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青年学者许振浩:打造隧道内全天候、无人值守的“地质老专家”

发布日期:2023年06月12日 08:03  点击次数:


2007年4月20日,刚通过山大研究生复试的第二天,许振浩就主动向导师提出申请,风尘仆仆地赶往了团队所在的工程现场——湖北省恩施州利川市汪营镇,从当年4月份到第二年的8月底,许振浩一干就是一年多。此后,工程现场成了他工作时间最长、最频繁奔赴的地方。也是在一个个工程现场的锻炼中,他慢慢成长起来,成为能够独当一面的隧道专家。

许振浩教授获得2020年度山东大学优秀共产党员荣誉称号

许振浩,山东大学教授,博士生导师,国家优秀青年科学基金和山东省杰出青年科学基金获得者,山东大学杰出中青年学者(第一层次),齐鲁交通开云手机版副院长、城市地下空间工程系主任,岩土工程中心李术才院士团队地质组负责人。现任国际地下空间联合研究中心青年工作委员会亚洲区主席、世界青年地球科学家联盟中国执委会副主席、中国地质学会青年工作委员会副主任,Tunnelling and Underground Space Technology、《应用基础与工程科学学报》、《地下空间与工程学报》编委等职。获中国岩石力学与工程学会首届“钱七虎奖”、山东省专利奖、山东省/山西省科技进步奖、山东省青年科技奖、山东省教学成果奖、山东省优秀研究生指导教师、山东大学优秀共产党员等奖励或荣誉。

工程现场是最好的实验室

“原来是出长差,现在是常出差。”许振浩笑着说。

2022年以前,许振浩一年中有300多天是在项目工地度过的。最近一年多,出差时间没那么长了,但算下来也有200多天。

对于许振浩而言,他的研究从来都离不开工程现场。他说:“李术才院士经常跟我们说,土木工程最好的实验室就是现场、是工地,那是我们最原始、最真实、规模最大的实验室。”许振浩对此感受很深。

整个硕博阶段,他只在开云手机版待了四个多月,出国了两年,其他时间都是在工程现场度过的。在利川市汪营镇的那段时间,他过得“很忙很充实”,他喜欢到工程一线去开现场会,认为能学到很多东西。现场的实践锻炼是多方面的,一方面,用自己的专业所学解决工程实践中的问题,让他特别有成就感与获得感;另一方面,科学研究、地质预报、现场管理、报告撰写、沟通协调等也是对综合能力的一种锻炼与提高。“我原来性格比较偏内向,是在工地上慢慢锻炼起来的。”

除了项目实践,他还经常跟现场的工人师傅聊天,问他们工作中的难点、不方便的地方,“他们的施工难点,就是我们科研工作的突破点”。

许振浩教授和团队成员在工程现场

从2007年到2017年,十年中,除了外出访学两年,许振浩每年的大部分时间都在工程建设一线学习或开展教学(2013年开始教学工作)、科研和咨询服务工作。2017年,结束了湖北一个项目后,许振浩刚回到开云手机版准备沉淀、修整一番,一个电话打来:“新疆项目要开始了,现场缺乏一个有经验的负责人,你愿不愿意去?”那时,他对新疆的这个项目还没有一点概念,就觉得“这是单位对我的信任,得去”,同时,也觉得这是一个很好的科研机会。所以他只思考了不到半个小时就打电话回复:“我去。”事实也是这样的,新疆项目加速了团队的科研创新和科研产出,“我们很多的科研成果都是在新疆项目的实践中产出的”,他说。

在工程现场待的时间长了,看到自己所学能解决实际工程问题,看到自己参与的大工程、大项目一个个竣工,造福社会和人民,一种难以言喻的获得感与满足感会充斥许振浩和团队成员的心灵,那一刻,科研工作者要服务“国之大者”的信念更加具象化,也更加坚定。

打造隧道内全天候、无人值守的“地质老专家”

2022年,许振浩教授及团队的科研成果——“基于岩性与不良地质前兆特性识别的TBM搭载式超前地质预报系统及方法”获得山东省专利一等奖。

这一成果的灵感是他在山西某大型水利工程现场得到的。

在采用隧道掘进机(TBM)掘进时,施工阶段需要在隧道内铺设临时轨道,采用小火车运输施工人员和物料,这是一种实际时速五公里左右的简易运输方式。因为这种临时轨道铺设标准低,隧道内还常有积水,所以小火车不能快跑,许振浩和团队成员需要经常进隧道查看岩性和地质条件变化,作动态分析和判断。“隧道掘进十几公里后,我们进去出来就得花费大约五个小时,如果遇到机械故障或者需要长时间停留的情况,可能六七个小时就搭进去了”。有一次,许振浩教授和一位上了年纪的院士进隧道查看地质情况,他们仅在隧道施工掘进面上呆了半个小时左右,但进出洞却花了很长的时间。那时候他就在想,进出洞时间实在是太长了,地质老专家们不可能天天进洞,进洞了也不可能一直呆在洞内开展地质分析工作,如果有无人值守、全天候地质识别的装备该有多好啊。

