□ 石艷美

你看到的是多項(xiàng)重大線路工程在青藏高原等極寒地區(qū)“翻山越嶺”，看不到的是一代又一代的凍土與寒區(qū)工程研究者們將自己的青春與熱情融入祖國的凍土事業(yè)。如今，新時(shí)期的青年研究者們前赴后繼，將滿腔的熱情投入到這項(xiàng)事業(yè)當(dāng)中，中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所副研究員穆彥虎就是其中的一員。

穆彥虎在青海玉樹州滑坡現(xiàn)場

在我國，近75%的國土面積會經(jīng)受凍融作用，其中多年凍土分布面積占國土面積的近1/4，是世界上繼俄羅斯、加拿大之后的第三凍土大國。

與俄羅斯、加拿大等地區(qū)的高緯度凍土不同，我國主要以高海拔多年凍土、中低緯度多年凍土為主，多年凍土的溫度較高，對氣候變化及人類活動的敏感性更強(qiáng)，熱穩(wěn)定性較差。因此在氣候變暖和工程擾動條件下，多年凍土的退化更加嚴(yán)重，由此所引發(fā)的融沉問題及工程病害問題也更加顯著?，F(xiàn)如今，在國家“一帶一路”戰(zhàn)略背景下，結(jié)合國家重大戰(zhàn)略和科技需求，繼續(xù)深入開展凍土環(huán)境與凍土工程問題研究，是目前中國凍土科研人員的重要使命。

在旁人眼中，也許“凍土”只是一個(gè)冰冷遙遠(yuǎn)的詞語，但對穆彥虎來說，凍土早已融入了他的生活，成為他生命中的一部分。多年來，他扎根在凍土研究中，在凍土的力學(xué)性質(zhì)與寒區(qū)線性工程基礎(chǔ)穩(wěn)定性等研究方向積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，如今，他仍未忘記自己所肩負(fù)的使命，在凍土研究中堅(jiān)定前行著。

與凍土研究結(jié)緣

穆彥虎與凍土研究的結(jié)緣，還要從他的學(xué)習(xí)經(jīng)歷開始說起。

本科時(shí)，穆彥虎就讀于西安交通大學(xué)建筑工程與力學(xué)學(xué)院，2006年本科畢業(yè)后，為了進(jìn)行進(jìn)一步的深造，穆彥虎考取了中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所的碩士研究生，并在此開始碩博連讀，開展地學(xué)以及巖土工程研究工作。

眾所周知，從事地學(xué)或者巖土工程研究，野外的實(shí)踐工作和親身體驗(yàn)非常重要，而穆彥虎真正開始接觸凍土與寒區(qū)工程的研究，就是從2009年跟隨他的博士導(dǎo)師馬巍研究員進(jìn)行的一次野外工作開始的。

在那次野外工作中，穆彥虎看到了神奇而美麗的青藏高原，看到了世界寒區(qū)工程領(lǐng)域的里程碑工程——青藏鐵路工程，同時(shí)，親身體驗(yàn)了什么叫“高原缺氧”。一路上，他聆聽了關(guān)于青藏高原、關(guān)于凍土環(huán)境、關(guān)于青藏鐵路冷卻路基理念和建設(shè)的細(xì)致講解，并在這次經(jīng)歷中，真正體會到了“青藏高原”這個(gè)天然實(shí)驗(yàn)室的魅力，體會到了中國凍土科研工作者“缺氧但不缺精神”的品質(zhì)。穆彥虎被這種魅力和精神深深吸引，由此，下定決心選擇在這一領(lǐng)域繼續(xù)自己的科研征程。

博士階段，穆彥虎的主要研究方向?yàn)榍嗖罔F路凍土路基溫度、變形動態(tài)變化過程。這一研究工作中，他們基于青藏鐵路路基溫度、變形長期監(jiān)測系統(tǒng)的詳實(shí)、長序列的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，開展了塊石冷卻路基冷卻降溫效果與過程、普通填土路基凍土地基溫度變化過程、路基變形特征與機(jī)理等方面的研究，并在此之中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

熾熱的凍土研究夢

2012年7月，穆彥虎順利從中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所博士畢業(yè)并正式留所，開始隨馬巍團(tuán)隊(duì)開展研究工作。在很多人看來，也許凍土力學(xué)與寒區(qū)工程是一門繁瑣枯燥的學(xué)科，又需要常年與野外嚴(yán)酷的自然環(huán)境打交道，但是強(qiáng)烈的興趣和熱情使穆彥虎對凍土研究甘之如飴，并在凍土研究方面取得了一系列突出性成果。

凍土的強(qiáng)度是指在荷載作用下凍土抵抗破壞的極限能力，是計(jì)算凍土構(gòu)筑物承載力、評價(jià)凍土地基穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。針對工程實(shí)際中的受力狀況，準(zhǔn)確預(yù)測凍土在復(fù)雜應(yīng)力條件下的強(qiáng)度特征是凍土力學(xué)研究的重要課題，也是凍土區(qū)工程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和施工的重要保障。

