劉漢龍深入地下解難,科研爬得更高

Mondo 科學 更新 2024-01-29

關於重慶大學常務副校長劉漢龍教授的網上報道很少,他低調的性格與他的研究物件:岩土一樣。

岩石和土壤在地下是看不見的。 人們經常被華麗的建築和高速的高速鐵路所吸引,但很少有人關注科學家如何解決地面以下的岩土工程問題。

59歲的劉漢龍笑稱自己是“地下工人”,在岩土工程領域工作了30多年。 近年來,他一手抓好地下工程安全,一手抓好地下空間開發利用,帶領團隊在推進科研和工程應用的同時,為我國基礎設施建設的安全提供了堅實的保障。

11月22日,劉漢龍當選為中國工程院院士。

面對這份榮譽,劉漢龍很是淡漠,他更關心的是科研工作:“重慶人多地少,地下空間發展潛力巨大,在重慶這片土地上,我還有很多想法要一一變為現實。 ”

“解決工程問題的成就感和滿足感”。

12月7日,記者穿著挺拔的大衣,臉上掛著溫和的笑容,在重慶大學岩土實驗樓匆匆見到了劉漢龍。

談及自己為什麼選擇岩土工程專業,劉漢龍直言不諱地表示,這是一次“意外”。

初中時,劉漢龍因為物理和數學好,喜歡無線電和計算機,但2024年報考大學時,轉入水利水電工程專業。

20世紀前十年,我國基礎設施建設進入快速發展階段,需要大量的工程技術人員。 攻讀碩士學位期間,劉漢龍主動選擇了工程地質專業,開始研究和解決地下問題。 研究生畢業後,他去了設計院,開始了三年的工業和民用建築設計。 劉漢龍回憶道。

在讀博士時,劉漢龍選擇了研究範圍更廣的岩土工程專業,開始與岩土工程合作,研究地下工程的安全性和地下空間的開發利用。 後赴日本攻讀博士後,從事岩土工程研究。

如果要畫一幅自己的肖像,可以說我基本上已經學會了整個土木工程的所有方向,從地面(結構)到地下(岩土),從幹(建築)到溼(水利),從靜態到動態(**),我學會了所有習。 劉漢龍說,“乙個專案會涉及很多問題,需要多學科的共同攻關,我認為掌握不同的專業知識有利於個人成長,有利於工程問題的及時解決。 ”

儘管知識面廣,但劉漢龍還是把自己的主要攻擊方向確定為最難的岩土工程,因為這是一棟建築、乙個工程的地基,“地基不牢固,地會震山”。 在高速公路、高鐵等重大工程的大規模建設中,他很快體會到了解決工程難題帶來的成就感和滿足感。

2024年,甬台溫鐵路建設期間,由於車站上方高壓電力線路較多,常規施工機械無法進入,地基無法加固。 解決這個工程問題的任務落在了劉漢龍身上。

應中鐵第四設計院邀請,劉漢龍帶領團隊前往施工現場。 為了不耽誤工程進度,施工方要求他們在最短的時間內開發出一種新的地基加固技術。

要迅速組織研發,研發裝置、技術等,既要保證工程機械的限高,又要保證裝置能打入地下30-40公尺深度做樁基。 劉漢龍說。

劉漢龍帶領團隊做了大量的實驗、分析、配方和力學設計,經過乙個月的研究,開發出一種新型的樁基技術:利用小型鑽機根據設計直徑,分段鑽進到設計深度成孔,放入分段灌漿管再放石, 灌漿完成後固結成樁。

與其他樁型相比,泥漿實心礫石樁的施工機械高度低,樁的強度也很高。 劉漢龍說。

工程問題的解決並不意味著科研的終結,回去後,劉漢龍還編制了泥漿實心石樁技術標準。 目前,該技術已應用於京滬高鐵、滬寧城際鐵路、上杭高鐵、浙杭前高速公路等專案,專門解決複雜施工環境下的地基加固問題。

