少年記者會·你不知道的“地下巨龍”

采訪嘉賓：李李

畢業于北京科技大學土木工程專業，現任職于中鐵十四局集團大盾構工程有限公司，與“地下巨龍”為伴，從事地鐵、高鐵等基礎設施的建設工作。

穿山越嶺的高鐵線路、連通兩國的海底隧道，這些為人們的生活帶來極大便利的工程是如何被打造出來的？本期少年記者會，小π 邀請到一位和“地下巨龍”一起參與“地球改造計劃”的工程師，和大家分享工程背后的故事。

Q “地下巨龍”是什么？

A （少年記者 段宜）

這條隱藏在地下的“巨龍”真名叫作盾構隧道掘進機，簡稱“盾構機”，長度一般有100 多米。它擁有在所過之處“自動生成”一條隧道的“超能力”，即前進時一邊吞掉擋路的泥沙、石頭，一邊為成形的隧道鋪上一層具有支撐作用的“盾”。這種修建隧道的方法一般被稱為“盾構法”。

比起傳統的炸藥爆破，盾構機更加安全、高效，可以用于地鐵、公路、鐵路等交通建設以及部分水利工程上。正是因為有它，我們才能在重慶和長沙之間，開工修建全國第一條穿越長江的高鐵隧道。

Q 有了超級機械幫忙改造地球，是不是就能“所向披靡”？

A"（少年記者 杜子博）

超級機械可以極大地提升施工效率，幫助我們完成以前做不到的事，但它們并不是萬能的。以開鑿隧道為例，盾構機作為地下工程的利器可以起到挖掘、支撐、擋水等作用，但我們在施工時依然可能遇到很多挑戰和難題，例如復雜特殊的地質條件，巖溶、破碎帶、煤層瓦斯區等。怎么防止漏水、結構不穩等意外，杜絕巖層中有害氣體“出逃”，避免地下水流失、水庫水體污染，這些問題超級機械無法解答，都需要工程師想辦法攻堅克難。

Q 土木工程專業是什么？是和泥巴、木頭打交道嗎？

A"（少年記者 徐宇新）

簡單來說，土木工程專業就是學習建造各種工程設施。土木工程離不開工地，但也不是大家想象中的“搬磚”“和水泥”。在平時的學習中，我們會學習很多理論性的知識，包括材料力學、結構力學、地質學、土力學、鋼結構等，是不是每一門聽起來都很難？如果成為一名工程師，就需要駐扎工地，到施工現場進行勘測、管理、統籌等技術含量比較高的工作。

Q"為什么古人修建的超級工程中，有很多水渠和運河？

A"（少年記者 孔涵）

首先，我國地形復雜，且受季風氣候影響，導致降水在空間和時間上分布不均勻，水災、旱災時有發生。其次，華夏文明是典型的農耕文明。從長江中游出土的世界上最早的栽培稻標本，到長江下游發現的世界最早的攔洪水壩系統，古人在大江大河邊留下的許多文明痕跡，都證明了水對于古人生活、生產的重要意義。既然水這么重要，那人們肯定要下工夫，因此如何治理水、利用水一直是古人的重要課題之一。

Q"沒有大型機械的幫助，古人是怎么做到手工“修”地球的？

A"（少年記者 于妍）

既然古人在水利工程方面取得了很多偉大的成就，我們不如就從水利施工簡單講講。修建水利工程需要完成測量、樁基工程、土方施工、導流截流、疏浚河道等工序并具備相應的技術。人們在實踐中摸索出方法后，會將其詳細地記錄在冊，以便后人學習。例如先秦時期就已經出現了記載施工經驗的文獻《管子·度地》《考工記·匠人》等。可以說，古人能夠手工“修”地球的重要原因之一，就是善于思考并總結“技術指南”。第二個原因，則與古代制度相關。古代水利工程一般有工程量大、施工相對簡單的特點，需要大量勞動力完成運輸、修筑的工作。恰好中央集權的封建帝國具有雄厚的物質基礎，還可以統一指揮，使用“人海戰術”。如果沒有這樣的統一調度，可能無法完成施工時間長、耗費人力物力的宏大工程。我們應該知道，偉大工程成就的背后是勞動人民的智慧與汗水。