轉自：中國科學報

多年以後，李利平的足跡遍佈中國重大工程現場時，總會一再回憶起他與導師隔著電話長談的那個夜晚。

那是在湖北恩施的一處工地，山東大學碩士二年級的李利平正猶豫畢業後是否出國留學。這個冀南平原出身的年輕人，正迫切地想到更廣闊的天地去看看。一通深夜的電話，徹底打消了他出國的念頭。

電話那頭，是李利平的導師，後來的中國工程院院士李術才。導師在電話裡講到：“土木工程不是靠一支筆、一張紙就能做研究的，最好的實驗室在工程現場。只有在中國，才有如此豐富而廣闊的工程應用場景。”

談話間，房間逼仄的四壁和屋外凜冽的朔風彷彿盡皆淡去，李利平眼前鋪展開祖國壯麗的疆域，縱橫960萬平方公里的土地，自西向東沿三大階梯拾級而下，綿延向四大海域。山地、高原、丘陵、盆地、平原、沙漠，被天然水系與人工河流交錯編織，把教科書上提及的所有要點地形“一網打盡”。在未來的歲月中，這裡將升起全球最大的高速鐵路網、高速公路網、世界級港口群，這將是土木人最頭疼的考場，最艱難的戰場，也是最能揮灑熱血與智慧的競技場。

那一刻，他決定留下來，自此從未後悔。

13年來，他帶領課題組，深入20多個國家重難點工程一線，長期從事隧道及地下工程重大災害預警與控制研究工作，為基建事業保駕護航。近年來，他致力於讓土木工程更加智慧，讓隧道建設更加智慧，取得一系列創新成果，在公路、鐵路和地鐵等多個領域應用，被授予了詹天佑成就獎，讓他備受鼓舞。憑藉多年耕耘，他斬獲了國家科技進步二等獎和國家技術發明獎各1項、省部級一等獎3項，以及中國青年科技獎在內的一系列榮譽。當然了，還有今年剛剛獲得的“科學探索獎”。

得知榮獲“科學探索獎”時，李利平課題組正在討論膠州灣和汕頭灣海底隧道的技術難題。會議結束後的第一通電話，他打給了遠在家鄉的父親。

從小村走向世界的“追夢人”

李利平的故鄉在河北邯鄲，是我國古代五大名都之一，也是3000多年來唯一一個沒有改過名字的中國城市。

“中國成語的三分之一都出自於這裡。”李利平自豪地說，他的出生地雞澤縣，就是成語“毛遂自薦”中毛遂的故里。

傳說漢代時，這裡的洺河經常決口成災。縣官為治理洺河，修築堤堰，變災為夷。為紀念這項功績，堤堰取名為“臻堤”，後演變為“臻底”等，李利平生長於斯的東臻底村，正是以“臻堤”為中心的四個村落之一。

一個千載之前被水利工程所庇護的村莊，走出一個守護眾多基建工程的科學家，彷彿是某種冥冥中的機緣。

在李利平出生的80年代，家家戶戶還都是土坯陋屋、籬笆擋院。直到1988年，李利平的父母憑藉多年勤勞苦作，攢下一處冒尖的小院兒，還買下全村第一臺彩電。

在每每有孩子因家貧而輟學的東臻底村，李利平家姐弟三人的學業卻從未中斷。但供3個孩子讀書，成了這個家庭最持久沉重的負擔。雖有父親辛辛苦苦外出勞作，李利平的家境從最初的殷實開始每況愈下。眼見周圍村民的新樓如雨後春筍般出現，一樓更比一樓高，原本李利平家那處“冒尖”的小院，很快被淹沒在一片樓房中。

直到1998年秋天，冷清多年的小院終於接到了第一個好訊息。李利平的姐姐考取北京的大學，成為村裡第一位大學生。兩年後，李利平也考入山東科技大學，成為村裡第二位大學生。當小妹也收到大學錄取通知書時，這位“鄉村教育家”父親，終於完成了人生夢想的最後一塊拼圖。

