劳动者之歌丨这位80后山东教师钻研“地下打虎”13年

海报新闻记者 仇晶 济南报道

隧道与地下工程是国家基础设施建设的重要组成部分，随着交通基础设施建设的蓬勃发展，我国已成为世界上隧道和地下工程建设规模最大的国家，但由于中国幅员辽阔、地质结构复杂，工程建设面临的地质条件也越来越复杂，突水突泥等灾害，给施工安全带来严峻挑战。

“我国是世界上地下工程建设规模和难度最大的国家，突水突泥和垮塌灾害分别被称为隧道建设中的‘水老虎’和‘下山虎’。”山东大学齐鲁交通学院院长李利平曾这样说道。

为了遏制“水老虎”、擒拿“下山虎”，解决遏制隧道安全建造的两大“卡脖子”难题，李利平作为我国地下工程灾害防控专家，化身“地下打虎”的武松，2009年起，用13年时间锻造核心技术，团队长期协同攻关，最终发展完善和应用成为突水突泥灾害预报预警技术。被国家科技最高奖获得者钱七虎院士评价为“中国地下工程领域近年来的重大成就”。

明知山有虎，偏向虎山行

自2009年始，李利平就开始了他的“打虎之路”。围绕隧道突水突泥和垮塌控制难题，他长期坚守湖北、重庆、四川等艰难山区工程建设一线，服务20余个省市上百条国家重难点隧道工程。

他曾在三峡翻坝高速公路野外工作数月。三峡翻坝高速公路沿线属地质灾害易发区，水文地质条件复杂，桥隧更是占到路线总长一半以上。由于毗邻长江，地下又分布着大大小小的溶洞、暗河，这里的隧道工程最怕的就是“水老虎”。

李利平在三峡翻坝高速公路—季家坡隧道进行突水风险动态评估与控制测试。

公路工程建设期间，李利平带着课题组全程追踪，翻山越岭深度探勘地形，多次冒险潜入暗含有毒有害气体的地下溶洞，以获得沿线风险评估的一手资料。他们还首次提出了高校科研课题组的“施工许可机制”，由高校科研课题组发挥工程监理作用，为施工队伍提供最专业的风险评估和实时指导。在他们的坚守下，最终没有发生一次重大突水突泥灾害。而他们开创的这种创新的隧道灾害监测预警方法，已经成为我国岩溶隧道施工的指导性方法。

青山陡峭，高原险峻，李利平带领课题组逐步构建形成了隧道重大地质灾害主动防控的实用装备、方法和技术体系。他立足突破突水突泥的机理和计算方法，科学掌握“水老虎”秉性，自主研发的HazE灾变分析软件打破了国际封锁，入选2023年山东省十大科技创新成果。通过大量科学实验和工程测试，发明了光纤微震突水专用监测仪，形成了专治“水老虎”的监测预警方法和风险调控机制，“全过程模拟与监测预警技术”成为高风险隧道指导性方法，为艰险山区高风险隧道安全建设保驾护航。

为了擒拿“下山虎”，李利平与团队成员扎根戈壁滩深处，克服高温40℃、低温-30℃的艰苦恶劣环境，以戈壁滩搓板路月均磨损2条车胎的高强度持续攻关下，发现了专克“下山虎”的有效预警信息源，形成了灾害监测预警方法和锚固智能设计技术，实现了垮塌防控智能化转型，攻克了世界最大规模双向八车道隧道群垮塌灾害防控难题。国际著名数学力学家、DDA方法创始人石根华先生评价这项技术“锁定块体、提高安全”。

多次遇险经历，使他立志研发智慧化施工装备技术体系

2009年博士毕业以来，李利平与团队一同攀登过海拔4700米的雪域高原，钻入过海平面以下82.81米的海底隧道，见证了各种极端地质条件和极端建造环境，也遭遇过种种险境。

