“我這輩子就倆愛好，一個是研究黃土，還有一個就是寫詩?！蓖高^照相機的鏡頭，教授王家鼎看起來一點也不像是個“搞地質”的?？删驮诓痪们?，他和他的團隊關于黃土地區(qū)工程災害防治的科研成果《特殊巖土體“小變形大風險”智能化監(jiān)測防治技術及中外工程應用》，獲得了2023年度陜西省科技進步一等獎。

王家鼎在指導學生進行振動臺實驗。人民網記者 李志強攝

帶著學生“玩泥巴”

在西北大學國家重大科研儀器研制項目——黃土振動促滲測試系統(tǒng)研制實驗室里，振動臺嗡嗡作響，教授王家鼎又帶著學生開始“玩泥巴”了?！斑@是從隴海鐵路沿線采回的土樣，土質是新黃土，顆粒較粗，空隙也比較大，用這種土樣做振動促滲測試的時候，要重點注意水的滲透速度等各種參數(shù)”。王家鼎認真地對自己的博士生說。

促滲，就是促使水在土壤里滲透，不同的滲透速度代表不同的降雨量，再加上振動臺，就可以模擬列車在黃土地區(qū)穿行時，土層結構可能會發(fā)生的變化——滑坡、泥石流、崩塌等。在水和振動的聯(lián)合作用下，這些都是黃土地區(qū)極易發(fā)生的地質災害。

王家鼎為記者展示采集回的土樣。人民網記者 李志強攝

黃土屬于第四紀以來在干旱與半干旱環(huán)境中沉積和賦存而形成的特殊沉積物，具有結構疏松、大孔隙、壓縮性強、承載力低等典型非飽和土工程特性，并且對水和動力（車輛振動）的作用極為敏感。我國是世界上黃土分布最廣、厚度最大的國家，近年來，隨著高速公路、高鐵、航空等交通事業(yè)的飛速發(fā)展，幅員遼闊的黃土地上迸發(fā)了新的活力，但也為如何保障人民生命財產和國家工程建設帶來了新的命題。

敢為大地“整容妝”

作為西北大學地質學系的教授，王家鼎研究黃土地區(qū)大型工程下的防災減災問題，已經有三十年了?！班嵨鞲哞F、寶蘭高鐵、銀西高鐵、安康機場、呂梁機場......這些國家大型工程，我?guī)缀跞紖⑴c了?！憋L起時飛沙走石、漫天塵土，風止時千溝萬壑、縱橫交錯。惡劣的自然環(huán)境從來都攔不住“地質人”前進的步伐。

王家鼎（后排右一）在鄭西高鐵施工現(xiàn)場指導學生進行振動波測試。受訪者供圖

鄭西高鐵是我國在黃土地區(qū)建設的第一條高鐵。在大面積濕陷性黃土地區(qū)修建高速鐵路，是一個世界性難題，由王家鼎牽頭的西北大學團隊也開始參與研究如何解決高速鐵路的機車振動引起路基沉陷的問題。

從鄭州到西安500多公里，每個重點路段都要勘探、采樣、測試。王家鼎開車沿鄭西線走了三趟，取回的土樣堆滿了地質學系的后院。

沒有前人經驗，沒有數(shù)據參考，團隊艱苦攻關，終于拿出了第一份濕陷性黃土地基的動力特性與設計參數(shù)?！斑@一路上土質不一樣、黃土厚度不一樣、收縮程度不一樣，我們一段一段做了實驗，整理了滿滿三大張表。當我把這個表交出去的時候，手都止不住地發(fā)顫。這個數(shù)據拿出去，我們是要負責任的！”實踐證明，王家鼎團隊為鄭西高鐵的設計和施工提供了可靠的技術支撐。

在各個大型工程中，王家鼎和他的團隊先后承擔了黃土邊坡失穩(wěn)（滑坡）研究、黃土路基振（震）陷研究、黃土濕陷研究等科研項目，他還在研究中創(chuàng)新了機車振動引起黃土路基振陷理論、首創(chuàng)了深部黃土濕陷的巖橋 (古土壤層) 滯后塌陷理論、提出了柔性生態(tài)護坡工法及邊開挖邊防護理念等。

為攻克黃土振動促滲的定量測試難題，王家鼎率領團隊自主研制了首臺達到國際先進水平的振動促滲儀，利用該儀器進行的大量試驗，創(chuàng)新性地提出了水和振動聯(lián)合作用下，對黃土邊坡的促裂、促滲、促崩解、促滑坡和促沉陷機理，刷新了黃土滑坡成因理論，填補了該領域空白。

“歷十載，路艱難，費思量。削峰填壑，敢為大地整容妝?！?020年9月27日，安康機場通航，王家鼎受邀參加通航儀式。在現(xiàn)場回顧起團隊為該項目前后長達十年的辛苦付出，王家鼎用一闋詞描述了自己的激動和感慨。

王家鼎（右一）在野外考察。受訪者供圖

在連接我國東西部的煤炭資源運輸通道——瓦日鐵路工程開工建設時，如何讓最重的列車安全行駛在最軟的地基上，成為王家鼎遇到的新難題。尤其是當鐵路施工到呂梁山脈時，鐵路邊上一處滑坡無論如何也找不到滑動面，若采取避繞處理，需要增加13億元的預算。

為尋找“癥結”所在，王家鼎在腰間綁上安全繩，沿著山溝陡峭的崖壁，深入40多米深的谷底泥潭。寒風凜冽，泥水透過膠鞋傳來刺骨的冰冷。就在大家?guī)缀跸胍艞壍臅r候，“找到了！”王家鼎憑著獨有的經驗找到了滑動面。

王家鼎給學生講解如何識別滑坡面的滑動標志。受訪者供圖

“我感覺有時候自己就是個醫(yī)生，遇到沒有明顯癥狀的疑難雜癥，要找到病根，就得靠這么多年積累的經驗?！卑岩患伦隽巳?，王家鼎十分自豪?！拔医洺１谎埖焦こ态F(xiàn)場‘出診’呢，有的人干脆就叫我‘土郎中’！”

“地質人”的浪漫

王家鼎的實驗室里看不到窗明幾凈、一塵不染，高高的置物架上放滿了從全國各地采集回來的土壤樣品。隨手扒開地上的一個袋子，王教授撈出一塊土疙瘩，“你看，這是最近剛采回來的土樣，還沒來得及歸類?！迸牡羰稚系幕?，他又帶記者去看自己的所獲得的獎項和榮譽。

王家鼎所獲部分獎項。人民網記者 李志強攝

近年來，王家鼎先后主持國家重大科研儀器研項目1項，國家自然科學基金重點項目1項、國家自然科學基金面上項目3項、國家重點研發(fā)計劃課題1項以及鐵道部等省部級重大科研項目10余項，以第一完成人獲國家科技進步獎二等獎1項、陜西省技術發(fā)明獎一等獎1項、陜西省科技進步一等獎2項。

王家鼎在野外考察時留影。受訪者供圖

“你在曠野之中吶喊過嗎？”采訪中，王家鼎突然向記者問了一個奇怪的問題，但很快他又自問自答起來：“在遼闊的大西北，腳下的黃土可能數(shù)萬年都不曾有人踏足，那時候你會覺得個人是無比的渺小，能參與和見證偉大時代的變革，是多么榮幸的一件事??！在曠野中你總是忍不住想要高聲呼喊，我覺得這可能就是我們地質人獨有的浪漫吧?！蓖跫叶φf。

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