长沙晚报全媒体记者 徐运源 实习生 刘俊麟
青春档案
张聪，中南林业科技大学副教授，工程流变学湖南省重点实验室副主任，湖南省三尖创新人才、长沙市杰出创新青年。主要从事隧道灾害防控研究，主持多项国家/省部级自然科学基金项目，获多项部省级科技进步奖；发表SCI/EI论文30余篇；获授权专利30余件、软件著作权10余件；出版中英文专著2部。
吃得苦霸得蛮，张聪自学土木工程相关课程，在半年后成功考入中南大学就读博士，并很快在隧道工程领域崭露头角。
开通运营多年的长沙地铁3号线，在建设期间曾面临不少工程难题，其中最难的要算湘江隧道贯通，因为要穿越国内最复杂水下溶洞群——橘子洲下方的湘江岩溶区。该区域溶洞及溶蚀空洞位置和深度无规律分布，宛如一个巨大的蜂巢，施工难度在国内外罕见。
“长沙地铁3号线越江段长达1400米，其中存在长约323米的岩溶。现场详勘表明，溶洞呈串珠状发育，岩溶最深分布在60米，洞高最高达20.8米，溶洞与湘江水系连通，施工过程中稍有不慎就会击穿隧道。”张聪对细节记忆犹新。
这么多的溶洞治理不好，很容易导致盾构机在施工掘进过程中“栽跟头”，甚至出现坍塌等工程事故。因此，为确保盾构机的顺利穿越，需预先对岩溶洞群进行充填注浆处理。
当时，国内外尚无类似工程借鉴，传统注浆材料也无法满足这一复杂溶洞群的注浆要求，亟需研发新的注浆材料和工艺。为此，长沙轨道交通集团有限公司、中铁十四局集团有限公司与中南大学等单位组成科研团队协同攻关，张聪是其中的骨干成员，负责注浆材料与工艺研发。
“注浆所在区域为湘江水源保护区，既要起到很好的加固效果，又要避免对江水造成污染。”张聪说，科研团队当时尝试了很多种原材料和配比，开展了上百组试验，总是达不到预期效果，要么材料在注入时容易被水流冲走，要么环保性和经济性不够好。
一天，冥思苦想的张聪在刷牙时不小心将挤出的牙膏掉落在洗漱台上，用自来水冲洗时却怎么也冲不干净。“如果我们的浆液也是牙膏的性状，那么注入到江水中就冲不走，就可以留存在溶洞内。”灵感就在电光火石间，张聪抓住了。
沿着这一思路，科研团队通过查阅和调研大量跨学科、跨领域的相关素材，不断试验，终于成功研制出一种环保型可控膏状注浆材料，同时研发了系列工艺，能完全满足工程需要。
成果在国内多条隧道中应用
让张聪欣喜的是，新研发的注浆材料与工艺很快应用于长沙地铁3号线，确保盾构机安全穿越了湘江岩溶区，缩短了施工周期。项目成果还受到了以中国工程院院士钱七虎为鉴定组长的专家团的高度评价。
一组数据可以说明该成果的优越性：相比常规注浆材料，1立方米环保型可控浆液可节约100元以上；与常规注浆工艺相比，可控注浆可使单位注浆量显著降低，显著提高工效。相关成果相继在长沙、南宁、武汉等地的岩溶处理工程中得到应用。
如今，经过近10年的发展，我国已成为隧道大国，运营铁路与公路隧道总数超过了4万座、总长超过4.5万公里。研发不良地质条件隧道灾害防控技术越来越成为工程建设的迫切需求。
“我的博士生导师阳军生教授常跟我们说，‘先有德行，后做学问’‘要做到科研问题来源于工程，科研成果服务于工程’，这是我们一直学习和追求的。”张聪的目标是，扎根湖南这一盾构机产业制造大省，加强与相关企业合作，把科研攻关技术加速推广到市场中，为国家和地方工程建设贡献长沙方案。
“科研攻关需要跨学科、跨领域的交流和合作，长沙全力建设全球研发中心城市，在科技创新平台方面做了全新布局，打通不同学科领域，发挥协同创新作用，让未来可期。”对于长沙的未来发展，张聪很期待。
青年创新说
