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上游丨山水巴渝情怀地勘丨李燕燕：成长总在解难题——记地矿建设公司高新院科技研发部主任李珂

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2021-08-11 09:46:41

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成长总在解难题

——记地矿建设公司高新院科技研发部主任李珂

李燕燕

李珂日常工作-试验仪器检修

又是一个艰难攻关的夜晚。

李珂对于一种新型支护结构的验算还在进行中。是呀，像武隆某高边坡这般地质条件的地方，在重庆很常见，包括棕榈泉五期基坑支护工程，也是这样。传统的支护就只是一根柱子深埋地下，能够承受的地面压力其实有限，滑坡造成的损害很容易发生。如果再加上一个斜面支撑，那就构成了足以稳定的三角结构。问题出来了，虽说三角结构稳定，可还得有一个角度，30度？45度？60度？到底斜向支撑的最佳角度是多少？精密的计算必不可少。

这是20多米深及河底的地下支撑，假设这个地下支撑在竖向的支持作用成立，那么以此推算斜向支撑与竖向支撑的夹角······

忽然，楼道里传来脚步声，在周遭的一片静寂中格外清晰。清扫楼道的大姐来了。之前，李珂曾多次在深夜听到这样的脚步声，也于不经意间觉察出脚步声响起的规律——这必定已是凌晨两点半钟。听着楼道内的响动，一股困意陡然升起，李珂习惯性地摸摸脑门，曾经触手可及的一片茂密，如今却换成了光光滑滑，这段“解难题”的时间里，发际线也随着研究的深入而步步后退了。呵，该休息了。李珂眯缝着眼伸手关掉电脑，躺在沙发上准备摁下顶灯开关时，一屋子的成果和奖杯又都映入眼帘，“地质勘察数据信息管理服务平台”“滑坡推力动态设计程序”“岩土GIM一体化管理平台”······它们，是一道道历经曲折终被成功破解的难题。眼前的这道难题，或许不久也能攻破。

获中勘协优秀工程勘察与岩土工程一等奖证书

获重庆市勘协优秀工程勘察一等奖证书

获重庆市勘协BIM优秀应用奖证书

果然，难题再次完美解决。2019年，地矿建设（集团）公司下属高新院公司科技研发部主任李珂，作为主要人员参与的“重庆棕榈泉五期基坑支护工程”获得了全国勘察设计协会勘察设计一等奖。

一

李珂大学本科时的专业是“港口航运及近海工程”，这并非他自愿的选择，而是服从调配的结果。饶是如此，大学四年，他依然学得津津有味。

“我是一个天生的理科生。如果让我拿文字来表达，我很费劲，如果让我用数学逻辑来演示，我不会觉得困难。”

李珂（右一）硕士研究生毕业留影

李珂是重庆某大型国企的家属子弟。少年时代，因为父母调去外地，他一直跟着姑父姑母一起住。姑母对李珂管教十分严格，每天放学回家，除了看半个小时新闻，剩下的时间都得学习。对于这点，1982年出生的李珂于今回忆，感激不尽。因为那时国企办有“子弟校”，家属小孩都在那里读书。“子弟校”的学习风气并不好，有时认真学习的小孩反而会被其他贪玩孩子嘲笑或欺负。李珂也不例外，他甚至被同学抢走过身上仅剩的一毛钱。正是姑母的管教，使李珂坚定了学习信念。初中毕业，李珂成为班里少数几个考上市重点高中的学生。

李珂研究生阶段读的是岩土工程。岩土，乍一听感觉特别冷门，在外行人眼里，这个专业似乎只与成天漂泊在野外的地质队挂钩。但事实并非如此，“岩土可是个很热门的专业哟”。当年在选研究生研究方向的时候，李珂家里从事土木工程的老辈子从“未来就业”的角度启发他：“去学岩土去，你看呀，这个专业，建筑、桥梁、隧道、道路，无论哪个都需要，学了这个，以后不愁没饭吃。”那几年，毕业找工作的确很难。于是，李珂听了这位长辈的建议，误打误撞开启了“岩土”生涯。2010年3月，李珂手握工学硕士的毕业证和学位证，踏入重庆市地矿建设（集团）有限公司。

