穿山下地，看科研“马里奥”助力工程建设
顶管技术通过不开挖或者少开挖的方式完成管道的埋设施工，在地下空间的开发和基础设施建设中起到重要的支撑和保护作用。面对全球变暖趋势引起的水资源循环失衡局面，国家正加速国家水网建设，以增强区域水资源调配能力以应对极端气候危机。在此背景下，以顶管为基础的非开挖管道铺设技术正被广泛应用于供排水管网建设与施工过程中，发挥着“毛细血管”关键作用以确保“城市生命线”安全运行。
永利官网马保松教授团队深耕非开挖管道工程领域多年，在顶管及水平定向钻的技术研究与应用、管道更新与修复等领域极具实力与影响力。2023年，团队参与了中山南部三镇取水口上移工程、郑州金水河分洪工程，为解决中山南部三镇（神湾、三乡、坦洲）深受咸潮困扰的供水安全问题以及郑州主城区城市防洪排涝体系薄弱难题献策献力，为国家现代化水安全保障体系的改善贡献团队力量。
工程现场图
团队选派博士生周浩、硕士生谭栩泓和蒋益焕分别奔赴中山和郑州两个施工工地，他们化身科研管道工“马里奥”，依托穿山岩石供水顶管（2月~4月）和超大直径JPCCP排涝顶管（5月~9月）两个极具挑战性项目开展系列试验。半年的现场生活与工作，他们克服穿山下地的艰苦环境，圆满完成科研任务，相关成果为现场施工提供直接技术指导，也为后续顶管结构优化设计和规范编制提供数据支持，真正践行中大土木人“水土交融，知行合一”的文化建设与人才培养理念。
纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行
博士生周浩自大三时就进入非开挖课题组，一直遵循恩师马保松教授“先成人再成才，学术科研要从工程中来，到工程中去”的教导，在知行合一与躬身实践中将所学知识转化为能力，应对科研开展中遇到的各项问题。参与两项工程现场试验之前，周浩对顶管技术的认知大部分仍是基于论文等资料，抽象的理解往往与现场实际施工有些脱节，遇到的问题亦是之前从未考虑到的。两项水利顶管工程一南一北、一供水一排水、一穿山一下地、一岩层一黄土、一钢管一砼管，不同的区域地质与应用背景致使研究目标与内容截然不同。为此，在度过短暂的磨合期后，他为自己制定了量化工作目标，积极请教老师与师兄后设计试验方案，并统筹全局细致规划，协调施工方、设备厂商、管道厂等多家单位积极参与；在科研能力提高同时，积极寻求工程问题中的技术痛点，在分析问题中深化研究，提升研究的广度与深度。
试验管节制作与设备调试
山重水复疑无路，柳暗花明又一村
科研非坦途，困难经常有。顶管现场研究的最大困难莫过于管道内环境极为恶劣，“马里奥”们不得不面对狭小空间的幽闭、不通风、湿热等现实难题。中山市铁炉山供水钢顶管顶进长度长（2653 m），地下水压力大（5.1 kg/cm²），岩石硬度高（最高185 MPa），施工难度国内罕见，并无成功案例可供借鉴。周浩和蒋益焕两人在试验期间经常钻入1800 mm的钢管内行进七八百米至山体内部采集数据，由于管内注浆管密布和管底水深，他们俩不得不弯腰涉水缓慢行进，狭小闷热缺氧的空间夹杂着远方机头与泥浆泵的轰鸣声和管周岩屑摩擦撞击声，恐惧感总是油然而生。有好几次大家都坚持不下去，导师黄胜副教授开导他们说“土木工程专业的科研人员要戒骄戒躁，要艰苦朴素、求真务实，在工程实践中发现问题、解决问题，从而深化自己的研究”。这让他们重新鼓起勇气，明白自身科研担当，最终完成了既定科研任务。
中山现场开展试验
