丰光亮

发布时间:2018年05月20日 浏览数:8387
托举平台上的成长
中科院武汉岩土所 丰光亮
座右铭:深部的光和亮会从坚定不移的信念中诞生


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  1987年7月生,中共党员,博士,中国科学院武汉岩土力学研究所工作,助理研究员。

  从事深部岩体力学与工程安全监测、预警与控制研究,创新了深埋隧洞岩爆孕育过程的微震监测分析方法,揭示了深埋洞室不同类型岩爆孕育模式与规律,提出深埋隧洞岩爆孕育过程的定量预警方法,建立基于微震信息的深埋隧洞岩爆实时定量预警系统,为深埋岩体工程安全设计与施工提供重要科学依据。依托中巴经济走廊巴基斯坦NEELUM-JHELUM水电站引水隧洞、中国锦屏地下实验室II期、新建川藏铁路深埋拉林隧道和锦屏二级水电站深埋引排水隧洞4个国内外深埋重大工程,开展累积长达25km深埋隧洞岩爆预警研究,创造性构建岩爆定量预警理论方法与技术体系。

  入选首批中国科协青年人才托举工程,兼任中国岩石力学与工程学会地下工程分会理事及青年工作委员会委员,主持国家自然科学基金青年项目1项,国际重大工程项目和横向企业委托重大工程项目各1项(执行负责人),参与国家973课题、国家科技支撑计划、中科院STS计划等项目10余项。发表学术论文40余篇,其中SCI论文13篇,EI论文20篇,取得发明专利授权12项,软件著作权1项;参编国际岩石力学与工程学会建议测试方法1项、国家能源行业规范1项、中英文专著各1部。荣获中国岩石力学与工程学会科技进步一等奖及优秀博士学位论文奖、中能建科技进步二等奖、中科院院长奖、昌华奖特别奖等,担任十多个国际期刊审稿人。




  随着"向地球深部进军"及"一带一路中巴经济走廊"等国家战略和发展项目的实施,深埋隧洞岩爆灾害问题变得日益突出,给国家、企业和人民群众造成了巨大的生命、财产和经济损失。岩爆是地下洞室在开挖或其他外界扰动下,聚积在岩体中的弹性变形势能突然猛烈释放,导致岩石爆裂并或弹射出来的现象,是一种复杂的动力型灾害。

  博士期间,在冯夏庭研究员的指导下,参与了世界上规模最大、岩爆风险极高的锦屏二级水电站深埋引排水隧洞群工程建设,对累积长达12.4公里洞段开展了岩爆预警研究。博士毕业后,由中国岩石力学与工程学会推荐,入选中国科协青年人才托举工程,有幸得到中国科协、中国岩石力学与工程学会、中科院武汉岩土所和冯夏庭、盛谦、李海波三位青托指导专家的扶持与培养。入选"青托"三年以来,长期驻守世界埋深最大的中国锦屏地下实验室II期、中巴经济走廊重大工程巴基斯坦NEELUM-JHELUM水电站深埋引水隧洞和新建川藏铁路深埋隧道等工程现场,对深埋重大工程建设过程中的岩爆预警问题开展了进一步研究。

  深埋隧洞岩爆预警是岩石力学领域的世界性难题,隧洞岩爆能否预警曾一度是一个争论的话题。为此,借助由中国科学技术协会主办、中国岩石力学与工程学会和清华大学承办、以中国岩石力学与工程学会"青年人才托举工程"入选者为主的中国科协第335次青年科学家论坛,基于锦屏二级水电站深埋引排水隧洞群、中国锦屏地下实验室II期、巴基斯坦NEELUM-JHELUM水电站深埋引水隧洞和新建川藏铁路深埋隧道四个工程岩爆预警研究成果,我做了"深埋隧洞岩爆预警可行性分析及工程实践"的报告,与与会专家东北大学朱万成教授、武汉大学李典庆教授、清华大学刘晓丽教授等国家杰出优秀青年进行了交流讨论。在大多数情况下,隧洞岩爆孕育过程伴随的一系列岩体破裂信息可以被微震监测技术捕捉,岩爆与微震信息具有空间相关性,不同等级岩爆孕育过程伴随可区分的微震前兆信息。因此,大多数深埋隧洞岩爆的区域与等级可以被预警。入选"青托"期间,有幸参与了指导专家冯夏庭研究员主编的国际专著《Rockburst》以及其国际岩石力学与工程学会在线讲座"ISRMOnlineLecture:Rockburstindeeptunnel",在书和课程中冯老师和我对隧洞岩爆能否预警进行了详细的讨论分析。

  从锦屏到巴基斯坦再到川藏线,虽都是高岩爆风险的深埋隧洞工程,但其岩爆孕育环境及诱发因素存在显著差异,如,中国锦屏地下实验室II期是钻爆法开挖,岩性为大理岩,NEELUM-JHELUM水电站深埋引水隧洞为TBM开挖洞段,岩性为砂岩、粉砂岩和泥岩互层,新建川藏铁路深埋隧道是钻爆法开挖,岩性为花岗岩。基于长期驻守工程现场收集到的几百个不同施工方法、不同岩性条件下,不同类型、不同等级的岩爆案例研究,以及与"青托"指导专家的讨论,提出了一种区分施工方法(钻爆法&TBM法)、岩爆类型(应变型、应变-结构面滑移型&断裂型)、工程地质条件(多种岩性&不同隧洞工程环境)的基于多参数微震信息的深埋隧洞岩爆定量预警方法,并建立了一套深埋隧洞岩爆定量预警系统,成功应用于上述深埋隧洞工程安全建设。从定性上升到定量,实现了深埋隧洞安全开挖潜在岩爆区域、等级及发生概率的实时定量预警。该岩爆预警方法被列入水电工程岩爆风险评估规范,获得了中国岩石力学与工程学会科技进步奖和优秀博士论文奖以及中能建科技进步奖,以中国工程院院士钱七虎为首的专家团曾给出"改变了岩石力学学术界和工程界的部分专家认为岩爆不可预警的传统观点"的评价。

  虽然深埋隧洞岩爆预警在国内外多个重大工程中取得了成功,如成功预警中国锦屏地下实验室II期开挖过程中发生的极强岩爆、无一漏报巴基斯坦NEELUM-JHELUM水电站深埋引水隧洞预警洞段中等、强烈岩爆等,但仍存在一些急需解决的问题。如,难以准确预警岩爆发生时间、如何进一步提高岩爆预警准确性等。为此,在中国岩石力学与工程学会徐文立、王焯、冯婷、牛晶蕊等老师的带领下,协助组织和参加了多个国内外学术交流会议,如学会主办的岩石力学与工程青年论坛等,与国内外知名专家对深部岩爆问题进行了进一步探讨交流。同时利用"青托"平台,与其他"青托"入选者,如中南大学董陇军、山东大学石少帅、西南交通大学杨长卫、长江科学院胡英国等青年才俊,开展合作交流,希望能进一步取得突破性进展,不负不枉国家、中国科协、中国岩石力学与工程学会及"青托"指导专家等的扶持与培养。