李利平知道，奮力託舉起3個大學生的父親，是在以另一種方式實現自己的“大學夢”。他見過父親深藏箱底的一張黃紙，那是恢復高考那年從考場帶回來的數學考卷。因為家境窘迫，父親直接放棄了交卷，這成為他一生的遺憾。

揹著父親的夢想上路，李利平每一步都走得誠篤而紮實。

本科期間，山東大學的李術才教授來山東科技大學作了一場學術報告。在李教授的描繪下，常被人笑作“又土又木”的土木工程專業，竟然煥發出巨大的詩意和魅力。在青山綠水間鋪紙閱圖，於鋼鐵林立處建功立業，他一時心潮澎湃，決定追隨李術才教授讀研究生，到祖國最需要的地方去，到工程最緊迫的地方去。

這個小學“愚鈍留級”、中考“波瀾不驚”的農村娃，就這樣從小小的東臻底村出發，一步一步地，走過山東、湖北、雲南、重慶等二十餘個省份，足跡遍佈三峽翻壩高速、成蘭鐵路、川藏鐵路、膠州灣海底隧道等國家重難點工程一線，也把從父親那裡繼承的夢想版圖延伸到更遠的遠方。

專治“水老虎”和“下山虎”的打虎英雄

“19世紀是橋的世紀，20世紀是高層建築的世紀，21世紀為了節約能源、保護環境，人類要大量利用地下空間。因此，21世紀對人類來說是地下空間的世紀。”國家最高科技獎得主，中國工程院院士錢七虎曾如是說，他也是李利平的博士後導師。

在中國廣袤的國土之下，潛藏著規模巨大的地下工程。對交通、水電等支撐國民經濟的重大基礎設施來說，這些長大隧道就是它們的“咽喉工程”，如果在隧道的建設工程中跳出了攔路虎，那可真是不折不扣的“卡脖子”。

有兩隻攔路虎格外兇殘：突水突泥的“水老虎”，和垮塌災害的“下山虎”。

李利平打了十多年的“虎”，印象最深的一次迎戰“水老虎”，發生在三峽翻壩高速公路。

這項工程所在的湖北宜昌市，素有“三峽門戶，川鄂咽喉”之稱。當地地形奇絕，山脈縱橫如犬牙互動，橫貫中部的長江、清江和沮漳河等支流密集，水量豐沛。為緩解三峽壩區、葛洲壩區的水運壓力，三峽翻壩高速公路應運而生，其中路線總長的一半以上都是橋隧。

“水是無孔不入的。”李利平說，“這些隧道工程地段毗鄰長江，非常容易發生江水倒灌的情況，而地下又藏著大大小小的溶洞、暗河，一旦打破，水就會頃刻灌入隧道——人是來不及跑的，造價昂貴的機械也會損毀。”

三峽翻壩高速公路—季家坡隧道現場（突水風險動態評估與控制）

在三峽翻壩高速公路整個工程期間，李利平帶著課題組全程追蹤，翻山越嶺深度探勘地形，多次冒險潛入暗含有毒有害氣體的地下溶洞，以獲得沿線風險評估的一手資料。

他們還首次提出了高校科研課題組的“施工許可機制”，由高校科研課題組發揮工程監理作用，為施工隊伍提供最專業的風險評估和實時指導。在他們的堅守下，最終沒有發生一次重大突水突泥災害。

而他們開創的這種創新的隧道災害監測預警方法，已經成為我國岩溶隧道施工的指導性方法。

這些創舉得到了錢七虎先生的高度讚賞：“突水突泥災害監測和預報預警技術是中國地下工程領域近年來的重大成就。”

打了“水老虎”，還有“下山虎”。在隧道施工過程中，垮塌災害常常不期而至。“都說天上掉餡餅，可掉落在施工人頭頂的是石頭。哪怕很小的石頭砸下來，都可能奪人性命。”李利平如此描述。