在中山开展一个多月的试验后，周浩又被派往郑州市开展挑战性更大的金水河分洪顶管项目。金水河分洪工程项目位于郑州市中原区，是郑州“7•20”特大暴雨灾害灾后的重建重点工程，其中分洪管线采用的是全长5.405 km的双排JPCCP顶管，管道内径4 m，外径4.8 m，为国内目前最大JPCCP圆形顶管；顶管直径大、埋设深、距离长，为省内第一、国内罕见；管线布设15个工作井，且毗邻南水北调总干渠、道路、高架、地铁和高压电塔等重要建（构）筑物，工程实施具有一定的复杂性和挑战性。由于省市政府高度重视，项目工期十分紧张，现场研究的开展也刻不容缓。在此背景下，周浩一人常驻现场，迅速完成前期调研、试验方案制定、设备采购、人事协调等各项事务。由于需要对管道内部各结构层的力学响应进行分析，管道预制生产时即应安装部分传感器，周浩6~7月前往临近的新乡市原阳县管道厂布置相关传感器。在此期间，得到了管道厂的全力协助，也得到谭栩泓同学、郑州大学和中国地质大学（武汉）的大力支持。JPCCP顶管采用二次立式浇筑，过大的管节尺寸导致布置难度极大，他们不得不借用各式梯子完成传感器绑扎、贴片、布线、焊接、接线等等环节，同时忍受酷暑与巨大噪声的干扰，最终完成试验管节的制作、养护、运输等各项环节。地下试验对人的身心健康都是巨大考验，8月份试验期间，周浩几乎隔两天都要下34米的工作井，并在管内前行三四百米采集拷贝数据。当他一人孤独拎着手电筒背着电脑走在漆黑的管道内，过膝泥浆与渗水渗浆夹杂机械噪声给他巨大的压迫感；试验期间还遭遇数据采集箱进水、传感器失效等诸多挫折，忍受泥浆漫腿、无光无电无信号、湿热噪声的不利干扰，但最终他都咬牙坚持下来，顺利采集到珍贵一手数据。尤其是试验初始由于防水不到位及地下过大水压，渗水直接通过传感器线接头渗入两台采集箱导致设备直接坏掉，遭遇这个最大困难时，周浩一度接近崩溃，也很自责，他及时向导师汇报情况，导师黄胜副教授并未因此责怪他，反而安慰道：“现场试验本来就不可控，出现意外很正常，不要有太多顾虑，发现问题及时补救，及时总结经验”，之后迅速调派人手和资金，极大鼓舞了周浩的信心。
现场开展试验（郑州）
长达6个月的两个现场项目极具挑战性，困难也是之前从未考虑到的。通过施工现场实际学习和科研工作，周浩等研究生深悟科研应沉下心、有定力、懂方法，欲速则不达，遇到困难解决困难才能真正“柳暗花明又一村”。
千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金
8月23日，中山南部三镇（神湾、三乡、坦洲）取水口上移工程全线通水，60万居民用上了清澈安全的西江水，基本上不再受咸潮困扰；8月31日，郑州金水河分洪顶管工程全线贯通，标志着工程已具备应急抢险防洪功能，为郑州市防洪安全提供有力支撑。面对实地参与的两项水利顶管的顺利完工，周浩感慨良多，并为能亲身参与这些利国利民的重大项目而自豪；回想经历的艰苦环境和艰巨任务，他觉得一切都是值得的。
顶管贯通媒体宣传（郑州）
导师马保松教授常说：“读博的本质是专业的训练以及科学方法体系的建立，只有掌握方法论才能以不变应万变，做有效有用的科研”。周浩同学认识到在人生或者在科研这样一个非线性的动力系统中，加速度远比初位移更加弥足珍贵。作为新时代的科研管道工“马里奥”，周浩等研究生将积极响应习总书记“把论文写在祖国大地上”的号召，在老师培养和同学帮助下潜心科研，勇攀高峰。
向各级领导汇报交流（郑州）