“作为一个一直在学校学习，从理论到理论的学生，以为自己所学马上就能化为所用，现实并非如此。理论如何与工作实际结合，成为我遇见的第一个难题。”

地质灾害现场照片

到单位工作不到半年，李珂便发现，自己主要学的是岩土的结构方向，而单位要的是实际应用。这与他当初所想的“单位应该是采用高新技术从事岩土工程的公司”，完全不一样。对于新人，公司有可以套用的工程设计模板，但对于李珂来说，套用以后也是“知其然而不知其所以然”。这些数据资料从何而来？答案很简单，来自于现场，来自于实践。

李珂参与设计的观鸿大道边坡治理工程

很快，岩土专业的高材生李珂便参与了自己工作以来的第一项工程——道路工程地质勘察。李珂跟着同事，三人一组，白天背着仪器、图纸、罗盘、地质锤等穿行于草丛树林进行现场地质调查，夜晚回到驻地统计数据、完善野外资料。野外勘察作业的时间大多是在6—11月，与重庆独具一格的酷暑遭遇，自然是家常便饭。那一段，在野外忙碌一天的李珂和同事，常常每天上衣背后都是一圈盐渍，就像夏天凝结在衣服上的雪片一般。

“搞岩土的不应该是这样吧，整天在野外跑调查，回到驻地忙着填表整数据，那些原先以为的‘高大上’去了哪里呢？”夜深人静，李珂躺在农户的大凉板上半信半疑。有了这样的质疑，原本野外作业基本功不扎实的李珂，更是屡屡犯错。

“野外调查基础工作都搞不好，更别提其他的。”项目负责人如此回答年轻人李珂的质疑。

“我从他的回答中听出了失望，更听出了我应该思考改进的地方。”李珂回忆道。

于是，他开始反思，寻求第一个难题的解决之道，开始有意识地观察周遭的同事们，主动向他们求教。

第一个项目让之前满身学生气的李珂明白了：在实际工作中没有可以照搬的图纸，没有能够拿来就用的数据；地质工作的现场资料和数据，都是靠荒山野地的艰苦而一丝不苟的调查得到的；而绘制在图件中的数据，则是需要自己冒着危险攀上岩层甚至陡崖，然后用罗盘一个个测量出来。

二

这是李珂和同事们在开展野外勘察的日常。

在原始山林中进行野外地质勘察

背着沉重的背囊，手里拿着一根棍子，穿行于草丛树林。开路，必须要用这根棍子。因为山里的蛇特别多，遇到蛇是频率很高的现象。“菜花蛇什么的也就罢了，就怕碰见三角脑袋的毒蛇，所以，我们的行囊里蛇药必不可少。行走时棍子开道，可以提示那些家伙，我们来了，不想伤害你们，快快离开！”

在风雪中进行野外地质勘察

还得随时提防野猪。或许大家正在石岩边开展工作，就会与突然闯入的野猪们不期而遇。这些暴躁且极具攻击性的家伙又常常三五成群出现。

刚开始野外勘察，李珂对山地里突然出现的“不速之客”充满好奇。一次，他们在荒郊野岭碰上了野猪，李珂之前从未见过这种动物，看野猪回头跑了，还追上去看，结果激怒了它们，李珂竟然被五头大大小小的野猪给包围了。幸亏他还算冷静，遇到如此的险情，还能想起来常识——他屏住呼吸，一动不动。过了一会，那群野猪感到无趣，便掉头离开了。