京滬高速濟南連線線工程—世界最大規模雙向八車道隧道群（垮塌風險控制）

誰能想到，最難打的“下山虎”，就埋伏在李利平課題組的臥榻之側。

當時山東濟南正在打造世界最大規模的公路雙向八車道隧道群，隧道群中6條隧道全長達9。74公里，開挖寬度達20米，斷面達219。8平方米，形狀近於一隻扁平的鵝蛋，建設風險和難度極高。而泉城濟南引以為傲的“七十二泉”水系和獨有的三面環山地勢，給工程安全帶來了極大的風險。再加上濟南常見的灰巖，一旦垮塌，“就像千層餅一樣，一層一層往下掉，一片一片往下垮落。”

明知山有虎，偏向虎山行。最棘手的一頭“下山虎”，正是老虎山隧道。長達1888米的隧道遭遇了特大土層和嚴重破碎泥石層，每天開挖進尺不足計劃的50%。

經過不眠不休的論證，技術專家會作出一個大膽的決定：在距離進口850米處增加施工導洞。

結合斷面更大的濱萊高速工程，李利平專案組研發了小淨距大斷面隧道快速安全施工新裝備、新材料和新工藝，形成了超大斷面隧道建設成套技術，為隧道群的安全順利貫通提供了強有力的技術支撐。一方面，施工工作面拓寬後工作進度大大加快；另一方面，導洞可作為運營期應急逃生通道，保障施工人員的生命安全。

豐富的“打虎”經驗，讓李利平意識到，離現場越近，離危險也越近，但往往離解決問題也更近一步。

最忙的時候，一年有8個月，李利平都在工程現場。他總記得導師李術才院士的話，“腳上不沾泥的工程師，不是好科學家。”

濟南軌道交通四號線千佛山站—保泉技術應用

“又土又木”，如何智慧化轉型？

2009年博士畢業以來，李利平參與過20餘個國家重難點一線工程，足跡上至海拔4700米的雪域高原，下至海平面以下82。81米的海底隧道，見證了中國從基建大國到基建強國的轉變。

他意識到，制約中國基建的不再是“有沒有”、“夠不夠”，而是“好不好”。土木工程的深度轉型，已經箭在弦上。

在李利平看來，傳統隧道施工過程的力學原理和計算分析方法，只是土木工程應用的第一階段；以解決“水老虎”和“下山虎”等問題為代表的監測預警，是更進一步的第二階段。但這些還不夠，人工智慧、大資料、機器人與工程相結合的交叉學科，才是土木工程的未來。

智慧建造系列機器人研發測試試驗

這是實戰經驗帶給他的體悟。

在恩施豬草灣隧道，李利平的工程車在顛簸的山路上側翻，險些落入懸崖；在成蘭鐵路躍龍門隧道，他的課題組駐守“5·12”汶川地震災害核心區5年之久，經歷上百次餘震；最危險的一次在三峽翻壩高速，李利平同行的專家張之淦老先生在勘探時失足摔下，所幸摔下時有樹枝承託，李利平和學生們迅速營救，這位年過70的老人才無大礙。

CZ鐵路康定隧道—工程現場機器人效能測試

李利平記得，考察川藏鐵路時，他所在的大巴車開上了海拔4700多米的色季拉山。在山口處，不少專家下車透氣，但李利平剛嘗試站起來，便眼前一黑，什麼都看不見了。一位同行專家注意到李利平狀態不對頭，馬上扶他坐下，吸上氧氣瓶，他才得以慢慢恢復。

事後，李利平推己及人：“我們只是短期考察，身體就面臨嚴峻考驗。可以想象，長期在隧道內的施工工人，他們的狀態有多危險。”

在川藏鐵路、滇中引水這樣的世界級工程中，極端的地質條件和建造環境也帶來新的考驗，傳統的勞動力密集模式已不再適應新時代的大考。

少人化、無人化、智慧化，勢必成為未來工程的發展趨勢。

山東大學聯合濟南軌道交通集團研發的“智慧一號”盾構機，是他們面向智慧化土木工程應用的一次嘗試。

濟南軌道交通六號線徐家莊站—鳳凰路站區間：“智慧一號”盾構機下線

被稱為“工程機械之王”的盾構機，是隧道掘進環節必不可少的利器，但它們有一個致命的缺陷：在地下施工時只能進不能退。一旦遇到溶洞、暗河，這些造價幾千萬甚至上億元的機器，極容易損傷報廢。

