“中国地镜”破土而出 探访深度岩土工程扰动模拟设施项目建设现场

2025年02月24日23:22:02 科学 1608

湖北日报全媒记者 戴文辉 通讯员 杨鑫 刘向东

西游记》里,太上老君八卦炉炼丹制宝,法力强大。在武汉光谷,被誉为““中国地镜”的深度岩土工程扰动模拟设施项目,也在打造一个“八卦炉”,通过锤炼采自地下深处的岩石试样,给地质体做CT。

2月24日,湖北日报全媒记者在建设现场看到,这座形似3个鹅卵石的巨大建筑已破土而出、初具雏形,土建项目进入收尾阶段,园区路面铺垫着钢板,大型设备正在陆续进场、紧锣密鼓地进行安装调试。

“中国地镜”破土而出 探访深度岩土工程扰动模拟设施项目建设现场 - 天天要闻

实景航拍图。(受访单位供图)

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项目效果图。(受访单位供图)

三颗“鹅卵石”之一——深部模拟器样机实验室的内空有3层楼高,白色钢构穹顶下,是一个巨大的圆柱形深坑,核心实验设备就将安装在这里。

“核心设备能创造一个类深地环境,把大体积、重达数吨的岩体试样置于其中,模拟开挖、压裂、驱替等工程活动,实时监测试样发生的变化。”中科院岩土所相关负责人笑着说,八卦炉只是用三昧真火煅烧,而这台设备除了油加热,还能从上方和两侧等三个方向对试样施加不同量值的压力,“比八卦炉更厉害”。

试样从核心设备出来后将被解剖,并送到另一颗“鹅卵石”——测试分析中心,这里有数十台不同类别的测试分析设备,进一步观察试样内部变化,最终形成实验报告,为地下工程施工提供技术支撑。

如果岩石试样太大、不便开采和运输,怎么办?这就轮到第三颗“鹅卵石”出场了。这里是岩样制备中心,可以运用3D打印技术,创造出符合要求的岩石样本。

制备、实验、分析,三颗“鹅卵石”形成一个闭环,对深地地质体做最严格的试验。该负责人说:“人要做肠镜胃镜,我们这里做的是‘地镜’。”

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项目效果图。(受访单位供图)

据介绍,近年来,我国坚持以科技创新为核心,推动“深地、深海、深空”领域关键技术突破。水电地下厂房、交通隧洞、油气地下存储、二氧化碳地下封存等深地工程与日俱增,这些都需要研究深部岩土体。深度岩土工程扰动模拟设施项目将主要服务于地下空间开发和战略性资源开采等国家重大工程任务,意义重大。

对这样的国之重器,建设方不敢有丝毫的马虎。“其他项目服务于人,这个项目服务于设备。”中建三局二公司项目负责人介绍,仅是在用电设备上,建设者们就下足了功夫:实验设备的功率各不相同,为了匹配,整个项目用了12种型号的电缆;一次实验的周期是一周甚至一个月,期间不能断电,为此实验室的电路都是双回路,切换只需1秒。此外,实验设备重量不一,对地板承重的要求也不一样。为满足实验精度要求,实验室的地板都经过局部加固,最大承压达每平方米10吨。“用了8种型号的钢筋,混凝土也有4种厚度,还有防烟、防尘等各种要求,几乎每个房间都是个性化定制。”这位负责人说。

据介绍,该项目将于今年6月份申请国家验收,明年对外试运行。

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