国家最高科学技术奖获得者钱七虎:为国铸盾,是我的毕生追求

来源:解放军报记者部作者:姚冰 云利孝 李晓峰 朱桁冈 李浩责任编辑:焦国庆2019-01-08 21:38

“眼睛要永远向利国利民的方向聚焦”

——涌动在钱七虎胸膛里不变的情怀

师之大者,为国为民。

1992年12月28日,珠海三灶岛。在距炮台山3公里处的主席台上,坐着军地领导和诸多国内外媒体记者,现场的气氛宁静,又紧迫。那一刻,全国人民都在静静地关注着一场前所未有的大爆破。

主席台上,钱七虎也在其中。作为这场爆破的主持者,他既充满信心,也有些许忐忑。他深知,这场爆破工程的难度是前所未有的:爆破总方量1085万立方米,50%的土石方要一次性定向抛至大海,50%的土石方要松动破碎;把半座山扔进大海,需要上万吨炸药,还要确保山外600米和1000米两处村庄安全,房屋不得倒塌……

“是挑战,更是机遇!”在这之前一年,时任工程兵工程学院院长的钱七虎立下了军令状。“我们有最好的爆破工程专家和最过硬的团队,我胸有成竹!”钱七虎7次到珠海一线研究解决重大问题,组织制定有效措施,带领爆破技术人员和学员连续奋战,反复做模拟试验,测定震动参数和炸药的可靠性,邀请多名国内爆破领域专家现场讨论设计方案,各方反馈的信息更加坚定了钱七虎的自信。

1999年,在莫斯科地铁胜利车站考察

时针指向13时50分。随着爆破工程现场总指挥一声令下,霎时间,1.2万吨炸药和数万支雷管在程控起爆器精确控制下,分成33批,在38秒内逐一起爆,其爆炸当量相当于二战时期美国投放广岛原子弹的60%。

远远望去,炮台山在抖动中先后被切成三段,每段山体又一片一片被削抛向天空,掷入大海,宛如天女散花,又似蛟龙入海,蔚为壮观。

爆破成功,达到预期效果!一时间,在我国爆破领域引起了轰动,军地领导、科研单位纷纷发来贺电。

炮台山的成功爆破,被媒体称为“亚洲第一爆”,时至今日仍保持着世界最大常规爆炸当量的纪录。这一爆不仅吹响了珠海特区改革前进的新号角,同时也开辟了我国爆破技术新的应用领域,为城市的快速建设发展增添了新动力。

“前进,就要走前人没有走过的路!”钱七虎从军六十多年,为军事防护工程做出了杰出贡献。同时,他的科研触角还不止于此。他始终认为,作为中国工程院院士,有责任、有义务关心研究国家的建设发展,这也是一名科学家必须具备的情怀和担当。

钱七虎敏锐地发现,当前,地上空间利用远远跟不上人口的增长,拥堵、污染让人们患上了“都市焦虑症”。未来城市的发展必须要充分开发利用地下空间!如何向地下要空间,让城市更紧凑,这是钱七虎必须面对的科研新挑战。

2003年,参加捷克国际岩石力学大会

“十九世纪建了很多桥在地面上,二十世纪在地面上修了很多高层建筑,那么二十一世纪我们要注意开发利用地下空间,所以二十一世纪将是地下空间开发利用的世纪。”本世纪初,钱七虎在全国政协会议上交出了城市发展向地下延伸的提案。作为中国最早的一批推动者,他预见到未来将会是新型多元的城市空间。

“1999年钱院士就首次提出开发利用城市地下空间的战略,现在来看,他当时关于城市地下空间开发、地下快速路、地下物流等理念依然是处于世界前沿的。”陈志龙教授作为钱七虎带的博士生,在地下空间领域已经进行了近20年的探索,对钱七虎当年的超前理念一直敬佩不已。

时光进入新世纪。2002年,党和国家领导人在北戴河召见了钱七虎等50位科学家。接受召见中,钱七虎提出在长江上修建越江隧道。两年多后,南京长江隧道纳入南京“五桥一隧”总体规划。这让钱七虎兴奋不已,作为专家委员会主任,他也深知肩上责任之重。