许振浩教授带领团队在新疆某引水工程现场

目标既定,许振浩带着团队成员立即行动,开始了打造无人化、智能化“地质老专家”科研之路。他们从岩性识别开始,建立岩石图像数据库,让机器进行深度学习,同时利用光谱技术测岩石的成分信息。“一般情况下,隧道内地质条件是平缓过渡的,当遇到断层、蚀变带、岩溶等不良地质时,不良地质影响区存在图像、元素和矿物异常,异常的规律与不良地质类型、性质等存在内在联系,这些异常的规律可以作为定量化标准用于不良地质识别与预测预报,我们就是通过这些异常信息进行识别和判断,”通过不断的实验与探索,许振浩教授团队提出了基于图像与光谱分析的岩性和不良地质智能识别方法和技术,还研发了多种不良地质智能识别装备。

未来,人不用一直在隧道内全时值守,这些设备和智能识别技术体系通过智能识别和网络传输的方式,会辅助施工一线工程师对隧道的情况作出实时判断。“目前,我们的设备还不能实现完全的智能化,我们的最终目标是打造隧道内全天候、无人值守的地质老专家。”许振浩介绍说。

许振浩教授在工程隧道内开展地质分析工作

这种可全时值守的“地质老专家”技术和装备已经在多个工程项目中得到了应用,取得了良好效果。2022年,在这一技术装备基础上形成的“基于岩性与不良地质前兆特征识别的TBM搭载式超前地质预报系统及方法”获得省专利一等奖以后,很多企业找到许振浩教授团队,想投资这一项目,许振浩一一婉拒了。他说,地质判断是很复杂的事情,除了靠智能设备,人的经验也很重要。我们的技术和设备还需要进行迭代,就像一个培养了多年的学生一样,在“学生”没“成才”之前,我们不能发毕业证。这种态度与做法,正是团队一直以来精益求精、一丝不苟的科研精神的真实写照。

经过多年的工程实践,团队取得了多项专利成果,成功应用于我国50余个重难点隧道工程,并获新疆某管理局发文评价:“真正兑现了贵校提出的‘不遗漏任何一个重大灾害源’的承诺”,并为山东大学赠匾“精准施策,奉献新疆”。

人才培养是第一要务

在许振浩的博士研究生邵瑞琦眼中,导师是一位做事追求极致的人,也一直用高标准要求他们,“他希望我们能成为复合型人才,他总是强调,搞好科研固然是最重要的,但是只会搞科研肯定是不行的!”

许振浩认为,研究生阶段对于科研人来说至关重要,“这是我们科研事业起步的阶段,如果这三年浪费了,就再也没有这么好的机会了”。所以,他对学生们学术要求很严格。许振浩曾经有一位硕士研究生,很聪慧,各方面能力也很突出,就是不够严谨,刚开始和他讨论研究情况时,经常用“差不多”这个词。许振浩很严厉地跟他说:“‘差不多’是差多少,是差1厘米,还是从这里差到北京。搞科学研究,绝对不能有‘差不多’的思想。”此后,针对学生的这一问题,许振浩重点关注,出现问题就批评一次。学生快毕业时,学术已经做得很好,也已经改掉了不严谨的毛病。许振浩说:“科研中的小毛病在关键时候可能会酿成大问题,所以我必须得给他纠正过来。”这位学生没有辜负许振浩的期望,现在已经成为了研究领域内的一名优秀博士生。

创新意识与解决问题的意识也是许振浩在人才培养中着重关注的。他一直跟学生们强调:“科研选题不能求稳妥,一定要面向未来、面向科技前沿,要隐隐觉得前面有光线照过来,慢慢循着光线一步步走通。”日常指导中,许振浩也会让学生自己去寻求解决方案,培养学生解决问题的能力与创新意识,还会根据每个学生的专业优势分配科研方向,让每个人都能尽展所长。