現在，李利平課題組為盾構機裝上了“五官”：“火眼金睛”，看清前方50～80米隱伏的溶洞、斷層破碎帶等；“順風耳”，利用震動聽聲辨位，判斷隧道內的複雜環境；“超級鼻子”，監測隧道內16種有毒有害氣體及環境引數；“鋼牙神經”和“號脈靈手”，在掘進時保證銳利的滾刀準確識別，從不撲空。

最後，他們又給盾構機加上點睛之筆——“人工智腦”，以有效融合“五官”獲取的多源資料，透過動態風險評價，輔助支撐盾構機做出主動決策。

目前，這條“地下蛟龍”已經從濟南地鐵6號線鳳凰路站出發。在這個百泉爭湧的城市，面對泉水保護、穿越斷裂帶、下穿採空區、超大規模孤石群等重大難題，迎難而上，遊刃有餘。

2022年，山東大學開設了全國首個智慧建造與智慧交通專業。這一專業由李利平所在的齊魯交通學院牽頭，由土建與水利學院、機械工程學院和軟體學院共同支撐，並共同支撐“智慧建造與智慧工程”學科群發展。

所謂“又土又木”的土木工程專業，在山東大學4+8大學科群的加持下，展現出智慧的風采和麵向未來的姿態。

“我們不是‘彎道超車’，而是‘換道超車’。”李利平洪亮的聲音裡充滿自豪。而第一年的招生情況，也折射出年輕人們對這個方向的熱情。

帶一本書，去工程現場

從外表看，李利平是個典型的北方漢子，目光炯炯、談吐鏗鏘。但他的內心世界，卻出人意料的細膩豐富。

即便是與他並肩戰鬥在工程一線的同伴，也未必知道他在山野江畔，會如何記錄掠過耳邊的清風，石頭間鑽出的草葉，不知等待何人的明月，和那些念天地之悠悠的長嘆。

他的詩和散文，只寫給自己看。

早年間網路沒有這樣發達，工程人去現場總會帶著一摞摞專業書籍。李利平這樣的窮學生，買不起“大部頭”專業書，就用隨身碟複製大量文獻，或者打印出來帶到工程現場。但沉甸甸的行囊裡，總是不忘帶上一本詩詞。

白天勘地形、探溶洞、鑽隧道，待到入夜時分，李利平就靜靜讀上一會兒書。十幾年間，窗外的夜色不斷變換，從奇峰峻嶺到大江大河，從四川盆地到青藏高原，但窗內總是一盞小燈、幾闕詩詞，常看常新。

大學時候，李利平會向各種雜誌報刊投稿。但隨著年歲漸長，他愈發內斂起來。堅持閱讀和寫作，只是為了給自己留下一個“另外的世界”。

在這個“另外的世界”裡，李利平常回到那個小小的東臻底村。老家有濃濃的年味：父親給村裡人寫了幾十年對聯，家裡到處都飄散著墨香；母親支開案板，和麵、調餡、捏包子，地上是滿筐剛出鍋熱氣騰騰的饅頭；小時候的自己最迷放鞭炮，二踢腳、竄天猴、大呲花、大地紅……

隨著回憶的推進，文字的底色愈發清冷。李利平回憶起父親送自己去縣城高中時，車上馱著糧票換的麥子和行李。那時已近深秋，他回頭一看，忽見生活了十幾年的舊時青磚紅瓦房已褪了顏色。

收穫“科學探索獎”的這天，李利平感慨良多。

“這個獎最好的一點，就是‘英雄不問來路，只問去處’。”他從小小的村莊來，從斑駁的老屋來，走向山川和江河，走向天路和海道，幾十年間，從未偏離既定的方向，也從未忘記人生的來處。那個打給父親的電話，也打給了自己人生的起點。

聽聞喜訊，父親卻淡然如常。李利平知道他的背後深意：“田裡只管播種子，有沒有收成，是莊稼自己的事”。

李利平與導師李術才院士