穿山越岭三十载助建铁路数万里

庞贝

他们是大国崛起的中坚力量。

他们是中国创新的先锋。

他们来自代表各行各业的科学家和基层科技工作者。

我们用镜头和笔墨书写碑文。

在《大国先锋》中

他们讲述关于中国的感人故事。

看看他们为此取得的非凡成就——

马东，现任中铁十六局副总经理兼总工程师，长期致力于隧道及地下工程施工技术的研究。在困难山区复杂地质隧道和城市地下建筑施工方面取得了一系列成果。先后获得国家科技进步一等奖1项、二等奖2项，省部级科技进步一等奖3项、二等奖8项，国家工程方法5项，发明专利19项，发表论文40篇。参与编制多项国家和行业标准，荣获中国铁路建设工程技术奖，铁道部重点工程功臣称号，享受国务院政府特殊津贴，入选国家百千万人才工程，被评为国家有特殊贡献中青年专家、全国优秀科技工作者、国家建筑企业优秀总工程师。

“背上(哪)行李，背上(哪)枪，雄壮的(哪)队威武啊……”这熟悉的旋律，时刻勾起马东对过去铁路建设中那段汗流浃背岁月的回忆，激励着他继续投身于国家铁路建设新征程的豪情壮志。

自从他1987年7月大学毕业以来，已经32年了。期间，马东同志先后参与了大秦、京九、黄硕、怀玉、青藏、浙赣、宜万、广坤、西葛二线、哈齐、花梦、程兰、李湘、玉墨铁路、北京地铁王府井、国茂、东单站等国家重点工程建设，长期致力于隧道事业。西阁新关角隧道、青岛胶州湾海底隧道、西气东输中线穿黄工程、首都机场航站楼捷运联络线工程、花梦铁路萧山隧道、程兰铁路云屯堡隧道、成昆铁路纪信隧道等关键施工技术的应用研究，解决了施工现场的许多关键技术难题。

十年磨一剑，会有所作为。

马东大学毕业后，他被分配到中铁十六局四公司，开始了他为祖国铁路建设奋进的精彩历程。进入大秦铁路以来，他扎根一线，积极探索，刻苦学习，不断锤炼。经过大秦铁路的经历，马东同志迅速成长起来。大学毕业刚一年，他就成为福建水口水电站库区公路改造工程的总工程师，第一次负责全面的技术工作。这个半山腰修路又陡又深，困难很多。这位年轻的技术干部勇挑重担，敢于担当。他带领部门技术人员收集资料，总结施工经验，发挥专业特长，克服重重困难，确保工程于1990年顺利竣工。得到了局、厅两级领导的高度认可。因此被评为中国铁建公司先进科技工作者。这个奖项对马东的影响是深远的——它不仅让马东从一个年轻的大学生变成了一个技术娴熟的技术人才，也成为他在科技创新道路上不断奋斗的源泉。

后来，马东投身于京九铁路老营盘隧道的建设。面对这条地质软弱破碎、条件复杂、风险巨大的隧道，经过科学布局、合理规划，马东大胆采用了当时的隧道施工新技术——NATM。“这是我第一次用NATM进行建设。困难很多，但我们都一一克服了！”

1996年8月，年仅33岁的马东被任命为四公司总工程师。但他并没有停止对施工技术的探索，而是将更多的精力投入到了当时四公司难度最大的隧道——黄硕铁路长梁山隧道的施工中。是当时国内为数不多的电气化双线铁路隧道，全长12.78km，中铁十六局入口段长6545m，断层13条，地质软弱破碎。四公司负责修建3号斜井和一些主隧道。在长梁山隧道建设困难重重、进度停滞不前的时候，马东在1997年初担任项目总工程师，随后接任项目经理，全身心地投入到隧道的技术攻关中。

接任项目经理后，一方面发挥自身技术优势，着力优化施工方案，采取超前小导管注浆、设置钢筋混凝土搁栅、加固墩柱交叉处、开挖正洞上半部小导坑进行顶进等综合措施。他成功攻克了3号斜井与正洞交叉处的断层破碎带，安全通过了交叉口。

另一方面，进一步加强施工组织和机械保障，充分调动大家的积极性和创造性，经常与一线施工人员沟通，每天两次到溶洞检查施工情况。龙梁山隧道3号斜井有828级台阶，相当于爬一次几百栋高楼。一般人爬一次会气喘吁吁，汗流浃背，爬两次相当于每天爬200级楼梯。无数的风风雨雨，不仅培养了他钢铁般的体格，也成就了他钢铁般的毅力。

梁山隧道3号斜井开挖至正洞进口时，遇到一条长240m的F12断层。这里的裂隙水非常丰富，每昼夜涌水量800m3，最多时可达2000m3。头顶的水像音符，脚下的激流变成了河流。隧道拱顶的上部是一个村庄，有300多户人家。如果任由喷涌的水流淌，地表水就会下降、干涸，危及村民赖以生存的水源，对周围的水源涵养和环境保护产生破坏性影响。为了控制涌水，马东根据实际情况，在深入调研、反复计算的基础上，大胆提出将深孔帷幕灌浆改为浅孔帷幕灌浆。这样操作方便，灵活简单，最大的好处就是可以让行驶速度翻倍。他在小管浅孔注浆的基础上，辅以开挖后的环向补充注浆，使堵水率从80%提高到98%。这是当时我国隧道建设史上成功完成的最长一段全封闭浅孔帷幕灌浆。

