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開拓病險工程“微創修復”先河

  • 發佈時間:2015-12-21 08:31:16  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  如果説密布全國的高速公路、堤壩及地下管道等基礎設施工程,是國民經濟發展的“血脈”,那麼新近當選的中國工程院院士、鄭州大學教授王復明就是一位以“微創”修復技術為這條“血脈”診病治病的“醫生”。

  上世紀90年代,我國高速公路建設迅速發展。但一個明顯的問題,就是剛剛通車的高速公路就開膛破肚、半封閉運作,引發社會廣泛詬病。王復明認為,開發推廣無損檢測病害診斷技術勢在必行!

  從這一現實問題入手,王復明和他的團隊拉著檢測車從河南省到全國各地,冒著嚴寒酷暑,遭遇多次險情,從1994年到2004年,整整8年,無償檢測公路1.6萬公里,獲得了數以百萬計的試驗數據。在此基礎上,他創建了層狀結構電磁波和動力波反演理論,開發了路基路面分層檢測評價與隱蔽病害診斷技術。

  長期積累的大量試驗數據,使王復明對我國高速公路的各類病害了然於心。“很多‘病路’都是因為開裂、雨水滲入導致,這種病害比較隱蔽,而且多變。”王復明説,長期依賴“開膛破肚”式的維修方法,不僅週期長、成本高,而且影響交通、污染環境。

  據此,他提出的無損檢測與高聚物注漿相結合的非開挖維修新理念,開發了高速公路隱蔽病害診治系統技術,為診治基層脫空、唧泥翻漿等疑難頑疾開創了新途徑。這一研究成果,在湖北、安徽、河北、山西、雲南等省高速公路維修工程中得到推廣,産生了重大經濟社會效益。他因此被譽為病路、險壩及地下管道的“微創修復”技術開拓者。

  王復明取得高速公路病害診治技術突破後,又瞄準了堤防、土壩及地下工程滲漏防治技術難題,在世界上首次提出基於非水反應高聚物的土質堤壩柔性防滲理念,揭示了高聚物材料在土體及水體中的擴散機理,發明瞭土質堤壩柔性防滲薄墻和地下工程涌水封堵高聚物注漿成套技術,形成了具有多項核心發明專利的技術體系,獲國家技術發明二等獎。這一成果,已應用於南水北調中線、上海蘇州河堤防、宜萬鐵路野三關隧道、廣州地下管道重大工程及病險水庫防滲除險。

  王復明還針對我國大量地下管道年久失修,滲漏問題,提出了基於高聚物注漿的地下管道非開挖修復新方法,開發了高聚物水下複合注漿技術,解決了地下管道滲漏脫空修復、涌水涌沙封堵、沉降管道頂升等技術難題,獲2014年度國際非開挖學術研究獎。

  從高速公路到堤防大壩,再到地下管道,從反演理論、無損檢測、病害診治到非開挖修復和應急搶險,王復明打破了交通、水利及土木工程學科界限,卻又始終圍繞水引發的工程災變防治關鍵科學技術問題,進行了近30年的持續研究,不僅開創了工程安全領域新的學術方向,而且帶領多學科交叉團隊協同創新,破解了我國基礎設施安全維護面臨的多項工程技術難題。

  王復明所做的這一系列研究,看似涉及交通、水利及土木工程多領域,但是他説都和水有關,都是水引發的災害。他説,“我踏入社會的第一課,接觸的就是水災。”1975年8月發生舉世矚目的駐馬店洪災,沖毀了他和鄉親們築起的兩道堤防。所以,1977年恢復高考後,王復明報考的就是水利專業,在鄭州工學院本碩連讀七年。此後,無論在大連理工大學讀博,還是在美國做博士後研究,都把水作為研究方向,也作為他的人生方向。現在,他擔任鄭州大學重大基礎設施檢測修復技術國家地方聯合工程實驗室主任,水利與交通基礎設施安全防護河南省協同創新中心主任。

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