工程勘察“猛将”

——记长江设计院副总工、长江勘测技术研究所所长蔡耀军

记者 刘霄 付彬 曾庆州

        他说，没有一个工程的地质条件与其它工程完全相同，因此每当接受一个新任务、新项目，都会激动不已、令人愉悦。

        从1987年至今，他把全部心血扑在工程地质勘测与研究领域，经常与一线工人同吃同住在勘察现场，一干就是30年。

       他就是长江设计院副总工、长江勘测技术研究所所长蔡耀军，一个举止温文尔雅、态度和蔼近人，但骨子里对技术攻关充满“斗志”的“猛将”。

         攻克“硬脆碎”和“水阳坪”      

        “当时工程面临两大技术难题，一个是坝基岩体特性“硬脆碎”，大坝如何建在这样的岩基上面？另一个问题是紧邻大坝下游右岸，有个叫水阳坪的斜坡，如何判断其稳定性？”蔡耀军说，这是他2000年3月回国后挂帅出征的第一个项目——湖南皂市水利枢纽工程的勘测任务。

        皂市水利枢纽工程是“十五”国家重点项目，社会关注度非常高，加之工程即将开工建设，勘察工期非常紧，这对作为项目勘测负责人的蔡耀军来说，压力非常大。

        像“硬脆碎”这么一种岩体，怎么利用好它，在国内没有先例可循。同时，“水阳坪”的斜坡稳定性问题从20世纪50年代开始，在工程勘测界就一直争论不休，没有定论。

       面对未知和挑战，总能激发蔡耀军钻研的“斗志”。他立即“排兵布阵”——组织制定工作计划，组建工作团队，针对两大技术难题，一个一个攻关。

   针对“硬脆碎”问题，蔡耀军和技术团队发现，它是一套泥盆系的砂岩，硬度与花岗岩有过之而无不及。“我们在现场开展了多次结构性研究，发现这种岩体虽然裂隙非常多，但互相之间像积木一样咬合很紧密。”蔡耀军介绍：“通过试验，我们发现水比较容易灌进去，我们由此想到，既然水能灌进去，将来水泥浆就可以灌进去，可以有效加强坝基的完整性和强度。”

        对于“水阳坪”问题，蔡耀军与技术人员反复讨论，制定了详细的勘测方案，决定利用各种探测手段全面入手，给“水阳坪”定性。鉴于制约工期的主要因素是钻探，因此钻探工作基本上是三班倒、连轴转。蔡耀军天天守在一旁，与技术人员随时分析获取的新资料。为了鼓舞士气，提高工作效率，他事先许诺：在完成最后一个钻孔后，把自己留法时珍藏的“人头马”拿给大家喝。

      千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。一年时间里，经过一次次现场勘测、一组组参数测试、一遍遍讨论分析，蔡耀军和他的团队终于拿下了“硬脆碎”和“水阳坪”，皂市水利枢纽工程得以按期开工。现在，工程经过多年安全可靠的运行检验，也证明了蔡耀军和他的团队的技术实力。

      每个工程都有其特点，开展工作前首先要分析并抓住其特点。作为项目负责人要与团队打成一片，心往一处想、劲往一处使，调动发挥每个人的积极性，做到事半功倍。蔡耀军说，每次回想起当年最后一个钻孔完成后，大家一起在工地上举杯庆祝的场景，总是感到无比喜悦。

         鏖战“膨胀土”      

       膨胀土，能够吸收几倍于自身体积的水分，遇水膨胀后松软变形，严重影响工程安全，被喻为“工程癌症”。工程界对膨胀土的研究开展了近100年，我国也已研究了50多年，都没有破解的方法。

2000年以后，由长江设计院承担设计的南水北调中线工程即将开工建设，工程总干渠将通过密布膨胀土的河南南阳大面积地区，膨胀土成为工程建设的“拦路虎”。

       “在此之前，我国对膨胀土的研究侧重于微观和室内研究，对其性质的研究还停留于书面，而且已有研究成果存在诸多矛盾之处，与工程实际严重脱节。”蔡耀军说，在理论研究与工程建设之间还有一道鸿沟没有跨越，必须架起一座桥梁，把理论应用到实际工程中。

       不唯书，不唯上，只唯实。当时的主流观点认为，膨胀土边坡破坏是浅层性的、牵引式的，但蔡耀军不这么认为。他之前在法国诺曼底、重庆万州、丹江口库区和陕西安康等地区的滑坡调查中发现，有的滑坡深达几十米，这让蔡耀军敏锐地意识到，解决膨胀土问题必须重新寻找突破口。

    蔡耀军迅速调整并制定了“围绕一个目标、三个方向突破”的研究思路，即确定膨胀土渠坡的破坏形式和破坏机理，制定针对性处理方案的目标；从基础研究、野外原位研究、野外与室内研究对比3个方向突破。

