圖為李雙洋在青藏鐵路施工現(xiàn)場開展路基填土旁壓試驗。(資料圖)受訪者供圖
草原上的生態(tài)叩問
海拔3500米的甘南草原上,李雙洋蹲在結(jié)著冰的草甸邊,撥開草皮漏出凍土層。他說,“這里有明顯的地下水滲水痕跡,而地下水系就像草原的毛細血管,而傳統(tǒng)路基會阻斷地下水的滲流。”
2018年初冬,當(dāng)該團隊第一次踏上這片濕地草原,通過理論推演發(fā)現(xiàn):一旦路基阻斷地下水,下游草場將在3年內(nèi)出現(xiàn)生態(tài)退化跡象。李雙洋思考:如何讓公路路基成為生態(tài)系統(tǒng)的“透明訪客”?這個問題促使團隊在野外搭建起試驗平臺,開始觀測水分運移軌跡。
實驗室里的凍土密碼
位于蘭州的實驗室里,溫度可低至零下30℃的凍融箱正在模擬凍土環(huán)境。研究團隊的博士生盯著顯微鏡下膨脹的冰晶,他們已多次重復(fù)路基材料凍融試驗?!熬拖窠o凍土做‘診斷’,我們要找到冰與土的對話規(guī)律?!庇嬎銠C屏幕上跳動的曲線,那是研究團隊耗時兩年建立的“寒區(qū)路基多場耦合模型”的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
李雙洋針對不同粒徑的塊碎石,經(jīng)過多次配比試驗,終于實現(xiàn)“橫向透水不阻流,豎向隔水抗凍脹”的神奇功效,顯示滲透率大大提升而凍脹率顯著下降時,這一研究成果是使路基成為生態(tài)系統(tǒng)的“透明訪客”的關(guān)鍵。
隧道深處的智慧防線
在西北高寒區(qū)的隧道施工現(xiàn)場,李雙洋研究員指著三維隧道模型,表示它能預(yù)警凍害風(fēng)險。展示模型的軟件這正是李雙洋團隊研發(fā)的寒區(qū)工程仿真平臺,其核心算法突破了國際上“凍土溫濕度耦合計算”的科技難題,回憶起平臺研發(fā)的攻堅階段,團隊成員展示了布滿批注的理論推導(dǎo)手稿。
李雙洋表示,當(dāng)初,為了模擬極端寒潮下的襯砌受力,他們在高性能計算機歷經(jīng)海量計算開展仿真推演,光數(shù)據(jù)存儲就用了多個移動硬盤。通過這個仿真系統(tǒng),不僅可以優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)設(shè)計,還讓工程建養(yǎng)成本顯著降低。
風(fēng)雪中的科研傳承
李雙洋常說:“第一手的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),是我們校核理論模型的重要基礎(chǔ)?!彼钢S身攜帶的筆記本,上面用不同顏色標注著不同季節(jié)的土層含水率變化情況。
“我們的研究成果不僅要為公路安全服役提供技術(shù)支撐,更要成為生態(tài)保護與地方發(fā)展的橋梁?!边@一綠色發(fā)展理念,促使李雙洋團隊多年致力于前沿的旱寒區(qū)生態(tài)保護與修復(fù)技術(shù)研究,攻堅克難解決寒區(qū)路基與隧道建養(yǎng)難題,并著力攻克超級工程中的技術(shù)瓶頸。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院副院長李宗省是一位直言不諱的硬核科學(xué)家。他透露,近年來,李雙洋時刻恪守共產(chǎn)黨員的使命擔(dān)當(dāng),始終在國家長遠規(guī)劃以及地方與行業(yè)的實際需求中發(fā)揮著先鋒作用。
“我們的努力恰似一場永不停歇的馬拉松,持續(xù)推動科研成果從實驗室邁向現(xiàn)實世界,猶如將種子培育成參天大樹。”李宗省表示,該研究院的工作就是做西部生態(tài)安全的捍衛(wèi)者,為國家的重大工程項目提供強有力的技術(shù)支持,宛如為其插上了隱形的翅膀,助力這些工程飛得更高、走得更遠。
從黃河首曲到祁連山脈,李雙洋團隊的科技成果已守護了多座寒區(qū)路基與隧道。他們破解的不僅是凍土與工程的矛盾,更書寫著新時代科研工作者的擔(dān)當(dāng)——讓科技創(chuàng)新既充滿理性的光輝,又飽含對祖國大地的溫情。當(dāng)蘭新高鐵的列車穿越雪山時,車窗映出的不僅是壯美的高原風(fēng)光,更是中國科技工作者扎根一線、勇攀高峰的時代剪影。