勇攀“智隧”高峰
——记中交第二公路勘察设计研究院有限公司轨道院副总经理、中交集团隧道与地下空间工程技术研发中心常务副主任刘继国
穿山遁地，一天可前进200米——建设新疆天山胜利隧道时，“智能化千米级水平定向钻机”神奇地为设计、施工建设提供精准的地质信息。
利器背后，凝聚着一位工程匠人——中交第二公路勘察设计研究院有限公司轨道院副总经理、中交集团隧道与地下空间工程技术研发中心常务副主任刘继国的“赤子之心”。
自2005年5月进入公司后，他站在前人的“肩膀”上，致力于长大公路隧道、水下隧道建造关键技术及装备研究与实践，在隧道围岩信息智能感知技术与装备、长距离曲线管幕冻结暗挖法设计技术、水下钻爆隧道设计关键技术等方面取得多项国际领先的原创成果。
研发核心装备 啃下天山胜利隧道难题
新疆天山胜利隧道是世界上最长的高速公路隧道，也是连接南北疆的国家重点工程。作为我国首批交通强国试点项目，具有“一长”“两深”“三低”“四高”“五难”的特点，隧道建设过程和运营期面临着前所未有的巨大风险和挑战。
搞工程科研，现场可是最宝贵的土壤。作为科研团队带头人，接到任务后，刘继国第一时间带领研发团队奔赴施工现场，了解第一手资料，接受挑战。
天山胜利隧道最大埋深1112.6米，毗邻国家1号冰川，坐落在乌鲁木齐河畔，是高寒、高海拔无人区，生态环境比较脆弱。如何获取准确的地质信息，刘继国和团队犯了难：传统的长大深埋隧道地质勘察、超前地质预报技术存在诸多问题，例如：垂直钻孔离散，推断围岩地质信息不准确；勘察周期长、造价昂贵；超前地质预报距离短、精度低等等。多年的设计与科研经历让刘继国深感“过去的经验”在这里无用武之地，惟有创新才是出路。
“晚上11点返程中，途经海拔4280米老虎口，路遇风雪与浓雾，可见度不足3米，行错一步即是深渊。团队成员采用真人导航，从海拔4280米一步步下到海拔3000米，方摆脱险境。”说起现场调研的情景，刘继国依旧记忆犹新。在前人研究工作基础上，在专家的指导下，刘继国带领团队发挥攻坚不畏难的精神开展科技攻关，成功研发国内首台高度集成化、小型化、智能化千米级水平定向钻机，建立隧道地质精细化探测理论，形成了基于水平定向钻隧道地质精细化探测技术，填补了国内空白，突破了我国复杂环境条件下长大深埋隧道重大项目中超长距离隧道地质信息获取难度大的“卡脖子”难题。
刘继国团队研发的长距离高精度水平定向钻机成功入选《2023年度湖北省创新产品应用示范推荐目录》和中交集团重大科技成果——“十大核心装备”，并在2023年世界交通运输大会上进行了成果发布。该技术陆续在天山胜利隧道等重大工程中应用，取得经济效益1.5亿元。隧道地质水平精细化探测团队荣获2023年湖北省“楚天英才计划”科技创新团队。
旌旗漫卷
为港珠澳大桥建设提供“武汉方案”
2011年，中交二公院承担了港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道的勘察设计工作。
隧道位于珠海与澳门分界处，其“头顶上”的拱北口岸是我国国内第一大陆路口岸，日均客流超40万人次、车流量超1万辆次。隧道地质条件复杂多变，是典型的“汉堡包地层”，具有高压缩性、高触变、高灵敏度、低强度等软土特征，其中典型的粉砂夹层如同豆腐脑一样异常软弱。在这种临海软弱富水地层的环境下作业，坍塌和涌水的风险都极高。港珠澳大桥珠海连接线工程的首要要求就是不得对口岸通关造成任何干扰，方案需要口岸、边检、边防等部门认可。在暗挖段隧道段，由于开挖扰动面积达413.2m2，相当于一个标准篮球场那么大，覆土厚度不足5m，隧道横断面为卵型，这让设计团队面临空前的压力。
第一个挑战来自“管幕断面型式”的确定。从初步设计阶段，到技术设计阶段，直至最后施工图阶段，刘继国带领团队反复研究，比选方案，最终确定奇数管幕第一节长度为2m，偶数管幕第一节长度为4m，剩余管节长度均为4m的顶管管节长度方案。该方案有利于顶管机的重复利用，相关机械配件通用性更好。
开挖施工时采用何种开挖方式既能保证开挖效率又能保证结构安全？刘继国研究了6台阶18分区，4台阶8分区，5台阶15分区和5台阶14分区等多种方案，最终确定采用了5台阶14分区法施工。其中暗挖段临时支撑还采用工厂预制、现场拼装的方法，大大提高了施工效率。
这个创造性的“曲线管幕+水平控制冻结”组合工法，系统解决了城市复杂地质、敏感环境下大断面浅埋暗挖隧道工程中的诸多难题，产生了巨大经济社会效益，为港珠澳大桥全线建设提供了“武汉方案”。同时该项技术获得第二十二届中国专利奖和2020年度广东省科技进步一等奖，为武汉“设计之都”添砖加瓦。
履践致远 深感交通强国重责
“研发新技术或解决技术难题的过程，就是一种坚持坚守、不断学习，和自己较劲的过程。”回首一路走来的二十余年岁月，刘继国感叹说。
人创造环境，同样环境也创造人。身处浓厚的科创氛围中，深感交通强国的重责，这位隧道研发中心常务副主任勇毅笃行，攻克了多项关键核心技术，达到国际领先水平；积极开展成果转化，创造显著的社会经济效益；恪尽职守，主编了《公路隧道穿活动断裂带设计与施工技术规范》等多部团体标准。近年来，他荣获了国家科技进步二等奖1项、中国专利奖优秀奖1项、广东省科技进步一等奖1项、湖北省科技进步二等奖1项、湖北省高价值专利大赛金奖1项；获得中国发明协会、中国公路学会等省部级科技进步奖12项，入选交通运输部交通运输重大科技创新成果库2项；获得全国工程建设项目优秀设计成果一等奖1项，中国公路勘察设计协会等省部级优秀设计奖12项。
来源：武汉科技报
记者：任文
通讯员：舒恒
鄂公网安备: