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【转载《甘肃科技报》2020年6月12日】研究都有新鲜感 只要肯钻就不难——记公海555000jc地质自然灾害防治研究所研究员王生新

来源:本站 击数:55 发布时间:2020-06-12
专家简介


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王生新  甘肃靖远县人,九三学社社员、工学博士、研究员、国家注册土木工程师(岩土)。现为公海555000jc地质自然灾害防治研究所研究员、总工程师,长期从事地质工程与岩土工程学科的科学研究与技术服务工作。主要研究方向是重大生命线工程地质灾害(油气储运管道工程、道路与铁道工程等)、特殊土固化与路(地)基处理等。兼任甘肃省岩石力学与工程学会第五届理事、甘肃省减灾委专家委员会成员、甘肃省交通运输厅交通运输工程专家委员会委员、甘肃土木建筑学会会员。

本报记者  武文宣   特约记者  王秀莲

1966年12月出生的王生新是甘肃靖远县人。1989年,他从兰州大学水文地质与工程地质专业毕业。先后在甘肃土木工程科学研究院、兰州大学、公海555000jc地质自然灾害防治研究所工作。2002年9月,在全国首批注册土木工程师资格(岩土)考试中,他以甘肃考区第一名的成绩考取了国家注册土木工程师资格。2005年,他硕博连读,获得了兰州大学地质工程博士学位。
多年来,王生新之所以能够破解一个个复杂的地质灾害难题,凭借的就是一个“创”字。“创”的前提是什么?用王生新的话来说就是:“要敢于面对科研工作中具有挑战性的问题,面对挑战性的问题时,我们要始终保持一种‘新鲜感’。”

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王生新(前排一)和同事们勘察地质环境

用“墙”一堵,油气管道就护住了

除了用“浆糊”溶液加固黄土地基,王生新还为西气东输管道筑起地质灾害“防护墙”。
“西气东输,西油东送”不仅是国家的重大生命线工程,更是国家能源战略通道。油气管道的正常运营不仅是整个工程的基本环节,也保障地质环境安全的第一道防线。
2012年,一场洪水把河西地区一处隔壁滩冲出深沟,输气管道直接悬空,裸露在日光暴晒之下,这严重威胁到了西气东输管道安全。
此时,王生新接到一项紧急任务:“一定要想尽一切办法,把这处地质灾害点治理好。”他火速赶往现场,虽然认真勘察了好几遍,但他还是“犯难”了。
这里地形情况十分复杂,汇流区域面积太大,水流没有固定流向,洪水冲蚀下切严重,很难测算季节性洪水流量,这给治理工程设计加大了难度。
难归难,再难也要上。有条件要上,没有条件,创造条件也要上。无论如何,管道的安全问题必须解决。不然,会发生毁灭性的灾难。
在这种情况下,他用一般的测算方法,加上对各种复杂因素的估计,推算出洪水流量。再把几种防治地质灾害的办法综合起来。多管齐下,这处地质灾害点得到了有效治理。
“起初,我们全靠科学知识与经验的结合,常规办法与特殊办法的结合,精心设计了技术方案。” 王生新说。
经过2个水文年的考验,王生新的此次灾害治理办法得到了成功验证。
记者了解到,多年来,王生新和团队成员先后为西部油气管道企业开展了油气管道地质灾害科学研究、调查、治理设计、应急抢险、防治知识培训等工作,完成新疆、青海、甘肃境内管道地质灾害调查与防治规划、应急抢险150余次、治理灾害点1200多处、培训管道地质灾害防治人员200人。他开展的相关领域的科学研究项目不仅为保障西部油气管道地质环境安全提供依据,还保证了管道沿线及下游省市的油气使用,创造了巨大的防灾减灾效益。
“我们的研究多为学科交叉内容,科研成果可直接用于山前洪积扇油气管道地质灾害防治中。具有针对性强、应用性强、地域性强、创新性强的优势,填补国内外在这一领域的研究空白,达到国际同类研究先进水平。我们的科研成果对西北干旱半干旱地区山前洪积扇油气管道防灾减灾具有重大现实意义,极大地促进了行业科技进步,推广应用前景良好。”王生新如是说。
对于地质灾害研究领域的科学家来说,大自然给出的难题经常复杂到无法预料。然而,再难以预料,再复杂的难题,在王新生的手里都会迎刃而解,原因是他真正钻了进去。