有时，勘察队需要穿过开放的农家院才能到另一条路。山野里独门独户养的土狗特别凶，看见陌生人经过，连叫都不叫一声，上来照小腿就是一口。

“遇见需要穿越农家院这种情况，老同事们一般都主动走在最前面和最后面，让新同事走在中间，这样可以保护他；同样，在杳无人烟的地方行进时，老同事也走在前面割草开路。最危险的事，老同事都抢在前面。这是我们团队的优良传统。”如今，李珂早已是走在队伍最前面的那个“老同事”了。

“我走在最前面，不仅仅因为我是老同事，还因为我是个2003年入党的中共党员。”李珂说。

2010年下半年，在公司和领导的支持下，李珂顺利考取了重庆大学的博士研究生，研究方向依然是“岩土”，与硕士生阶段相比，深造的目的有了根本变化：上一次是因为“好找工作”而攻读“岩土”，这一次是为了提升工作能力。读博期间，李珂一边学习一边继续勘察实践，而不像原来那样局限于书本、教授的理论和学校的实验室，他把学习和本职工作结合在一起，从勘察现场得到第一手情况，再反过去进行研究。事实上，这样的深造，为李珂的创新研发铺垫了极好的基础。

“勘察现场，你会有很多书本上没有的发现，也会遇见书本上无法寻求答案的难题。在实践的基础上解答难题，会成长得更快。”

2012年，一条28公里的公路勘察任务摆在了李珂面前，这是从彭水龙射乡到丰都都督乡的一段路，危岩遍布，地势复杂。但这次李珂作为牵头人，没有一点彷徨和顾虑。这时的他，已有数年野外作业经验，身后还有强大的公司团队，所以没有什么难题能够难住他。当时，这段路遇到的最大问题就是水文地质调查，李珂的解决办法是“脚踏实地”，“是的，没有什么是永远未知的，我需要的资料和数据，可以通过来来回回地穿峡谷、钻溶洞、下矿洞来取得，只要坚持脚踏实地，工程项目中的自然规律一定会被我发现，被我掌握和运用。”一个废弃矿洞，里面黑洞洞的，也不知道是什么样的情况，也不像专业探险队那样装备齐全，李珂常常是拉一根绳子就下到矿洞里，一边下一边勘察矿洞周围的地质情况，最深会到一百米。但也有感觉恐惧的时候，“一次进一个陌生溶洞，往深处走着走着感觉不对劲，有缺氧的感觉，于是赶紧退出来。”

道路勘察沿线复杂的地质环境

那条公路的勘察过程，李珂留下了大量照片，有的是他在岩壁边勘测记录数据，有的是他行进在野地风雪之中。其实，还有许多故事，李珂不曾留在照片里。

在野外作勘察，吃饭是个难题。一般情况下，李珂和同事们会背上干粮上山，如果事前知道附近有人家，那么就意味着可以要到开水，吃上热食——方便面当然比面包好吃。很多时候，他们也会敲开老乡的门，直接讨口饭来吃，当然不会白吃，他们随身带现金，吃饭要付钱，“但是很多时候，老乡都坚决不收钱，我们便悄悄把钱搁在桌上，然后离开。”

三

随着经验积累和知识储备的不断增加，李珂逐渐认识到，通过实地勘察得到的资料和数据，要想充分发挥作用，还必须靠着创新设计来实现，“同样，创新设计的目的也是为了解难题。”

李珂所在的地建集团，很多的工作涉及人民生命财产安全，充满公益性。

“2013年的一次基坑垮塌应急抢险，让我对设计工作有了更深的认识。我们地勘人不仅要有冲锋向前的勇气，也要有解决问题的智慧。”

