新奥法施工的基本原则(新奥法)

【科研人心声】

◎记者 房琳琳

深埋海底的6.7公里长的沉管隧道，能不能抗得住地震等短时外力冲击？8万吨沉管全预制生产如何做到不开裂？

港珠澳大桥设计使用寿命是120年，但是如何实现建设目标没人能回答，更没人打保票。

建设方找到时任同济大学隧道及地下工程研究所所长袁勇教授，在上海跨江隧道等同类工程中，他带领团队，积累了宝贵经验。

“用工厂法全断面浇筑预制海底沉管隧道节段，发展实时分析算法，用多点振动台试验研究抗强震能力。”针对关键环节，他一口气提出好几个攻关方向。

多年走在建筑结构力学与材料科学的国际合作前沿，袁勇带着团队，把世纪工程港珠澳大桥沉管安全的责任扛了起来；而今，“百年大计”川藏铁路线隧道工程的安全，又成了他下一个牵挂。

弥合中西方理念差异

2004年，奥地利维也纳技术大学教授赫伯特·芒（Herbert Mang）与袁勇团队结缘。18年来，在国际科技合作项目基金，双边联合实验室建设，以及“一带一路”科技创新行动计划等的推动下，中奥国际合作画卷徐徐展开。

中国对建筑结构的安全性分析善于从宏观着眼，从结构力学入手；而以芒为代表的奥地利学者善于从微观的材料分子化合物特性入手，推导建筑物的寿命。

双方以“安全”为目标，殊途而同归。

作为中国工程院外籍院士和同济大学土木工程高峰学科特聘教授，芒的幸运在于有机会参与建设中国标志性工程——港珠澳大桥。

2015年—2020年，芒和袁勇共同主持《通过多尺度结构分析法弥合鸿沟》（Bridging the Gaps by Means of Multiscale Structural Analysis）国际合作项目，同时获得我国科技部专项支持和奥地利科学基金的资助，以港珠澳大桥沉管隧道建设为背景，重点研究重大基础设施建设工程背后的关键科学问题。

芒总结道：“我们共同提出一种创新的微观力学分析方法，有效支撑了相关的试验研究，成功解决了大体积混凝土结构施工期性能控制和超长沉管隧道抗震难题。”

袁勇接受科技日报记者采访时回忆：“双方赤诚相见、深入合作，积极弥合中西方建筑理念的差异。”

项目培养了中—奥双博士4名。正在参与推动同济大学开展国际科技合作的张姣龙博士见证了项目开花结果：“双方发表SCI文章23篇，在国际重大学术会议上口头报告50余次，组织相关的专题研讨会12次，应该说，这项合作产生了较大的国际影响力。”

“在结构工程等领域，中国科研技术已经位于世界前列。在港珠澳大桥建设中运用的一些新技术创造了多项世界纪录。”芒如实评价，他本人也获得2019年中国国际科技合作奖。

基建也要美美与共

新奥法，是新奥地利隧道施工方法的简称，是现代隧道工程新技术标志之一。20世纪70年代末，中奥学术交流引进了这一现代隧道工程建设理念，极大改进了山岭隧道的建设。

2011年3月，全国人民代表大会通过的“十二五”发展规划纲要提出研究建设川藏铁路。

川藏铁路全长1400多公里，84%都是隧道，桥隧比极高，地质环境前所未有地复杂。

新奥法虽然仍是技术主流，但工艺需要改进。

早在2007年，同济大学与欧亚太平洋学术协会就建立了“中奥隧道与地下工程研究中心（ACTUE）”，袁勇担任中心主任。芒和袁勇两个团队结合先进的信息技术和计算理论，开始探索一种新的混合分析方法，可大大降低实际实验量、提高工程进度。

芒说：“我与中国科学家联合研究的一项项技术，在我为奥地利做基础设施施工指导时提供了重要借鉴。”

精诚合作让中国和奥地利直接受益，鲜美的“果实”要大家一起品尝才有滋有味。

在国家高质量推进川藏铁路建设的形势下，ACTUE也将辐射“一带一路”沿线国家科学家群体，将土木工程、力学、数学、物理、航空航天、材料等多个交叉学科联合起来，最终建成“隧道工程”领域的国际研发基地。

袁勇说，做这些事，就是要让“一带一路”沿线国家和地区的共建基础设施也同样安安全全、长长久久。

来源： 科技日报