他设计全国80余座水下隧道

湖北日报全媒记者 左晨

12月2日，浙江宁波北仑区与舟山定海区金塘镇之间，金塘水道运输繁忙。水下60余米处，世界最长海底高铁隧道——甬舟铁路金塘海底隧道建设如火如荼。这条海底隧道的设计者，是中国工程院院士、铁四院总工程师兼中国铁建首席专家肖明清。

肖明清的人生轨迹，刻着中国隧道工程的“深潜”印记。从长江隧道到海底隧道，从高铁隧道到城市地铁，他主持了全国80余座水下隧道、近千公里山岭隧道、600余公里城市隧道的研究和设计。

同事眼中，他是业务钻研“狂人”

1992年，肖明清从西南交通大学地下与隧道工程专业毕业，随即投身铁四院。一次偶然机会，他看到国内隧道专家刘建航院士主编的《盾构法隧道》，这是国内第一本专题介绍盾构法隧道设计、施工的书籍，他如获至宝，得空就读。

同事眼里的肖明清，几乎把所有时间都用来钻研业务，各种数据公式都烂熟于心、信手拈来。“他每次参加国际隧道协会年会，都背几大袋外文资料回来，看不懂就查资料。”同事如是评价。勤学、善习，他成为铁四院隧道专业第一个有注册结构工程师资格的人。

1993年，一项重大任务降临——原铁道部委托铁四院完成京沪高速铁路过江隧道方案研究，肖明清成为课题组一员。在全国勘察设计大师、铁四院原总工程师陈应先的带领下，他们开启了一项史无前例的研究——在长江底下打隧道。

“每个设计节点，都面临着前所未有的挑战。”肖明清回忆。尽管京沪高铁最终因种种因素采用了大胜关过桥方案，但肖明清和同事们的提前钻研与积累，为中国隧道设计的发展储备了宝贵技术。

“万里长江第一隧”的设计者

武汉长江隧道，被誉为“万里长江第一隧”。肖明清，便是其总设计师。

二十世纪八九十年代，英吉利海峡隧道、日本青函隧道的建设推动了人类地下空间开发的迅猛发展，而中国地下隧道，尤其是水下隧道领域，几乎还是一片空白。

1998年，武汉市正式筹备武汉长江隧道项目。彼时，各方顾虑重重。不少外国专家质疑，中国人是否有能力攻克高水压、强透水、超浅埋等水下盾构掘进的世界级难题，能否在长江江面下50多米深处，一次性成功穿越长江江底2500米？

“外国人可以做到的，为什么中国人不可以？”那年，28岁的肖明清发出质问。他回忆，当时参与隧道设计的人员平均年龄不足30岁，开挖武汉长江隧道的每一个施工阶段，几乎都伴随着世界级技术难题的攻关。国内没有现成经验可借鉴，只能自己摸索研究，寻求技术突破。

四年工期，肖明清带领团队昼夜值守现场，解决一个又一个难题：首次提出并采用“管片衬砌与非封闭内衬叠合结构”技术；在国内首次提出并采用“大直径盾构通用楔形环管片”技术、“盾构隧道管片接缝双道密封垫防水”技术、“盾构隧道段顶部排烟与底部疏散结合”技术……最终，成功破解5大设计施工难题，取得10多项国家专利。

2008年12月28日，武汉长江隧道通车运营，中国实现了“隧穿长江”的梦想。肖明清感慨：“它最大的意义在于打破了人们思想上的禁锢。”

以自主创新攻克高铁隧道难题

2011年12月26日，广深港高铁通车运营，由肖明清设计的世界首座高速铁路水下盾构法隧道——狮子洋隧道同步建成。

狮子洋隧道三次穿江越洋，是国内最长的盾构隧道，也是世界上铁路行车速度最高的水下隧道。其地质条件复杂至极，要在软硬交错地层中，用盾构机一次掘进超5公里，且在60米深水下实现精准对接，这在世界隧道建设史上尚无先例。

自2007年11月首台盾构机掘进起，肖明清便为几大技术难点而忧心。为确定最适配高铁的水下隧道设计参数，他带领设计小组反复计算。

最终，肖明清与建设、科研部门联合攻关，攻克“高水压、强渗透”地质下掘进机水下带压换刀等多项世界难题，成功穿越深水、淤泥和超浅埋地段，实现盾构机水下精确对接。“这是铁四院真正靠自主创新完成的水底隧道，后来我们越来越得心应手。”他说。

“隧道初期支护究竟能承受多大的荷载？如何证明隧道设计是安全的？”肖明清一直思索着这个问题。

经过10年的学习思考和2年多的深化完善，肖明清提出了“隧道支护结构设计总安全系数法”，突破了钻爆法隧道设计技术瓶颈，为隧道支护结构由传统“类比为主、计算为辅”向“计算为主、类比为辅”的设计转变奠定了基础。

来源：湖北日报