能夠解決工程問題,是我科研工作中最重要的成就感和滿足感,因為我們開發的技術已經在重大專案中得到了應用,我不斷通過不斷解決問題來激勵自己。 劉漢龍說。

解決公路、高鐵等國家重大工程弱基礎施工後沉降控制和施工環境複雜問題,解決我國吹填(島)工程超軟淤泥地基強度低、含水率高、壓縮性高的問題,解決液化、......引起的地基液化變形問題液化隨著乙個又乙個重大工程問題的解決,劉漢龍也在朝著更深、更廣、更新的研究方向前進。

“從需求出發,解決'卡脖子'問題”。

微生物+岩土“,兩種完全不同的東西,但在劉漢龍眼中,卻有著千絲萬縷的聯絡,”微生物生長繁殖和代謝活動中發生的一系列生化反應,可以誘發碳酸鈣沉積,從而強化岩土”。

近年來,隨著溫室效應、土壤汙染等全球性問題日益嚴峻,世界各國開始倡導使用綠色材料,環境因素在民用建築中逐漸佔據重要地位。

岩土加固方法大多為化學灌漿,採用矽酸鈉、水泥等汙染嚴重的化學材料。

當我們創新時,我們不是在實驗室裡閉門造車,我們首先要了解社會需求和工程需求。 在採訪中,劉漢龍最強調的是“需求”二字。 正是基於此,2024年來到重慶大學後,他帶領團隊開展了微生物岩土加固的研究。

2024年,肖揚博士畢業於河海大學,跟隨導師劉漢龍的腳步來到重慶大學,成為研究團隊的一員。

剛到重慶大學時,小楊不禁傻眼了——實驗室裡,幾乎沒有微生物實驗的儀器裝置,只有幾台非常破舊的教學儀器。

正是在這樣的條件下,劉漢龍和他的團隊開始了微生物岩土加固的研究。

當時,在國內乃至世界範圍內,微生物岩土加固是乙個新興的前沿課題,國內只有清華大學做過相關研究,但研究量很小。 因此,擺在劉漢龍團隊面前的問題不僅僅是缺乏實驗裝置,還有研究路徑的探索。

結合不同學科的相關知識,採用多種研究方法,開展密切的跨學科合作。 肖揚說,他們都不是微生物方面的專業人才,需要自己學習微生物,做好微生物的培育和馴化工作,把微生物馴化成可以誘導碳酸鈣生產的“職業菌株”。

微生物的培養和馴化並不容易,往往需要半年以上的時間,失敗是家常便飯,而這只是本研究的第一步,後續要研究礦化過程、力學實驗和工程應用實驗。

經過4年的積累和沉澱,2024年,劉漢龍團隊逐漸有了研究成果,出版了全球首本微生物岩土工程領域的學術專著《微生物土力學原理與應用》,創辦了全球首本生物岩土生物技術領域英文期刊(中文名《生物岩土技術》),科研能力位居世界前列。

如今,該技術不僅應用於島礁建設,達到強筋骨的目的,還應用於大足石刻、瑞金巨集景紀念碑等重要文物的修復,以及三峽庫區的修復。 “這是真正無汙染和可持續的。 劉漢龍說。

地下空間存在太多的不確定性,許多問題無法在規範和書籍中回答,促使研究人員不斷創新。 近年來,劉漢龍不僅在微生物岩土加固研究方向上取得了重大成果,而且在能源地下結構技術開發、透明土試驗裝置開發、智慧型地下空間開發等新的研究方向上也取得了重大進展。

“沒有完美的個人,但有乙個完美的團隊”。

2024年,從香港科技大學畢業後,博士生吳煥然沒有回鄉發展,而是選擇來到重慶。

當我選擇重慶時,我看中了劉先生和他的團隊。 吳煥然說,“這個團隊的發展勢頭比較好,發展方向和我的研究方向非常一致,這對我開展科研很有幫助。 ”

在劉漢龍的團隊待了3年多,吳煥然感受到了團隊的凝聚力和活力,也感受到了劉漢龍對年輕科研人員的全力支援,為大家創造了乙個充滿希望的發展環境。

年輕科研人員的資源和機會相對較少,但劉老師關心大家的成長,比如我們每個人申請科研專案時,總會跟進,反覆為我們修改申請材料。 吳煥然說。

在這種環境和氛圍的影響下,吳歡然熱情高漲,發展順利:2024年被評為副研究員,2024年加入副教授成為博士後,成為副教授時年僅33歲。

在成長過程中,年輕的科研人員容易遇到各種各樣的困難,劉漢龍很清楚這一點,他經常強調:“遇到困難並不可怕,遇到困難時不說可怕,遇到阻力時一定要及時說出來,我們會想辦法幫你解決。 ”