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王生新(后排左一)和同事们进行取样


用“浆糊”一粘,黄土地基就牢固了

在师从兰州大学韩文峰教授攻读博士学位期间,王生新认识到水玻璃老化的性质对固化土的强度具有较大的影响。这一重大发现,令他非常高兴。
“前苏联专家以及国内专家在湿陷性黄土地基上打孔,把粘信封用的‘浆糊’稀释成水溶液,灌进去后就加固了地基。”对于这样的处理方法,王生新觉得很神奇。于是,他决定对此展开全面的基础性研究工作。
“浆糊”在科学领域被称作“水玻璃”,有黏结作用。在以后的科研工作中,他结合研究项目和工程应用,对水玻璃固化黄土的微结构与机理、黄土微结构特征与湿陷机理等进行了一系列的探索性研究,并正式在国际权威期刊刊登的SCI论文里首次提出:“黄土具有湿陷性的主要原因不是孔隙多,而在于黄土微结构中胶结物的抗水性差”的重要论断。
“砖混结构的楼房不如框架结构的楼房结实,不是因为房间空隙大,而是因为楼板、柱子、墙壁结合程度不够牢固。同理,黄土具有的湿陷性不是因为黄土颗粒孔隙多,而是因为胶结物的抗水性差。”采访中,王生新笑着打比方说。
这个结论,来源于王生新长达20多年来用“浆糊”加固黄土地基的工程实践。
多年来,王生新通过查阅大量文献资料,他发现机械铸造行业对水玻璃溶液研究既专业又深入,不仅认识到了“浆糊”老化影响黏结性能,而且用改性的办法可以恢复其黏结性能。
于是,他在土木工程领域引入了改性办法。用改性后的水玻璃溶液加固的黄土地基,比不改性的效果在有些方面几乎提高了150倍以上。这让王生新既吃惊又兴奋。
后来,王生新在研究过程中发现,用“浆糊”溶液加固黄土地基不是简单的事。从研究工艺而言,要在看不见的地面下施工,并不是一般人想象的那样。有所不同的是,黄土其实是一种复杂的物质,黄土比很多石头的矿物成分要复杂。目前,黄土的矿物成分已知的达60余种,还有复杂的孔隙结构和胶结物质。
对此,王生新在自己主持的国家自然科学基金项目《冻融与干湿循环对无机材料固化硫酸盐渍土的固化反应及强度影响》实施中对甘肃河西走廊硫酸盐渍土进行了部分试验工作,对冻融循环和干湿循环条件下改性水玻璃、石灰与粉煤灰固化硫酸盐渍土的强度性能、固化土中水分及盐分的迁移进行了探索。通过该项目的实施,他的研究为硫酸盐渍土的工程资源化应用提供了有力的技术支撑。
其间,王生新的研究成果在多项工程中成功应用。其用“浆糊”溶液加固黄土地基,收到了良好的效果。

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王生新和同事在勘察地质环境的途中合影


我干的事,都是“伤不起”的活儿

在同事眼中,王生新是个喜欢琢磨事儿的人。不论是科学问题,还是技术方案,每一项常人看来枯燥无味的研究工作,都能够给他带来“新鲜感”和“刺激感”。
从事地质工程与岩土工程科研以来,王生新之所以破解一个个无法预料的复杂问题,凭借的就是一个“创”字。不论是用“浆糊”溶液加固黄土地基,还是用“墙”保护油气管道。这些都是具有挑战性的工作,都需要他脚踏实地,奋力科研创新。
在近30年来的科研路上,他先后获甘肃省科技进步三等奖1项;主持国家自然科学基金2项、甘肃省科技厅科技支撑计划项目1项、中国石油天然气股份有限公司、国家电网甘肃省电力公司、交通部等50余项。
特别是2015年至2019年间,王生新开展的油气管道山前洪积扇面流侵蚀灾害防治技术集成研究,取得了各类科研成果25项;实用新型专利4项,申报发明专利2项;软件著作权登记1项,企业标准1项。发表CSCD等论文17篇。
王生新常说:“我干的事,都是‘伤不起’的活儿。”所以,他总是觉得肩膀上挑着一副沉甸甸的担子,心里时长紧绷着一根弦。
从2008年至今,王生新和他的团队已经完成了约1.2万公里管道的地质灾害调查、风险评价、防治规划工作。
对王生新来说,自己进行的应急地质灾害治理工作,也已经记不清多少次了。但每次只要接到工作任务,他仍有一种新鲜感。“因为每次任务都具有挑战性,所以自己不得不拿起‘创新’这个武器。”王生新说。      


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