9月15日,“科学探索奖”名单揭晓,山东大学齐鲁交通学院李利平教授名列其中,李利平也成为山东大学首位获此殊荣的青年科学家。9月9日,李利平刚刚获得了山东大学2022年度“我心目中的好导师”荣誉称号。李利平为土木工程添上了智能建造的翅膀,在学科教学中扬起了创新的风帆,他胸怀强校兴国的赤子之心,诠释着“为天下储人才,为国家图富强”的责任担当。
当前,中国进入新时代,土木工程也迎来了自身的行业创新挑战:传统基础设施建设如何融进前沿科学技术?李利平率先走在了解决这些问题的路上。川藏铁路、滇中引水工程、胶州湾第二海底隧道等超级工程的成功标志着土木工程进入了一个新时代,改变了“又土又木”的旧面貌。与地表的灾害预警不同,地下工程的灾害预警与控制研究难度更大,地下的突发性、不可预测性、隐蔽性增加了对地质灾害的监测防护以及风险控制的难度,李利平课题组的任务则是确定灾害发生的位置、时间、灾害的量级,未雨绸缪,由此来决定人员撤离不撤离、来决定怎么“跑”,发展能够让行业承认且落地的预警技术。面对隧道里面突水突泥的“水老虎”和突然落石的“下山虎”,他们打破传统研究中依靠人力的框架,将未来探索方向转变为让机器人代替人来施工,把这两个“虎”控制住。李利平课题组的研究既立足于原始创新,以突破基础理论,又致力于用落地的实用技术和装备来进行灾害探测和预警。
在泉城济南,地铁修建以泉水保护为先,施工难度极大。李利平长期兼任济南地铁的副总工程师(今年起被任命为外部董事),保泉这一重任压在了李利平的肩上,如今顺利运行的济南地铁见证了其精湛的专业素养和高度的责任感。李利平课题组给修建地铁所必须的盾构机装上了“五官一脑”,即“火眼金睛——地层透视,顺风耳——听声辨位,超级翘鼻——嗅气闻险,钢牙神经——灵敏触觉,号脉灵手——体检器”,这5套装备变成一个智能决策系统“人工智脑”,全部搭载到“智慧一号”盾构机上。从此,济南制造的盾构机拥有了“五官一脑”,地铁建设进入智能建造时代。李利平团队与山东高速一起,建设了世界最大规模的公路双向八车道隧道群。老虎山隧道及浆水泉隧道因为石灰岩的原因稳固性差,施工时石块会哗哗往下掉,容易造成“飞来横祸”,李利平课题组不负众望,研发了垮塌实时监测和预警技术,确保了工程安全进行。李利平满怀期待地表示:“万里黄河第一隧已经建完,济南未来还要建造至少两条穿黄隧道,水下最小埋深设计和超大直径盾构安全建造等问题都在不断探索并逐步解决的路上。”提起对山东高速的科技未来发展规划的支撑,李利平课题组蓄势待发,他们计划在公路隧道建设中率先掀起一个风向,建立第一个智能建造示范样板工程,用机器人来代替更多的人打隧道,从而在全国推行。
李利平的家国情怀,体现在他投身祖国建设的决心和将中国智慧传遍世界的信心上。李利平课题组与徐州重工联合研发的悬臂式掘进机成功下线,提升了施工效率,应用于滇中引水工程。在川藏铁路旁的泸石高速修建过程中,因隧道上有水库,洞内如同水帘洞一样,风险捉摸不定,正是李利平课题组研发的多元信息实时监测技术,成功预警,避免了重大损失。李利平担任世界交通运输大会(WTC)第二届隧道工程学部隧道施工与灾害控制学科主席,为世界发展贡献着中国智慧。李利平表示,中国是超级土木工程大国,国家倡导文化自信,技术也要自信。上天容易入地难,土木工程服务于重大基础设施建设,而重大基础设施建设是每一个国家经济发展的重要引擎和支柱,灾害的高频发生会导致工程中止或减缓,把预警做好会对整个工程推进的进度和安全建造起到重大作用,降低工程成本。当技术水平位列前沿,中国就能够引领全球土木工程,将隧道、地下工程的这种灾害监测预警做到极致。李利平团队成功推演出地下水突出的机理,做到了原始创新,这种试验方法和数值计算水平在国内名列前茅,在国际上具有重要影响力,他们的计算模型被纳入了国际著名软件EDEM案例库,并被国际著名软件FLAC公司作为典型案例进行官方推介报道。针对“天上掉馅饼——隧道掉石头”这一问题,李利平课题组推动发展的新技术——激光测振技术,找到危险石块,根据落石的振动频率和周围的母岩不同这一原理,用微震技术来圈定塌陷范围,该技术被国际数学家、DDA方法创始人石根华高度认可,为其他国家在遇到类似工程难题时提供了实用方法和技术支撑。
强校兴国对李利平来说不是口号,而是实干。在山东大学“由大到强”的转变道路上,李利平课题组不辱使命,致力于将土木工程专业打造成智慧工程体系,改变大家对土木工程“泥瓦匠”的传统认知。他们发挥学科交叉优势,推动建立智能建造与智慧工程学科群,由齐鲁交通学院牵头,土建学院、机械学院、软件学院联合发力,注入智能化和绿色化基因,使土木工程变成智慧工程。从学生培养到科技创新,李利平致力于构建以需求为导向的新模式,引导学生将课堂上学到的知识拿到实验室去验证,到科研需要的地方去实践,最终服务于解决实际工程的难题,做到全盘创新,打造全链条培养体系。齐鲁交通学院在去年获批智能建造与智慧交通专业,就是土木工程向智慧工程转变的一个重要举措,发展地下工程机器人等高端的装备和技术创新落实了山东大学“由大到强”的号召。李利平坚信,合力一定能解决大问题。今年,李利平又牵头获批了科技部重点研发计划项目“地下空间多视域立体灾情侦测与衍生灾害应急处置关键技术和装备”,联合中科院、中科大、徐州重工等多家单位,致力于地下空间重大突水突泥和围岩垮塌诱发山体重大塌陷的灾害控制,推动行业应急处置能力和抢修保通技术的进步。
勋章闪烁着上下求索者的卓越品质,李利平全力以赴的工作激情感染着他身边的每一个人,与他共事者对他赞赏有加,潜心修学者视其为榜样,他们找到了在李利平身上传承的一代又一代山大人为国家民族勇于担当的精神。面对新一代青年学子,李利平以四句话寄语诸君:“第一,一个人能走多远不取决于你个人的能力有多强,而取决于你与谁同行。我们在山大,与山大和团队同行,立足山大的优秀平台就一定能走好。第二,一个人可以走得很快,但是一群人会走得更远,要懂得团队合作,齐心协力攻坚克难。第三,不要临渊羡鱼,更不能做一个坐井观天的人,不要停留在想象中,要付出实际的努力。第四,在这个信息爆炸的时代,要懂得用多角度的思维模式,以交叉融合汇聚的思维去审视问题。在科研或者未来的生活中发现真问题、解决真问题和真解决问题。”
雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。李利平表示,将继续打破传统,持续推进理论与技术双创新,去引领行业发展趋势,解决不断涌现的新问题,为社会发展付出切实厚重的力量。 (刘烁)