山東大學岩土團隊:科技締造“堵水神話”
2026-01-06 11:26 來源:科技日報 編輯:必威88官方网站

?近日,山東(dong) 大學岩土與(yu) 地下工程研究院常務副院長林春教授又去了一趟2000公裏之外的廣西。在廣西華潤水泥(合浦)濱海岩溶礦山水害治理科研現場基地,華潤水泥(合浦)有限公司為(wei) 感謝林春金所在的山東(dong) 大學岩土團隊豎起了一座碑,上書(shu) :山大英才謀良策,新材妙術顯真章。

合浦治水豐(feng) 碑

這不是第一座碑。在這之前,為(wei) 感謝該團隊解決(jue) 的工程難題,當地已經豎起了兩(liang) 座碑。它們(men) 是產(chan) 學研合作的見證,也是山東(dong) 大學岩土團隊科研硬實力的象征。

在與(yu) 地下水患的鏖戰中,該團隊手握科技利器打造了一個(ge) 令人驚歎的“堵水神話”。

三天湧水可填滿一個(ge) “大明湖”

“礦坑成了湖,家也不敢住……”時至今日,華潤水泥(平南)有限公司時任副總經理顧文峰還記得2015年發生的那一幕。那一年,位於(yu) 廣西貴港市的華潤水泥平南礦山遭遇湧水事故。

所謂礦山湧水,是指礦山開采過程中湧出的地下水,像脫韁的野馬帶著極強的破壞力,順著礦洞裂縫噴湧而出。林春金說:單是一個(ge) 岩溶湧水點,每天就湧出9萬(wan) 方地下水,這相當於(yu) 1.3個(ge) 趵突泉24小時不停噴湧的巨大水量。而更讓人絕望的是,湧水總量達到每天36萬(wan) 立方,這意味著隻需短短3天,這些水就能灌滿整個(ge) 大明湖。

“國家需要的地方就是戰場!”作為(wei) 山東(dong) 大學岩土團隊負責人,李術才教授帶領團隊急赴廣西,他們(men) 麵對著錯綜複雜的岩溶通道。

勘測現場環境困難重重,高溫、暴雨交替。麵對困境,李術才在現場成立了臨(lin) 時黨(dang) 支部,每周開展技術分析會(hui) 、政治學習(xi) 會(hui) 和現場安全會(hui) ,此舉(ju) 讓年輕人意識到自己肩負的擔子。

李術才教授在項目現場

平南礦山屬於(yu) 岩溶地區,喀斯特地貌是其典型特征。這意味著傳(chuan) 統探測技術對其束手無策。“岩溶管道像迷宮一樣錯綜複雜。”山東(dong) 大學岩土團隊成員、工程現場負責人李海燕教授說。

他們(men) 選擇了“給大地做體(ti) 檢”的探測方法。該團隊成員孫懷鳳教授表示:該方法如同“給大地做CT”,通過發射電磁波、聲波等信號,分析它們(men) 在地下傳(chuan) 播時的反應,精準定位地下暗河和溶洞。

此後,他們(men) 運用“給礦坑織起防水屏障”的帷幕施工技術成功實現水害治理。其技術本質是岩溶通道靶向注漿封堵技術,漿液在岩溶裂隙網絡中擴散、交織並最終凝固,最終形成一道連續、隔水性能優(you) 異的“地下混凝土牆”,團隊成員楊磊教授解釋道。

半年後,平南礦山湧水量最大的湧水點——Y01湧水點成功封堵,礦山周邊村莊地麵塌陷徹底根治。“以前睡覺怕房子塌,現在踏實了!”三河村村民陳德斌的感慨,成為(wei) 堵水成效最樸實的見證。

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數百次試驗打造治水利器

還沒等團隊慶祝大功告成,新任務下來了,這一次更加棘手。

隨著平南礦山開采麵積擴大,剩餘(yu) 湧水點的日湧水量激增至12.59萬(wan) 方,且呈“滿天星”式分布。山東(dong) 大學岩土團隊成員李召峰教授等人臨(lin) 危受命發起“材料攻堅戰”。

平南一期湧水點圖

對他們(men) 來說,挑戰在於(yu) 無論采用何種注漿材料,當技術人員將其放入水中後,立即被衝(chong) 散。如何讓注漿材料“放到哪裏立即變硬”,乃至“釘”在水中?

“又失敗了……”在山東(dong) 大學駐平南礦山治水基地實驗室裏,李召峰又一次看著樣品被水流衝(chong) 散,眉頭緊鎖。這樣的一幕,已經重複了數百次。為(wei) 了研發出能“釘”在激流中的材料,該團隊也已在實驗室裏連續奮戰了近百天。

在分析數百組試驗數據時,李召峰和同事們(men) 也在思考:是否可在材料裏添加抗分散組分?或者調整漿液黏度?……

一次次失敗,一次次嚐試,一次次變化……當新型材料在模擬激流中穩穩“釘住”時,李召峰說:這事穩了。

他向記者透露:這種新型材料能適配岩溶管道的複雜通道順利注入,即便在湍流中也能抵禦衝(chong) 刷;同時,具備快速膠凝特性,短時內(nei) 就能凝結固化,牢牢與(yu) 岩溶裂隙貼合咬合,最終形成隔水屏障,“滿天星”湧水點全部封堵。

技術人員正在現場勘察

不過,這不是終極挑戰。

2021年,華潤水泥旗下合浦礦山告急。不同於(yu) 平南礦山,合浦礦山三麵環海,礦坑變了“海坑”。李召峰再次領命出征。

濱海岩溶水害治理和內(nei) 陸完全不一樣,濱海治水沒有現成經驗,必須針對性創新。為(wei) 此,李召峰帶領團隊反複試驗,研發出一種像“水下混凝土”一樣的抗分散微膨脹高抗蝕注漿材料——這種材料能在海水通道中牢牢“紮根”,不被水流衝(chong) 散,還能抵抗海水的侵蝕;同時,該團隊還創新出“動態調控注漿法”,根據潮汐的漲落實時調整注漿壓力和用量,就像給湧水點“精準打針”,既保證封堵效果,又不浪費材料。

2025年,華潤水泥(合浦)有限公司為(wei) 山東(dong) 大學岩土團隊立下了第三塊治水豐(feng) 碑,碑文中“禹功新續合浦岸,山大英才謀良策”這兩(liang) 句,見證了這段風雨同舟的歲月。

如今,山東(dong) 大學治水版圖不斷向廣西廣東(dong) 17座礦山擴展。新的華章,正被這群“地下尖兵”繼續譜寫(xie) 。


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