地铁通城，安全同行。生活于城市中，我们因乘地铁等交通工具，体会到了如此的便利和快捷，也提高了幸福指数。畅享便捷之时，您是否想到了背后保障我们顺畅出行的隧道工程建造与运营。殊不知，这其中蕴含了深层次的国家战略需求和科技大学问。
随着我国城市化进程的不断发展，地下工程朝网络化与深埋化方向发展，在既有地铁网络条件下，新线建造面临着更大的风险与挑战。穿越既有运营隧道沉降控制风险高、多工点建设危大风险难控、影响建设风险因素量多难管……诸多难题成为地铁工程建设的重大阻力，稍有不慎，将引发重大事故，甚至造成区域交通瘫痪。为此，构建网络化深埋地下工程智能建造及风险管控体系成为推进地下工程建设的迫切所需，也是领域内科学家创新作答的必答题。
安全幸福的背后总有人负重前行。他立足国家重大需求，将科研难点视为危及国家发展和影响民生指数的最大敌人，用科技宝剑与其对阵，创新构建了隧道建造安全运营网。他就是同济大学长聘特聘教授、国家万人计划科技创新领军人才谢雄耀。多年来，谢雄耀一直从事隧道及地下工程等方面的研究，他立足网络化深埋轨道交通建造存在着的风险网链难清、危大风险难控、风险量多难管的“三难”瓶颈，创新科研，在理论基础、实时感知、系统反馈等方面贡献了突破性成果，并将成果推广应用于实际工程建设，提高了社会经济效益，推动发展了新质生产力。
理论突破：创新网络化建造风险网链分析理论与云管控方法
理论基础是科技创新的基石。在谢雄耀看来，做任何项目的科研都离不开理论的支撑，因为理论基础为研究者提供了思考问题的思路和方法，推动着科技创新的发展。为了全力做好隧道及地下工程的科研工作，谢雄耀不断创新求索，谱写了扎实的理论文章。面对地下工程建设存在的海量风险时空互耦难判、危大风险演化主链不清、风险网链与管理逻辑映射不明等技术瓶颈，谢雄耀将风险网链分析理论与以往轨道交通建设事故案例相结合，利用大数据自然语言处理技术等先进技术方法进行创新科研，提出了事件驱动的地下工程建设风险知识图谱及演化网链拓扑，解决了分散风险网链知识关联表达难题；创建了地下工程建设风险演化及安全成本最优化动态决策模型，率先解决了演化主链动态预测及成本最优化难题；建立了城市地下工程建设风险云服务及智库数据关联方法，实现了知识与知识载体的有机融合。
装备先行：创新危大风险精细感知与智能控制技术及装备
地上大型施工作业尚需谨慎推进。地下深处施工作业难度可想而知，其危大风险更加难控，还存在着盾构施工地层损失精益感知滞后、隧道衬砌结构损伤发现管控难大、地下工程结构变形主动控制实现困难等技术瓶颈。工欲善其事，必先利其器。围绕着地下施工的诸多技术瓶颈，谢雄耀让科技先行，采取逐一攻破的“蚕食”策略。他创新构建了地下工程施工的“空－天－地－内”多维监测技术体系，创新PS－InSAR技术对地表沉降监测和评价；创新盾构车架随行式壁后注浆智能检测技术与装备，实现了壁后注浆智能检测与同步控制，地层损失率小于0.2％；开发隧道多功能检测车及隧道典型病害智能识别方法，实现了隧道衬砌表观病害和内部缺陷的智能检测，精度分别达到84％和92％；创新了基于三维点云的盾构隧道管片结构智能分割及变形监测体系，实现了盾构隧道管片自动分割和变形计算，变形精度计算达到1mm。谢雄耀还深入开展了超长地下快速路空地融合精准测试技术研究，解决了开挖前病害靶向处置难题。
智能管控：创新网络化轨道交通建设海量风险大数据分析与协同云管控平台
为了打破地下工程建设存在风险协同管控“信息孤岛”的境地，谢雄耀针对海量数据挖掘难、地上地下信息割裂、风险协同处置难的技术瓶颈，充分利用互联网大数据的技术优势，创新提出了BIM与AI融合式地下工程建设过程风险采集技术，解决了风险信息动态更新与管理融合难题；他和团队通过自主开发的基于云服务的网络化地下工程隐患排查体系及系统，发现及治理风险隐患10万余条；他们还研制了基于移动互联的网络化地下工程建设风险协同管控信息平台，经过创新应用，形成了上海市深基坑风险管控一网统管数字底座；通过研制基于移动互联的网络化地下工程建设风险协同管控信息平台，实现了网络化建造风险智能管控目标——防在前、管得住、控到位。
智能运维：创新关键技术确保轨道交通安全运行
城市轨道交通智能运维也是谢雄耀团队科研重点方向之一。谢雄耀认为，城市轨道交通领域已经从注重建设转向为“建管养”并重的阶段，确保地铁安全运营成为新时代的课题。
“地铁的运维包括两个方面，一是结构的运维，一是设备的运维。结构运维主要是监测运营期隧道及地下工程的渗漏水、沉降，变形等。”围绕运维的关键节点，谢雄耀带领团队书写了科技运维篇章。他们研发了地铁隧道巡检技术，包括自动化监测和激光扫描，实时监测运营期隧道的渗漏水、变形、开裂等情况；开发了基于BIM的地铁车站设施设备的维护管理平台，运用射频标签、BIM技术将车站的100多个设施设备的信息进行集成，并为每个设备贴上二维码，从巡检、报修再到完成均可通过手机端和PC端进行查询。
转化应用：提高社会经济效益形成新质生产力
科研成果只有转化应用，才能服务社会，体现更大价值。为此，谢雄耀积极推动创新成果在工程建设领域的成功应用。他和团队将成果应用于10余个城市20余条地铁线路。他们还将成果推广到世界规模最大跨海工程，新加坡最长地铁工程等建设领域。谢雄耀团队创新成果有力推动了城市轨道交通行业智能建造及风险管控科技进步，并荣获国际工业博览会特等奖，全国行业、协会科技进步一等奖等奖项。
在技术创新、政策支持和市场需求的多重驱动下，隧道及地下工程将迎来新的发展高潮。机遇和挑战并存，谢雄耀的科研同样如此。面向国家重大需求，谢雄耀科技强国的初心和使命从未改变，站在科技发展的最前沿，他将和团队一往如前，将科技创新进行到底，为人们的幸福生活筑就安全屏障。（文／丁旭）