滑坡，是最常见的一种地质灾害——边坡岩土体发生滑移，破坏影响边坡周边建筑，威胁人员安全。用李珂的话来说，他的大部分创新设计都是“为了与滑坡灾害做斗争”。

2013年开始，在地建集团王凯总工程师的指导下，李珂开始自己的第一个大型基坑支护设计——棕榈泉五期。在开展这个设计的过程中，李珂发现，设计的创新亟需新型结构的出现。在武隆县某高边坡防治工程中，受总工程师启发，李珂注意到一种新型支护结构形式可以解决许多常规结构无法解决的问题——这样一来，棕榈泉五期的设计也能迎刃而解。“传统设计模式是在靠边坡处竖向深埋二十多米的支护，我发现利用三角稳定性原理可以在这个基础上再搭一个斜向支撑，这样防滑移能力更强。”李珂甚至将自己的博士论文方向改为研究这种新型防治结构。那段时间里，李珂不仅凌晨在办公室听着清洁工的脚步声入睡，更是把研究的场所扩展到作业现场，对一个固执的技术骨干来说，要弄清结构的力学原理不仅要熬夜验算，更需要现场实验。

重庆棕榈泉五期建成后照片

重庆棕榈泉五期效果图

“说干就干，自己的实验坑要自己挖。基坑有多深，我就要下到底去，检查施工是否按设计做好了，如果根据现场情况确实需要进行调整，我就毫不犹豫回办公室继续干。”最终，这种新型防治结构在实际项目中的应用取得了很好的效果。

新型支护结构实地应用

新型支护结构效果图

一个难题解决了，还有别的问题冒出来。李珂常常是带着新的疑问和思考继续走向下一个设计。

2017年，在地建集团大力支持下，高新院科技研发部成立了。李珂由一名一线的技术骨干逐渐蜕变成为一名科研人员。在生产单位做研发，缺乏导师指导、前沿课题、试验设备、人员梯队、经费保障和经验可循。但李珂认为：“再难也要做，没有什么东西是生来就有，就像勘察线路一样，所有的资料都是一步一步走出来的，除了脚踏实地没有别的捷径。而且，一个成功的企业必须要把科研创新作为核心竞争力，所以，总得有人甘愿在企业做基于生产实践的科学技术转化和应用。”

捷报频传。

斜拉式深部位移

2017年，研发部把地建集团总工王凯的斜拉式深部位移专利成果进行了应用研发，成功地进行了项目推广和应用，在2018年以来的数个国家二级滑坡监测点中得到了应用，2021年在重庆西站广场高大边坡监测中也取得了良好的应用效果。但研发过程也充满曲折，“仅仅是传导材质导致的失败就是很多次。”

装配式挡土墙模具

装配式挡土墙模块单元

2018年，由地建集团副总、高新院总经理易朋莹牵头的装配式挡土墙研发成功。过去的挡土墙就是墙壁般的“一整块”，遇到滑坡灾害时，必须现场浇筑成型，因此十分不便。这种新型挡土墙则像一块块砖头，相对轻巧，需要时，可以一块块堆砌，对于解决突发的地质灾害十分有效。在某个滑坡现场拍摄的图片，可以看见李珂正亲自指挥着新型挡土墙的装配。

大学时代，李珂便对计算机编程“情有独钟”，自学了好几种编程语言。有一种观念在他的头脑中根深蒂固，地质勘察如果能与计算机编程结合起来，一定能形成亮眼的“交叉学科”。基于这样的理想，2018年，李珂申请进入重庆市地质矿产勘查开发局博士后工作站继续研究工作。在地勘局一级巡视员刘东升老师的悉心指导下，李珂开始在既有抗滑桩计算方法基础上进行深入、优化，最终形成了可实现变截面变刚度计算的挠曲微分方程算法。为了让算法落地，36岁的李珂从旧书堆里找出《C++ primer》，《Matlab Project Design》，开始了变截面型钢抗滑桩的计算程序编制工作，并最终形成了应用程序。2018、2019年，李珂相继主持或参与自主研发了“地质勘察数据信息管理服务平台”与“滑坡推力动态设计程序”，结合前期开发的“监测数据平台”，形成了基于三维地质信息模型的“岩土GIM一体化管理平台”，初步实现岩土工程勘察、设计、监测基于三维地质信息模型的动态化管理并实现了网页端功能。