為拓寬凍土力學(xué)試驗(yàn)方法，深入認(rèn)識凍土復(fù)雜力學(xué)行為，凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與美國GCTS公司合作研發(fā)了世界上首臺凍土靜動空心圓柱儀。在這臺儀器的基礎(chǔ)上，穆彥虎在自己負(fù)責(zé)的國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目“全應(yīng)力空間中耦合溫度效應(yīng)的凍土強(qiáng)度準(zhǔn)則研究”中，他和團(tuán)隊(duì)成員們首次通過試驗(yàn)獲得了凍土在不同子午面上的強(qiáng)度特征，由此結(jié)合在p-q平面上凍土的強(qiáng)度軌跡，首次基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建了凍土在全應(yīng)力空間中的強(qiáng)度準(zhǔn)則，推動了凍土強(qiáng)度的研究，并基于項(xiàng)目研究成果發(fā)表了多篇高水平科技論文。

除此之外，在中俄原油管道工程、青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程等多項(xiàng)重大寒區(qū)工程項(xiàng)目中，也有穆彥虎的身影。

中俄原油管道工程是我國能源戰(zhàn)略通道的重要組成部分，也是中國石油服務(wù)國家“一帶一路”建設(shè)，鞏固中俄能源合作的重要項(xiàng)目。在這項(xiàng)工程中，穆彥虎所在團(tuán)隊(duì)針對埋地大管徑高溫輸油管道與多年凍土地基的熱力相互作用，開展了管道周圍凍土地基凍結(jié)與融化過程及融化圈層時(shí)間發(fā)展過程、管道工程沿線油溫預(yù)測的模擬研究，在此之中做出了突出貢獻(xiàn)。

國家電網(wǎng)公司青藏交直流聯(lián)網(wǎng)工程是國家西部大開發(fā)23項(xiàng)重點(diǎn)工程之一，是國家電網(wǎng)公司貫徹中央西部大開發(fā)戰(zhàn)略、落實(shí)中央第五次西藏工作座談會精神的重大舉措。在這一項(xiàng)目中，穆彥虎團(tuán)隊(duì)針對青藏直流聯(lián)網(wǎng)凍土區(qū)塔基穩(wěn)定性問題，開展了熱管措施在塔基基礎(chǔ)冷卻降溫效果的研究，系統(tǒng)考察了包括熱管數(shù)量、埋深方式、埋深深度等因素對降溫效果的影響規(guī)律及程度，提出了熱管措施加保溫材料的復(fù)合冷卻降溫措施，并對其冷卻降溫效果進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬。根據(jù)青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程沿線多年凍土地溫、含冰量，并考慮塔基埋深、塔基形式，探討了兩類措施的適用性。

野外工作有苦也有樂

從事凍土力學(xué)與寒區(qū)工程的研究工作，穆彥虎團(tuán)隊(duì)經(jīng)常要深入到青藏高原等嚴(yán)寒缺氧的地帶，雖環(huán)境艱苦，但是穆彥虎和團(tuán)隊(duì)成員們以苦為樂、靜心研究，而在那里所發(fā)生的事情都已成為了他們心底難以磨滅的記憶。

唐古拉山口的微笑

那是2012年6月，馬巍主持的原國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）項(xiàng)目啟動了第一野外考察，穆彥虎作為項(xiàng)目辦公室秘書和第六課題研究骨干，負(fù)責(zé)此次科考的帶隊(duì)和協(xié)調(diào)工作。

6月的青藏高原，一場大雪便是冬季，雪后半小時(shí)又成了艷陽高照的夏天?？瓶缄?duì)隊(duì)員間相互關(guān)心、團(tuán)結(jié)協(xié)作，開展了大量的現(xiàn)場考察工作。有一次，科考隊(duì)在北麓河住宿一晚后，早晨起來，整個(gè)北麓河盆地被白茫茫的大雪覆蓋。吃完早飯后，團(tuán)隊(duì)中的工作人員走入茫茫雪地之中，縱情享受大雪所帶來的愉悅，大家沉浸在一片歡樂的氛圍中，完全忘卻了研究工作的辛勞和高原反應(yīng)的困擾。

穆彥虎說，雖然青藏高原的環(huán)境十分的惡劣，高原缺氧、天氣的頻繁變化，每個(gè)人上去身體上都會很難受。但是，正是這樣一群人，他們不畏高原，熱愛高原，在這樣一個(gè)天然實(shí)驗(yàn)室里開展著科研工作，服務(wù)于一條路、一條輸變電線路或者一條管道的建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)，服務(wù)于青藏高原脆弱環(huán)境的保護(hù)，這種精神是值得人贊佩的，而他自己也被深深地感染了。

科學(xué)研究的道路，永遠(yuǎn)沒有終點(diǎn)。目前，穆彥虎負(fù)責(zé)的“大孔隙塊體類—通風(fēng)管復(fù)合冷卻路基的幅寬熱效應(yīng)研究”項(xiàng)目和參與的“青藏高速公路修筑對凍土工程走廊的熱力影響及環(huán)境效應(yīng)”項(xiàng)目，均在順利進(jìn)行中。同時(shí)，他和所在團(tuán)隊(duì)目前正在開展寒區(qū)長距離輸水工程和土石壩工程科研項(xiàng)目的研究工作，服務(wù)于我國寒區(qū)水利工程的建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)。

將青春奉獻(xiàn)給祖國的科研事業(yè)。轉(zhuǎn)眼間，穆彥虎從事凍土力學(xué)與寒區(qū)工程的研究工作，已近10年。如今，這仍是他最大的心愿和永恒追求的目標(biāo)。