「中國地鏡」破土而出 探訪深度岩土工程擾動模擬設施項目建設現場

2025年02月24日23:22:02 科學 1608

湖北日報全媒記者 戴文輝 通訊員 楊鑫 劉向東

西遊記》里,太上老君八卦爐煉丹制寶,法力強大。在武漢光谷,被譽為「「中國地鏡」的深度岩土工程擾動模擬設施項目,也在打造一個「八卦爐」,通過錘鍊采自地下深處的岩石試樣,給地質體做CT。

2月24日,湖北日報全媒記者在建設現場看到,這座形似3個鵝卵石的巨大建築已破土而出、初具雛形,土建項目進入收尾階段,園區路面鋪墊著鋼板,大型設備正在陸續進場、緊鑼密鼓地進行安裝調試。

「中國地鏡」破土而出 探訪深度岩土工程擾動模擬設施項目建設現場 - 天天要聞

實景航拍圖。(受訪單位供圖)

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項目效果圖。(受訪單位供圖)

三顆「鵝卵石」之一——深部模擬器樣機實驗室的內空有3層樓高,白色鋼構穹頂下,是一個巨大的圓柱形深坑,核心實驗設備就將安裝在這裡。

「核心設備能創造一個類深地環境,把大體積、重達數噸的岩體試樣置於其中,模擬開挖、壓裂、驅替等工程活動,實時監測試樣發生的變化。」中科院岩土所相關負責人笑著說,八卦爐只是用三昧真火煅燒,而這台設備除了油加熱,還能從上方和兩側等三個方向對試樣施加不同量值的壓力,「比八卦爐更厲害」。

試樣從核心設備出來後將被解剖,並送到另一顆「鵝卵石」——測試分析中心,這裡有數十台不同類別的測試分析設備,進一步觀察試樣內部變化,最終形成實驗報告,為地下工程施工提供技術支撐。

如果岩石試樣太大、不便開採和運輸,怎麼辦?這就輪到第三顆「鵝卵石」出場了。這裡是岩樣製備中心,可以運用3D列印技術,創造出符合要求的岩石樣本。

製備、實驗、分析,三顆「鵝卵石」形成一個閉環,對深地地質體做最嚴格的試驗。該負責人說:「人要做腸鏡胃鏡,我們這裡做的是『地鏡』。」

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項目效果圖。(受訪單位供圖)

據介紹,近年來,我國堅持以科技創新為核心,推動「深地、深海、深空」領域關鍵技術突破。水電地下廠房、交通隧洞、油氣地下存儲、二氧化碳地下封存等深地工程與日俱增,這些都需要研究深部岩土體。深度岩土工程擾動模擬設施項目將主要服務於地下空間開發和戰略性資源開採等國家重大工程任務,意義重大。

對這樣的國之重器,建設方不敢有絲毫的馬虎。「其他項目服務於人,這個項目服務於設備。」中建三局二公司項目負責人介紹,僅是在用電設備上,建設者們就下足了功夫:實驗設備的功率各不相同,為了匹配,整個項目用了12種型號的電纜;一次實驗的周期是一周甚至一個月,期間不能斷電,為此實驗室的電路都是雙迴路,切換隻需1秒。此外,實驗設備重量不一,對地板承重的要求也不一樣。為滿足實驗精度要求,實驗室的地板都經過局部加固,最大承壓達每平方米10噸。「用了8種型號的鋼筋,混凝土也有4種厚度,還有防煙、防塵等各種要求,幾乎每個房間都是個性化定製。」這位負責人說。

據介紹,該項目將於今年6月份申請國家驗收,明年對外試運行。

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