谭忠盛在港珠澳大桥拱北隧道调研。受访者供图

■本报记者 陈彬 实习生 金梦婷

2025年底，北京交通大学教授谭忠盛回到了天山胜利隧道现场。

时值寒冬，在海拔3000多米的天山腹地，朔风呼啸，气温降至零下十几摄氏度。但与严寒形成鲜明对比的，却是隧道内一番热火朝天的景象——高速公路上车辆排起的长龙蜿蜒至服务区，车窗探出的手机镜头追着隧道口及“天山·色彩”为主题的景观带不停晃动，在隧道洞口人们争先打卡留影……

那一天，是天山隧道通车的第4天。为了眼前这条滚滚车流驶入的隧道，谭忠盛带领科研团队在这片严寒之地奋战了多年。

天山深处的科研鏖战

作为目前全世界最长高速公路隧道，天山胜利隧道全长22.13公里。该隧道首次用高速公路直接打通了天山屏障，使乌鲁木齐至库尔勒的车程由7小时缩短至3.5小时。

谭忠盛与天山胜利隧道的结缘始于2018年前后。彼时，这条隧道还处于策划筹备阶段，但其复杂的地质环境和超长隧道施工难度，已经令所有人咋舌。“天山胜利隧道建设是业界公认的世界级难题。”谭忠盛介绍说，该隧道要穿越16条地质断裂带，施工极易发生围岩塌方、突泥涌水及卡机事故。

此外，该隧道最大埋深超过1100米，也就是说从地面到隧道的垂直距离有360多层楼高，而“埋深越大，岩爆、软岩大变形、高地温、高压涌水等问题发生的概率就越高”。

天山胜利隧道共有三条，两侧为两条行车主隧道，中间为一条服务隧道。行车主隧道采用传统的钻爆法施工，服务隧道则采用全断面硬岩隧道掘进机（TBM）法超前施工。谭忠盛带领科研团队要做的是，立足特殊复杂地质条件开展TBM智能高效掘进及防卡机技术、TBM隧道围岩分级及支护体系研究。

“要实现TBM的智能掘进，首先需要对掌子面前方的围岩进行智能感知识别，了解围岩级别、强度及完整性，为掘进参数决策提供依据。”谭忠盛说。

对于围岩分级，已有的TBM隧道采用的围岩分级标准来自矿山法隧道，无法满足TBM全断面快速掘进的需求，导致有些地段支护不足，有些地段过度支护。这就意味着他们要另起炉灶，重新制定一套专属于TBM隧道的围岩分级标准。

谭忠盛带领团队，一头扎进了天山深处的施工现场，而这一扎就是数年。

在天山深处的隧道里，伴随着机械的轰鸣、渗着水的岩壁、弥漫的粉尘和寒冷的环境，谭忠盛带领团队针对TBM的智能掘进问题，自主研发了智能掘进系统，使原来依靠人工经验的推进变成了有数据支撑的智能掘进，掘进效率提升了10%~15%，刀具磨损减少了超10%。天山胜利隧道最终仅用52个月就提前实现主体贯通。

除了智能掘进成果外，一套基于“可掘性、稳定性”双指标的TBM隧道围岩分级方法在他们手中诞生。这不仅给出了各分级适应的支护方案和参数，还为TBM掘进提供了成本及效率估算依据，也给同类隧道工程提供了全新的解决方案。

看着汽车穿过隧道，用20分钟跨越曾需数小时翻越的天山天险，谭忠盛站在隧道口，眼里满是欣慰。

“终于派上了用场”

天山胜利隧道的攻关固然艰难，但在谭忠盛几十年与隧道相伴的日子里，这样难度的攻关却并不少见。可以说，国内很多高难度隧道的施工现场，都有他的身影。

1999年，谭忠盛来到北京交通大学，师从中国工程院院士王梦恕做博士后。正是和王梦恕朝夕相伴的那段时间，让谭忠盛对自己的科研道路有了新的理解。

“求学时，我其实是侧重理论研究的，但王院士却是一个十足的‘实践派’。”谭忠盛说，那时正值我国公路、铁路建设大发展，各地隧道施工不断，王梦恕不停地“跑现场”，谭忠盛便一直“跟着跑”。