    2005年陶岔渠首段40万立方米滑坡研究，让蔡耀军对膨胀土边坡破坏机理、对工程的危害有了新的认识。他和技术团体围着这40万立方米的滑坡，用了整整一年时间开展现场研究。通过10个钻孔、多个静力触探 孔、3个20米深的竖井以及变形监测，对滑坡形态、滑面位置、滑带特征、滑坡机理进行了深入研究，首次提出了“受结构面控制的深层膨胀土滑坡”概念。蔡耀军说：“我们终于对膨胀土有了真正直接的认识，这么大的一个滑坡体，底下的滑带厚度都不超过1厘米，有的地方甚至只有一二毫米厚！显然与传统认识的滑坡有本质的区别。”

     2008至2010年，蔡耀军利用南阳膨胀土试验渠道又进行了一次全面系统深入的研究。“膨胀土为什么能透水？因为有几种介质在里面，这是以往没有发现的，它里面有孔隙、有裂隙、还有孔洞，分布着垂直方向的一根根细管，就像海绵一样。裂隙分布有一定的规律性，而且这个裂隙还特别的光滑......”蔡耀军如数家珍。

       功夫不负有心人。历时八个年头，经过无数次的研究实验，作为项目负责人，蔡耀军主持技术攻关，创新提出了：

     ——膨胀土宏观结构和垂直分带新理论、膨胀土结构与水文地质模型和力学参数确定原则，为膨胀土边坡稳定分析奠定了理论基础；

     ——膨胀土渠坡浅表胀缩带蠕动变形和较深及深层结构面控制型折线滑动破坏模式；

     ——基于膨胀土宏观地质特征、膨胀土结构和破坏机理的快速鉴别、边坡稳定性预测和稳定分析方法，实现了膨胀土渠道施工的“快速开挖、快速封闭”；

      ——采用“护-截-排-固”的膨胀土渠坡综合处理关键技术，为南水北调中线工程最为关键的膨胀土问题提供了解决方案。

       蔡耀军和他的技术团队终于攻克了膨胀土的难题，为这场旷日持久的鏖战画上了圆满的句号。

         备战国际市场      

        随着长江设计院很多业务扩展到世界各地，作为设计院副总工的蔡耀军，也早早开始着手积累国外项目的经验，抓住每一次同“老外”打交道的机会。

     2005年，受商务部委托，蔡耀军负责带队前往摩洛哥，考察该国3个水库项目的可行性。他们与摩洛哥国家水务管理委员会进行多次交流，赴现场查勘坝址和水库条件。最终完成了3个水库的评估报告，同时交给了中摩双方的主管部门。

       “尽管之前在法国留学5年深造，但一直没有机会全面了解我国援外项目的工作程序、关键技术和商务问题，这次经历收获很多。”蔡耀军说，在考察的50天里，他白天与摩洛哥方面讨论交流，晚上写评估分析报告，还要翻译成法语，同时要随时向国内汇报并听取意见，根本顾不上休息。加之成天吃用瓦罐蒸的阿拉伯食品，大家肠胃都受不了，以至于后来考察团把每周四吃从国内带的方便面，当做“改善生活”的乐事。

         2009年，蔡耀军开始负责设计院英加项目跟踪，负责刚果金水电项目。英加项目是未来全球最大的水电站，装机规模相当于两个三峡电站，一年可以发电8000个小时，足可以照亮大半个非洲。

      “我准备了PPT和视频动画，介绍我们的技术实力、技术标准，建议采用我们的标准。我用事实阐述了一个核心：中国的技术标准是国际领先的，建设的工程绝对安全可靠。”项目投标咨询阶段结束后，刚果金政府主持投标人会议，要求各个投标人用法语陈述自己的观点和意见，蔡耀军代表中方发言，与国际一流公司站在同一个平台PK。

       由于中方团队雄厚的实力以及国际一流的建设业绩，经过多轮的激烈角逐，我方始终处于主动和有利地位。

      国际市场满布荆棘，国内市场举步维艰。“当前市场环境下，许多项目都需要设计、勘察、咨询等业务捆绑在一起，我们工程勘察专业，很少有独立的勘察任务，市场经营难度日益加大。”蔡耀军坦言，压力大时他也会感到迷茫、伤感、甚至失落。

        “勘察是水利水电行业的基础，是工程建设的敲门砖、铺路石、领路人。结构工程师可以把大坝归为几类、把上部结构进行详细分类，但没有一个工程的地质条件是与其它工程完全相同的。”蔡耀军说。

“我非常喜欢自己从事的工程勘察专业，每当接受一个新任务、新项目，都会令我激动、给我带来喜悦。每完成一个项目，我总能获得一些新体会、取得一些新进步，这个时候，任何的迷茫、伤感、辛苦、压力都不再重要。”蔡耀军告诉记者。

      备注：蔡耀军，男，1963年8月生，九三学社社员。中国地质大学(武汉)水文地质专业      硕士毕业，国立巴黎高等矿业学院施工管理专业硕士、工程地质专业博士毕业，教授级高工，2002年至今担任长江设计院副总工，2009年9月至今兼任长江勘测技术研究所所长。