2013年,获聘国际岩石力学学会会士

南京长江隧道是当时已建的隧道中所经地质条件最复杂、技术难题最多、施工风险也最大的工程,被称为“万里长江第一隧”。如何进行隧道掘进,确定工程建设方案,是钱七虎首先要解决的问题。一开始,设计单位提出了用“沉管法”,钱七虎却认为用“沉管法”存在安全隐患。

“由于三峡水电站的修建,泥沙含量将大为减少,长江中下游冲将大于淤。经过几十年、上百年江水冲刷,冲淤平衡被破坏,下游的管道就会露出江底,‘沉管法’隐患太大!”钱七虎说道。

为此,他建议采用盾构机开掘隧道。改用盾构法,运用直径14.93米,近5层楼高、长130余米的盾构机,在长江河床底下,开凿南京长江隧道,一时成为人们关注的热点。盾构机面临长江如此复杂的地质环境,这在世界上尚属首次。

攻关这个项目犹如在刀尖上行走。钱七虎要求大家如临深渊,如履薄冰。科研及工程人员甚至发下狠话,如若失败,宁可人沉江底!盾构机重达4000吨,一旦开掘就只能进不能退。钱七虎预见到长江复杂的地质情况,将会加剧盾构机刀具磨损,就向德国厂家提出将刀具改良为常压下可拆换式,并做好因刀具磨损故障更换准备。

2008年,主导建成南京长江隧道盾构

2008年8月,最担心的事还是发生了。当盾构机掘进第659环时,因刀具、刀盘磨损严重,盾构机突然停止工作。这个庞然大物静静地待在长江下面的岩层中。

盾构机罢工,隧道施工搁浅。一夜之间,街头巷尾议论纷纷,远在某电站的钱七虎当即表示“工程绝不能报废,更不会‘烂尾’,我们一定能解决。”

对已经从事科研43年的钱七虎来说,继续隧道工程,除了积累多年的经验,还要有一种偏向虎山行的魄力,这种精神是撕开乌云的一道强光。

后来在钱七虎的建议下,磨损刀具更换,刀盘修复,国内厂家对刀具进行自主改良。改良后的刀具性能大幅增加,南京长江隧道掘进历经磨难,再次启程。

2010年5月28日,南京长江隧道在历经5年的建设之久后全线通车运营。作为中国长江上隧道长度最长、盾构直径最大、工程难度最高的工程之一,南京长江隧道获得鲁班奖、国家科技进步奖等10多个奖项。钱七虎被南京市委市政府授予“南京长江隧道工程建设一等功臣”。

2008年,参加南京长江隧道建设会议

不仅如此,钱七虎还建立了我国第一套“城市核毁伤效应”与“防护工程毁伤分析”等理论模型和方法,由他主持制定的我国首部《某工程防护标准》获得国家人防科技进步一等奖,并在全国60多个大中型城市的毁伤分析中广泛应用。

作为多个国家重大工程的专家组成员,他在港珠澳大桥、南水北调工程、西气东输工程、能源地下储备、核废物深地质处置、地下施工盾构机国产化等方面提出了切实可行的决策建议,并多次赴现场提出关键性难题的解决方案。他还进行了城市地上地下空间一体化规划的理论体系和实践探索,先后组织编制了全国20多个重点设防城市的地下空间规划。

2011年,主导的第十二届国际岩石力学大会首次在中国举行

2013年,考察中缅油气管道

2014年,在俄罗斯参加学术会议期间和王明洋、李杰等探讨问题

2014年,指导地下工程现场建设

2017年,参加中国国际地下物流学术论坛

2018年,参加第16届国际城市地下空间会议

老骥伏枥,志在千里。耄耋之年的钱七虎仍以满腔热情履行着自己作为中国工程院院士的职责。他积极为决策部门出谋献策,共向国家部委提交27份研究报告和提案。

“做科研工作,不能仅仅着眼当下看得见的事情,更应该站在国家的全局进行前瞻思考,哪些事情对国家和人民有利,我们的兴趣和爱好就要向哪些事情聚焦。”谈及自己的经历,钱七虎斩钉截铁地说道。

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