通过项目部全体员工的不懈努力和辛勤工作，长梁山隧道不仅提前18天完工，还成功扭亏为盈。

在保证生产任务顺利完成的同时，马东以认真严谨的态度，积极思考和总结隧道施工技术。他将施工与科研紧密结合，依托长梁山隧道开展了“复杂地质条件下特长双线隧道综合施工技术”研究。通过他和其他施工技术人员的共同努力，“复杂地质条件下特长双线隧道综合施工技术”得到了众多专家学者的认可，科研成果获2002年国家科技进步二等奖。已在怀玉铁路靳东隧道、兰武二线吴巧玲隧道等工程中推广应用，取得了显著的经济效益。获奖后，马东说:“这个科技成果我付出了很多心血。我深感欣慰，我没有辜负企业的信任和重托！”龙梁山隧道通车后，该工程荣获铁道部机车优质工程和詹天佑科技奖。

长梁山隧道建成后，马东积极参与西气东输工程建设。十六局集团承担了穿越黄河郑州段的施工。管道全长3600m，有效内径φ1800mm，顶进距离1259m(据查新为当时国内最长的一段)，因此顶进精度极高。有巨砾、砾石(30cm以上)、钙质结核层、大量树干等。在管道地层中，以及具有极高粘结性的钙化硬粘土层中。受超长顶管距离、恶劣自然环境、黄河洪峰频发等因素影响，该段工程施工难度居西气东输工程之首，是全线控制性工程之一。作为项目技术攻关组组长，马东带领技术团队，针对覆盖层深、阻力大、水压高、地质复杂等问题，，开展了深圳大学始发与接收井周边长距离顶管施工保障研究。他创新实施了在渗透系数大的黄河地层沉井施工、顶管机进出洞加强止水、二次破碎、顶管注浆减阻，解决了长距离顶管精度难以控制、在富水砂卵石地层阻力大、泥浆易流失等难题。

“西气东输工程技术及应用”获2010年度国家科技进步一等奖(重大项目)，中铁十六局集团作为成果完成单位之一，充分肯定了马东带领的科技团队取得的创新成果。

越是困难，越是前进。

2003年春，青藏铁路杰拉段开工建设。马东时任中铁十六局五公司总经理。五公司修建的19号桥有36座桥，分布在海拔5000多米的唐古拉山上。为了提高员工士气，克服大家对高原的恐惧，马东带队到工地蹲下给大家加油。

“高原缺氧，头重脚轻，路不稳，吃不下饭。睡觉前要吸氧2个小时，经常凌晨四五点就被吵醒。”马东说，“就是在这种艰苦的环境下，我坚持每天召开例会，鼓励参与建设的员工，开展科研攻关，攻克高原冻土、生态脆弱、健康保障等关键问题。”

努力是有回报的。在马东的正确组织领导下，2003年8月，25000延米钻孔灌注桩全部完成，为大桥建设奠定了坚实的基础。同时与其他施工技术人员一起攻关，总结了高原高寒冻土区铁路路基施工和铁路桥梁施工的技术成果，形成了施工方法，填补了我国高原冻土区施工领域空的空白，具有广泛的应用价值和前景。青藏铁路项目获得2008年度国家科技进步奖，马东作为青藏铁路建设的一员，做出了应有的贡献。

2004年5月，由五家公司承建的宜万铁路ⅰ级风险隧道大支坪隧道遇到岩溶地质。经过对地质条件的详细调查，马东大胆提出了绕行方案，并取得了成功。基于此，“高压富水充填岩溶地区隧道施工技术研究”获北京市科技进步二等奖，“岩溶隧道绕过高压富水溶洞施工方法”获中国铁建集团公司优秀施工方法二等奖。

2006年4月，依靠过硬的技术实力和优秀的施工管理能力，马东被任命为中铁十六局总工程师，开始了他带领全局努力学习、永攀科技高峰的新征程。

到2007年，青藏铁路西格段二线关角隧道(海拔3847m，长32.645km，是我国第一条采用钻爆法施工的高海拔长隧道)和广昆铁路休宁隧道(当时我国最长的ⅵ级围岩铁路隧道)成为中石油的一号和二号重点难点工程。马东同志义无反顾地肩负起领导全体建设人员攻关的重任。

主持青海省科技项目“高海拔超长隧道长距离施工通风技术研究”，主要围绕高原、超长单头通风、复杂路网条件下的总体通风方案和设备选型，制定施工通风设计原则、设计依据和参数，计算施工面风量，数值模拟和测试隧道掌子面风场和通风网络，通过通风系统参数和环境测试分析验证通风设计参数，最终优化通风设计方案。由于关角隧道的特殊性，其研究成果对国内外高海拔隧道建设具有很好的借鉴意义。