正是在施工现场的耳濡目染，让他渐渐体会到了实践的重要性。

“在施工现场的艰辛自不必说，遇到危险也不是稀罕事，但如果你能在现场解决一两个问题，那种自豪感和成就感是在实验室根本体会不到的。”谭忠盛笑着说，“自己所学的知识终于派上了用场。”

“纸面上的公式再完美，模型再精准，如果不能落地到真实的工程里，不能解决隧道建设的实际难题，那不过是精致的‘纸上谈兵’。”在现场待久了，谭忠盛愈发认可这个结论。

2001年，青藏高原成了谭忠盛走出实验室的重要起点。彼时，青藏铁路风火山隧道开始施工，隧道海拔达4905米，覆盖层最薄处仅有8米，零下40℃的严寒里，多年冻土成了最大的难题。国外专家直言这条隧道“不可能建成”。

刚刚博士后出站的谭忠盛主动请缨，扎进了这片“生命禁区”，带领团队从多年冻土性能参数测试开始，每天钻进还没支护的隧道掌子面。为了埋设测试元器件，他们在隧道里夜以继日工作，饿了就啃冻硬的馒头，监测仪的屏幕在昏暗的隧道里亮着，像一盏小小的灯。

最终，团队凭借创新提出的“多年冻土隧道信息化施工技术”，成功解决了多年冻土隧道施工难题。这项在青藏高原获得的成果，获得了2005年国家科学技术进步奖二等奖。

从那以后，谭忠盛便成了工程现场的“常客”，广州地铁越三区间复合地层盾构掘进难题、郑西高铁大断面黄土隧道变形控制难题、关角隧道高压富水断层突水防治难题、厦门翔安海底隧道突泥突水防控难题……20多年的时间里，他的足迹遍布中国最难建的隧道工程现场，攻克了一个又一个技术难关。

科研不是“照方抓药”

除了自己深耕隧道攻坚一线外，作为老师，谭忠盛并没有忘记自己的“本职工作”。从教以来，他已经培养了近百名硕博士研究生，他们中70%以上投身国家重大工程，不少人已成长为设计施工一线的技术骨干。

谭忠盛的育人秘诀是什么？答案就藏在他常说的这句话里：“实验室里的模型再精准，也需要现场实践检验。”

“科研不是‘照方抓药’，而是要能够根据现场情况独立思考。”在天山胜利隧道建设期间，谭忠盛对学生的现场实践要求更是严格——博士生必须在现场驻点半年以上，硕士生需多次参与现场试验。

2023年暑假，博士生李林峰在天山胜利隧道负责支护结构应力监测，为赶在TBM检修窗口期安装传感器，他与团队成员在昏暗潮湿的隧道里通宵工作，衣服被渗水打湿又被体温烘干。博士生雷可、李庆楼承担TBM智能掘进的数据采集工作，常常在刺耳的掘进噪声中，在狭窄的隧道里执行任务。

“隧道专业是半经验半科学学科，好多理论无法直接应用于现场实际。”学生们说，他们在现场会向施工方的工人、技术员请教，这些实际经验都是书本上学不到的。

不过，如果遇到解决不了的难题，他们还是会找谭老师，因为“谭老师总能很快找到关键点，给我们提供解决思路”。

在学生眼里，谭忠盛是一个“精力比年轻人还旺盛”的“空中飞人”。年逾六旬的他，还能连轴转地跑工地，爬上爬下。上午在新疆天山开项目会，下午在飞机上给学生改论文，晚上还能在实验室开组会。

在天山胜利隧道里，每当遇到TBM卡机险情，谭忠盛总是及时赶到现场，和施工人员一起制定处置方案。“再复杂的问题、再紧急的关头，只要谭老师出现，大家就放心了。”团队核心成员、北京交通大学土木建筑工程学院副教授周振梁说。

如今的谭忠盛，依旧保持着每年将近一半时间出差的节奏，依然是哪里有最难的工程，哪里就有他的身影。他说：“每次看到隧道贯通的场景，就觉得所有的付出都值得。”