為此,劉漢龍建立了工作機制,要求年輕講師每半個月向他匯報一次,只是為了及時了解大家的科研進展。

年輕的講師王春燕在讀博士時,遇到了乙個研究瓶頸,只能通過離心機實驗來解決,但這個實驗要在其他學校做,成本非常高。 得知後,團隊的丁軒明教授及時向劉漢龍匯報了情況,最終利用團隊的科研經費幫助王春燕解決了這個問題,讓她可以繼續推進接下來的研究工作。

劉老師的團隊非常支援學生的科研,從不吝嗇資金和資源,所以我們可以腳踏實地地做自己想做的事。 王春燕說。

劉漢龍一直認為,沒有完美的個人,但有完美的團隊。 多年來培養國家級人才10餘人,整個團隊從幾人發展到博士後、博士、碩士研究生近200人。

採訪中,記者不禁好奇:“我們現在是完美的團隊嗎?”

我不認為我足夠完美,但我的團隊必須完美。 劉漢龍說。

“每天工作8個小時是不夠的”。

2024年12月18日,劉漢龍從河海大學來到重慶大學。 近半百年,從江南的生活、學習、習、工作來到山城重慶,為的是要在岩土工程領域取得更多突破。

還有幾天,還有10年。

10年來,劉漢龍帶領團隊“磨一劍十年”,承擔了多項國家和重慶科技專案,為國家和重慶岩土工程設計應用和行業發展提供了重要的技術支撐。

這些成績,是劉漢龍和他的團隊經過十年的艱苦努力取得的。

劉漢龍認為,每天工作8小時是不夠的,要取得更多的成績,就要比別人花更多的時間和精力。

由於行政工作和科研工作非常繁忙,劉漢龍即使在節假日也很少休息,即使在春節期間,他也只休息兩三天,大部分時間都花在規劃團隊的發展上,關心專案的進展,討論研究中遇到的困難, 以及修改學生的畢業和學業。只要他不在出差,週末晚上,辦公樓裡最後一盞燈一定是他的辦公室。

唐瀟湘在團隊當了7年書記,早就習到劉漢龍的工作狀態。

有一次,劉漢龍早上去外地開學術會議,當晚飛機返回重慶,已經是凌晨兩點了。 上車後,劉寒龍梳完了一天的工作,然後對唐小祥說:“車子不用開得太快,我可以休息一下。 ”

拿第乙個工具的時候,劉寒龍平時都在工作,很少在外人面前表現出疲憊,這是唐瀟湘印象最深刻的時候。

劉老師很少談及辛苦和壓力,但這些都是通過身體表達出來的,我記得剛來球隊的時候,他還是一頭黑髮,現在他已經白了一半多了。 唐瀟湘說。

這種努力的狀態深深地感染了團隊中的每乙個人。

我們在地下工作,但整個團隊都在不斷向上攀登,每個人都在各自的崗位上為團隊的發展而努力。 唐瀟湘說。

唐瀟湘有時會看到凌晨實驗室裡的燈亮著,也就是研究生還在做實驗,沒人要他們加班,而是想抓緊時間完成手頭的科研任務,然後再做下乙個。

微生物岩土實驗組從早上六七點到第二天清晨做了每乙個實驗,因為細菌一直在生長,大家都不想停下來,希望能得到最準確的實驗資料。

劉漢龍希望團隊成員能夠樹立遠大目標,不斷前行,他會不時地督促大家拓展新的研究方向,思考解決新問題的新方法。 在一次年終學術會議上,他曾深情地說:“為什麼人走上坡會感到疲倦,那是因為你在朝著更高的目標前進,如果你因為太累而停下來,而別人在前進,當你站在原地不動時,你就是在倒退!”

雖然這個團隊在業內已經很有名氣了,但劉漢龍還是希望,在科研的道路上,大家不要懈怠,更不要停下腳步。

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