虽然要求严格,追求极致,但许振浩并非“不近人情”,生活中,他一直用自己的方式关心、温暖着大家。团队平时很忙碌,大家很少会空出专门的时间锻炼,许振浩会时不时地组织团体锻炼,在周末开展一些户外的团建活动。前年,许振浩从新疆返济,第二天还要赶到云南工作,但他没有急着回家,而是第一时间到了开云手机版办公室,跟每个学生见面聊天,听他们说科研的进展与生活上的困难。那天,最后一个和他谈话的学生谢辉辉在离开前忍不住问他,为什么不在网上交流,时间紧行程多,这样太累了。许振浩说:“网上交流不够深入,这样面对面聊,更能了解大家的需求。”他对学生的关切之情,由此可见一斑。

尽管科研、行政工作很忙,但许振浩一直坚持给本科生授课。他的课程非常受本科生欢迎,他讲课喜欢引入工程实践案例,并引导学生进行开放式讨论。常常是,教室中,他挂出一张图纸来介绍案例,让大家分组讨论,然后选代表发言,学生一边发言他一边点评,同学们参与的积极性非常高。“我们光讲课本上的东西是不行的,得结合着工程讲。”有同学上完课非常兴奋地同他讲:“您这案例比书本上的更鲜活。”

团队是有灵魂的

许振浩团队活动室的墙上挂了很多照片,大多是不同项目现场的,还有一些学术交流的。照片上方最显眼的位置上高悬着五个词:忠诚、勤奋、创新、分享、团队。这是岩土中心团队的精神内核。

团队文化墙

每年有新成员加入许振浩的团队,他都会认真仔细地为他们讲解五个词语背后蕴含的团队精神。在之后的项目锤炼与团队熏陶中,这些精神慢慢成为烙印在他们身上的基因。

如今,随便说出五个词中的一个,团队成员都能讲讲具体的含义。比如,谈到“忠诚”,许振浩的两位学生说,“忠诚”并不是“忠于个人”,而是忠于自己的事业,有刻苦钻研的科研精神;忠于集体的事业,把个人成长融入到团队发展中,为集体作贡献;忠于党和人民的事业,科研服务于国家发展的需求。

有人曾经问过许振浩,你们的项目现场又苦又累,团队这么多人,为什么能够如此团结一心地向前走?

许振浩说,团队是有灵魂的,让团队紧紧凝聚在一起的,是人心和公心。

反映岩土中心团队教师在新疆某引水工程现场的油画

团队一直秉持老实做人、踏实做事的精神,工地条件有限,大家吃住在一起,有困难一起克服,有科研难题一起攻克。同团队的新老成员维持“传帮带”的传统,相互鼓励相互帮助,“这里面能衍生出很多力量,人心就聚在一起了” 。

“我的老师当时是怎么带我的,我就怎么带我的学生。”勤奋、认真,这些精神特质是会传染的。许振浩在严格要求学生的同时,其实自己比学生更勤奋。他常在凌晨结束工作后往师生交流群里分享一些当天搜集的文献等,第二天一大早会马上在群内布置一些任务。“其实这也是给学生们传递一种信号,让他们知道,老师也一直在勤奋工作。”许振浩笑着说。

齐鲁交通开云手机版的林鹏是许振浩作为副导师协助带出来的,许振浩对他来说,亦师亦友。湖北、山西、新疆,多个项目工地的朝夕相处,让他们默契十足,感情深厚。在林鹏眼中,许振浩不仅做事认真仔细,而且精力非常充沛。两人在湖北恩施项目工地的时候,几乎每晚都会与团队成员研讨到晚上12点多,第二天早上,许振浩五六点左右就又精神抖擞地起床工作了,这让林鹏佩服不已。“特别能吃苦,特别能奋斗,我们岩土中心团队的人都有这种特质,这是一种传承”,林鹏说。


新疆某引水工程临时党支部主题教育活动

许振浩在一篇日记中写道:“我时常在新疆广袤土地的列车和汽车上,用手机记录边疆的四季,亲历着祖国大地日新月异的变化,春夏秋冬,风景秀丽,各有风情。但不变的,是那一排排直挺挺的白杨树,面朝东方,一直屹立着,正如坚守在外的我们……项目团队将进一步深入谋划、推动和发展,做到对事业忠诚,以坚定的信念、先进的理念、高度的责任心投入教书育人、科技创新和社会服务,进一步提升人才培养和科技服务国家重大工程能力,铸造更加闪亮的山大名片。”

“有机会的话,真想邀请你们到我们项目工地看看!”许振浩满怀真挚地说。那里,是他科研成长的地方,也是他念兹在兹、实现科研报国抱负的地方,更是一代代岩土人砥砺奋斗、薪火传承的地方……

【供稿单位:宣传部    作者:张丹丹 王亦婷 李文清    编辑:新闻网工作室    责任编辑:万广远  】

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