)備安全提供科技保障。
　　馮夏庭團(tuán)隊(duì)的加入，有效助力隧洞提前貫通。時(shí)任巴基斯坦總理謝里夫在出席貫通儀式時(shí)，也盛贊這一工程創(chuàng)造了奇跡。
　　由于不同工程、不同地質(zhì)條件采取的技術(shù)方法有所區(qū)別，巖爆預(yù)警需要長(zhǎng)期積累和系統(tǒng)研究。“我們的創(chuàng)新點(diǎn)在于研究了巖爆孕育過(guò)程的機(jī)理，找到了定量預(yù)警的訣竅。”馮夏庭說(shuō)，經(jīng)過(guò)工程驗(yàn)證，這套系統(tǒng)的準(zhǔn)確率達(dá)80%以上，成為現(xiàn)實(shí)中一種有效的方法。
　　同時(shí)，馮夏庭團(tuán)隊(duì)提出的微震監(jiān)測(cè)建議方法已經(jīng)在國(guó)際巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)通過(guò)，成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
此時(shí)，新的挑戰(zhàn)又來(lái)了。
　　進(jìn)軍川藏
　　川藏鐵路被稱為“世界最難建鐵路”，承載了幾代人的夢(mèng)想，從建國(guó)初期就開(kāi)始勘察，直到2014年才真正開(kāi)始建設(shè)。在馮夏庭看來(lái)，進(jìn)軍川藏既是鐵路人的一份責(zé)任，也是科研人員的一份責(zé)任。
　　團(tuán)隊(duì)成員、中科院武漢巖土力學(xué)研究所副研究員肖亞勛告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，川藏鐵路地處板塊縫合帶，具有超高地應(yīng)力，巖爆發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)非常高，同時(shí)也面臨著高地?zé)?、隧道供氧不易等諸多難題。
　　據(jù)報(bào)道，川藏鐵路拉薩至林芝段在修建過(guò)程中遭遇一段強(qiáng)巖爆區(qū)，每天約發(fā)生20次巖爆，一次強(qiáng)巖爆將重達(dá)4噸的開(kāi)挖臺(tái)車震得整個(gè)飛出。
　　馮夏庭回憶說(shuō)：“高海拔、強(qiáng)巖爆這樣的困難與挑戰(zhàn)并沒(méi)有使團(tuán)隊(duì)退縮，相反我們主動(dòng)請(qǐng)纓，進(jìn)軍川藏。”
　　據(jù)悉，為了開(kāi)展24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警與調(diào)控，科研人員長(zhǎng)期駐守海拔3400多米的隧道施工區(qū)，隧道里氣溫高達(dá)40度、濕度達(dá)到90%以上，而住宿的彩鋼板房?jī)?nèi)則往往寒氣逼人。“這反而激發(fā)了我們的斗志。”馮夏庭說(shuō)，巖爆預(yù)警在川藏鐵路施工過(guò)程的作用已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)。
　　對(duì)于自己帶領(lǐng)的這支國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體，馮夏庭坦陳，要求較高——既要能寫(xiě)出高水平論文，又要能解決實(shí)際工程問(wèn)題，更要按照國(guó)家需求、國(guó)際前沿設(shè)立研究方向。他說(shuō)：“新時(shí)代下建設(shè)有中國(guó)特色社會(huì)主義，根本還是依靠創(chuàng)新發(fā)展。根據(jù)十九大報(bào)告精神，我們的研究工作要更好地服務(wù)于人民美好生活。”
　　如今，中國(guó)的公路、鐵路、水電站等大型工程正在從東向西推進(jìn)，逐漸進(jìn)入深山；“一帶一路”建設(shè)也在向西推進(jìn)；向地球深部進(jìn)軍、研究地球內(nèi)部問(wèn)題和尋找地球深部資源也是大勢(shì)所趨。馮夏庭說(shuō)：“這其中，巖爆是一個(gè)躲不過(guò)的問(wèn)題，我們感到責(zé)任重大。”