「工程结构」为交通基础设施重大工程安全把脉开方

今天，山东创新网分享「工程结构」为交通基础设施重大工程安全把脉开方。

目前，我国交通建设正处于新的战略发展时期，各项重大工程逐步向崇山峻岭、高寒冻土地区延伸，亟需在交通基础设施重大结构设计、日常养护、安全保障等方面展开深度研究。在此背景下，4月15日至16日，交通基础设施重大工程结构长寿命安全保障国际会议在齐河举行，会上，围绕重大工程结构长寿命安全服役这一核心问题，国内外多名专家齐聚一堂共商我国交通基础设施重大工程安全发展大计。

名家“会诊”，靶向“开方”

自改革开放以来，经过30多年的建设，我国交通基础设施建设的成就，令世人瞩目。
统计数据显示，2016年，我国建成公路460余万公里，其中公路桥梁超过80万座，隧道1.4万座；建成高速公路13万公里，覆盖90%以上城镇；30个城市开通轨道交通，共计133条线路，运营里程达到4152.8公里。
如此大的规模、体量，随着经济社会的不断发展，其中存在的问题也日益凸显：交通基础设施建设重大工程结构性能退化、超载服役、自然灾害与恐怖袭击等致灾威胁，导致部分结构承载力不足、病害增多、安全隐患增大。而这些重大工程结构一旦发生损毁伤，势必造成巨大经济和社会损失。
那么，如何保障既有重大工程结构的安全运营？
中国工程院院士、隧道及地下工程专家王梦恕说：“此次论坛就是为通过交流让大家看到目前存在的问题，引起足够重视，共同献计献策怎样安全快速施工，做到施工零死亡，改进隧道设计、施工方法，保证安全快速施工。”会上，王梦恕以“深埋隧道施工特点及当前存在问题”为题详细阐述了自己的思考。
参会的浩珂科技有限公司是一家开发岩土工程用聚合物新材料的公司，其副总经理李钊接受记者采访时表示，参加会议就是想在会上获得一些新的理论、新的技术、新的方向，为公司科技创新提供指导、借鉴。
此次会议汇集了钱七虎、谢礼立、王梦恕、翟婉明、陈云敏等19位两院院士以及来自美国、加拿大、日本、澳大利亚等国的6位国际院士，围绕我国交通基础设施重大结构安全保障问题进行了深入研讨。

新理论、新技术、新方法，刻不容缓

中国工程院院士、大型工程结构状态监测与安全控制专家杜彦良在题为“关于推进我国交通基础设施重大工程结构长寿命安全保障战略的研究”的报告中指出，未来几十年内，交通基础设施建设仍然会持续快速发展。其中，一大批重大工程项目正在建造或即将建造。预计到2020年，全国高速公路将达到16.9万公里，城市轨道交通总里程将达到8000公里。多制式的城市轨道交通将成为重点发展方向。这些新建重大工程将面临新的挑战：更加复杂的工程地质、极端自然环境、高强度地震活动等难题。
“保障重大工程的安全性和耐久性，提高抗灾能力，需要采用新理论、新技术、新方法应对新挑战。” 杜彦良说，为提高重大交通基础设施长期服役中的安全性、适用性、耐久性和灾后自康复性，保障国民经济大动脉安全畅通，保证国家安全、国防安全和国计民生，亟需推进重大结构的安全保障与健康长寿命研究。
“如何在确保服役安全前提下，实现全寿命周期成本最小化，大幅提高交通基础设施重大工程结构的使用寿命是当前亟待解决的重大问题。” 杜彦良说，从国家层面开展和推进长寿命安全保障体系的系统研究和建设，用新理论、新技术、新方法确保我国交通基础设施健康长寿、安全服役和交通大动脉的安全畅通已刻不容缓。