在恩施猪草湾隧道，李利平的工程车在颠簸的山路上侧翻，险些落入悬崖；在成兰铁路跃龙门隧道，他的课题组驻守“5·12”汶川地震灾害核心区5年之久，经历上百次余震；在三峡翻坝高速，李利平同行的专家张之淦老先生在勘探时失足摔下，所幸摔下时有树枝承托，李利平和学生们迅速营救，这位年过70的老人才无大碍；为完成工程试验，李利平团队成员多次翻越海拔4738米的色季拉山，在2023年1月返程途中，突然遭遇暴雪，发生多次大规模雪崩，最大雪深超5米，被困3天3夜才得以脱困。

“我们只是短期考察，身体就面临严峻考验。可以想象，长期在隧道内的施工工人，他们的状态有多危险。”一次次惊心动魄的经历让李利平深刻认识到，少人化、无人化、智能化势必成为隧道安全建造的必然发展趋势。

在济南轨道交通六号线徐家庄站—凤凰路站区间进行“智慧一号”盾构机下线工作

从川藏铁路到渤海湾跨海通道到胶州湾二隧和汕头湾海底隧道，李利平率领课题组驻扎这些工程现场，实地测试机器人性能，掌握关键数据，成功研发了勘察测量机器人、地质预报机器人等系列高端装备，形成了钻爆法隧道机器人施工装备技术体系。

经过长期科学研究和技术攻关，李利平课题组与山东轨道交通研究院深度融合，从“工程机械之王”盾构机入手，先后成功研发了盾构搭载地质预报、地层感知、气体检测、滚刀监测和同步注浆检测系统智能装备，相当于为盾构机装上“眼睛” “耳朵” “鼻子” “神经” “体检器”，施工中能探明地质、闻气嗅险，在掘进时保证锐利的滚刀准确识别，从不扑空。他们又给盾构机加上点睛之笔——“人工智脑”，以有效融合“五官”获取的多源数据，通过动态风险评价，辅助支撑盾构机做出主动决策，“五官一脑”高端智能盾构装备整体搭载到“智慧一号”盾构机，成为世界首台盾构隧道智能建造“利器”。

这条“地下智龙”在济南地铁建设期间发挥了重大作用，面对泉水保护、穿越断裂带、下穿采空区、超大规模孤石群等重大难题，迎难而上，游刃有余。

此外，李利平团队还与济南重工联合研制下线（黔进21号）高端盾构机，在贵阳地铁穿越强岩溶区间顺利推进，树立了岩溶地铁高端智能盾构施工的样板工程。针对小断面隧洞交叉作业低效“固有顽疾”，他带领课题组与徐州重工集中攻关，联合研制下线（XTR5/260M型）掘进机，直接服务云南滇中引水工程，让曾经“又土又木”的土木工程专业，装上“智慧化”翅膀，展现出拥抱未来的新姿态。

“上山量山伴日月，入地测地斗水灾。唯有蜡炬多壮志，敢叫隧道换新天”这首言语雄壮的小诗，是李利平的人生格言，他也用实际行动践行着自己心中的向往。

1981年出生的李利平还很年轻，却已经指导了百余名学生，为打造地下工程产教融合人才培养的“山大范式”中不断输送青年人才力量。他的学生中，获省部级以上双创大赛奖励10余项；成果获国家级虚拟仿真教学项目3项、省级教学成果奖2项。

“不负韶华，把科研成果写在祖国大地上”。李利平说，自己将继续牢记使命、砥砺奋进、勇毅向前，厚植家国情怀，矢志科技创新，面向国家重大急需，扎根一线工程，勇做地下工程安全建设的守卫者，为服务祖国重大工程建设贡献自己的力量。

李利平简介：

男，汉族，1981年生人，中共党员，山东大学教授，博士生导师，是我国地下工程灾害防控与智能建造专家，轨道交通隧道机器人建造技术开拓者之一。现任山东大学齐鲁交通学院院长，兼任中国岩石力学与工程学会岩石分会常务副理事长、世界交通运输大会（WTC）隧道施工与灾害控制学科主席。国家交通基础设施重点专项总体专家组和CZ铁路建设工程实施技术专家组成员。国家杰出青年基金获得者，获中国青年科技奖、詹天佑成就奖、科学探索奖，宝钢优秀教师，入选全球前2%顶尖科学家榜单。