“互联网+”构建全寿命周期安全保障体系

记者从会上了解到，中国工程院目前开展的交通基础设施重大结构安全保障战略研究项目，从重大桥梁结构安全保障技术及战略、长大隧道结构安全保障技术与对策、路基与道面结构安全保障技术及对策、城市地下工程公共安全突发灾害防控技术对策研究、综合交通基础设施安全保障技术及保障战略等五个课题角度，围绕我国未来重大工程结构的发展特点，重点推进我国交通基础设施重大结构安全保障体系建设。
其中，杜彦良提到，体系构建任务之一是构建重大工程结构全寿命周期信息管理系统。将建立基于信息技术与大数据相结合的重大工程结构特征基因与健康状态数据库，实现重大工程结构与现代信息技术的深度融合，构建重大工程结构全寿命周期信息管理系统，实现从勘察规划、设计建造到运营维护的全寿命周期的信息全覆盖。要进行重大工程结构状态监测、安全评价及其产业化研究。将开展基于与无人机、机器人相结合的现代传感技术、结构安全评估评价技术研究，形成空天车地信息一体化的重大工程结构健康监测与安全控制体系。培育相关新兴产业发展，在面向工程结构现代无损检测、监测，诊断技术与装备等方面占领世界制高点。
在利用“互联网”构建安全保障体系方面，中国工程院院士、重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室主任王复明的观点与杜彦良不谋而合。
近年来，地下管道渗漏、城市道路坍塌等交通设施事故频发，严重影响了人们的生活与出行安全。王复明认为，解决道面结构长寿命安全保障问题，要开展路基与道面结构长期使用性能研究，要结合物联网新技术发展，对路基与道面性能进行长期跟踪监测、检测和系统分析，研究其在长期荷载及环境因素作用下使用性能变化规律，发展路基与道面性能安全状态评价技术方法，开发病害无损检测识别与快速维修技术，从根本上提升道路建设养护技术水平。
杜彦良在报告中还强调，保障交通设施安全，还要推进养护维修与管理体制变革。通过开展基于绿色化、协同化、精细化、智能化与现代预知性维护的研究，推进适应现代重大工程结构的养护维修与管理制度的变革，实现效益/成本比最大化或全寿命周期成本最小化。

成果、平台、人才，合力解决疑难杂症

在题为“道面结构长寿命安全保障及对策”的报告中，王复明建议，面对当前我国交通基础设施发展情况，解决疑难杂症，除了开发应用新理论、新技术、新方法外，还要从成果、平台、人才三方面发力。
创新成果推广模式，如建设“互联网+工程医院”，聚焦基础工程安全防护领域疑难杂症，汇聚国内外顶级专家、一流技术、典型案例，打造基础工程设施体检、诊断、修复抢险综合服务平台。同时，建设工程医院总部、大区级工程医院，逐步形成网络化的成果转化与技术服务体系。
加强科研基础平台建设，如建设路基与道面结构原型试验场，揭示性能劣化、自然灾害和人为因素等条件下的交通基础设施全生命过程损伤机理和破坏机制，研究解决相对应灾变的养护维护技术方法。建立交通基础设施原型试验场和中试基地，研发高寒、多烈度地震区、深季节冻土、离海岛礁等复杂地质环境条件下路基与道面建养和长期运行安全防护技术。
加强“工程安全”学科、专业和课程建设，创新人才培养模式。设置“交通基础设置工程安全”学科专业，建立本—硕—博系统培养模式，建立跨学科、跨专业综合指导模式，构筑创新研究与工程试验相结合的科研体系。实施“互联网+”的工程专业人才集聚和汇聚模式，构建定期培训和学术交流的人才补充机制，实施专业技术人才知识更新工程和卓越工程师培养计划和“人才工程”，形成工程安全防护专业人才保障体系。
与会专家还就桥梁、隧道等细分领域的安全建设问题进行了深入探讨。“通过各个课题组的系统探究与实践，力争实现我国重大交通基础设施科学管理、全面监控、应急高效的信息化、自动化、智能化平安智慧交通，使我国从重大工程结构建设大国向“建”“养”强国迈进。杜彦良说。
（记者 刘梅梅 张颖辉）