针对西葛二线关角隧道施工距离长、海拔高、工程自然环境恶劣、地质条件复杂、地下水丰富、施工风险大的特点，主持开展了“关角隧道快速施工及地质灾害防治技术研究”，着力解决了施工机械配套、施工通风、高应力软岩大变形、岩溶发育带长距离陡坡斜井连续排水等难题。研究成果为关角隧道施工提供了科学依据，同时对完善高海拔特长隧道施工技术，提高我国隧道施工技术水平具有重要意义。新蛟隧道荣获2016年国际隧道与地下空协会(ITA)系列隧道奖的最高奖——年度重大工程奖，标志着我国在高原、高寒地区建设长大复杂隧道方面走在了世界前列。

关角隧道的顺利建成，是十六局集团集体智慧和汗水的结晶。马东常说，最让他感动的是长期奋战在关角隧道的员工们。

“2009年到2012年，是关角隧道最困难的时期。那时候基本上一个月要关一次角，每次呆一个星期。一是鼓励他们坚定信心，二是和他们一起搞科研。”马东说，“看到孙、、杨锦歌、郭、季中卿、、朱玉邦、毛祥洲、、郭海雄，他们的指甲都因为缺氧而出现了洞，这让我很感动，也坚定了我战胜困难的信心。”

2013年，马东成功入选“百千万人才工程”国家级人选，被授予“国家有突出贡献中青年专家”荣誉称号——中铁十六局在科技创新战线竖起了一面旗帜！

面对荣誉，马东微微一笑:“我能获得这么高的荣誉，是因为企业的培养。我只是中铁十六局广大科技人员的代表！”和大家印象中板着脸，经常皱眉头的科技专家形象大相径庭。马东和蔼可亲，平易近人。博士，高级工程师，现任中铁十六局副总经理、总工程师。人们称赞他是企业科技进步的总设计师，是自主创新的带头人，是企业建设生产组织的策划者和参谋，是广大技术人员的主心骨和勤务员。

在加紧关角隧道建设的同时，马东还兼顾和协调了广昆铁路休宁隧道的科研和技术攻关任务。休宁隧道沿线地质条件极其复杂。隧道需穿越富水区，全长5000余米，穿越5个褶皱构造和8条断层(包括一条区域性断层)。隧道最大涌水量预计为140000 m3/d，由于隧道场地断层破碎带发育、岩溶淤泥涌水、软岩大变形等不良地质问题，特别是隧道出口段为国内罕见的ⅵ级富水断层角砾岩(糜棱岩)，开挖施工难度极大。因此在施工时被原铁道部确定为中国铁路十大高危隧道之一。

根据休宁隧道的特殊情况，马东组织课题组和高校联合攻关，积极采取措施处理休宁隧道富水糜棱岩、下穿水库、高压富水破碎带等问题。通过试验，深入研究了糜棱岩的工程特性，制定了“堵上排下”的超前预注浆方法，对围岩和大管棚刚性支护进行加固，形成立体超前支护措施，提高了围岩和工作面的稳定性。同时优化开挖方式，将双侧壁改为四步九步开挖，提高了施工效率，既保证了施工安全，又加快了施工进度，月施工进度由8m提高到30m。

鉴于休宁隧道大部分地段位于地下水水平径流深滞流区，地下水丰富。其中，可溶岩段、断层破碎带、背斜轴部通过部位、可溶岩与不溶岩接触部位为富水区，岩溶发育，连通性好。地下水具有涌水量大且集中的特点。井泉点、龙潭、水塘和水库分布在隧道地表，是当地居民的主要生产和生活用水。地下水处理不当不仅给隧道施工带来各种不利影响，而且施工引起的地(下)水渗漏也会对隧道场区水文地质产生很大影响，甚至破坏当地生态环境。有鉴于此，马东要求工程在隧道水处理中坚持“以堵为主，限排”的原则，在保护地表环境和保证施工安全的区域，采用超前帷幕注浆、超前局部注浆和开挖后径向注浆，阻断大面积淋水或局部溪流，减少地下水流失。对环境影响较小的路段，采取“排水为主，堵排结合”的处理措施，降低施工风险。

在马东及其研究团队的不懈努力下，休宁隧道于2013年12月建成通车。在5年多的施工中，建设者们与科研院所密切配合，先后攻克了大规模涌水、塌方、围岩变形等多处地质灾害，克服了出口段近距离穿越水库和ⅵ级富水糜棱岩地层的巨大困难，实现了万米以上铁路隧道单孔复线安全、优质、无事故施工的目标。

创新结出果实。

此后，他没有停止科研的脚步，依然活跃在建设的第一线。中铁十六局在建的成兰铁路、李湘铁路、玉墨铁路、成昆铁路等高难度山岭隧道里，经常可以看到马东的身影，他会第一时间赶到隧道，组织科研攻关。在他的领导下，所有重要和困难的项目都在顺利施工。

32年的漫漫征途，他与隧道、地下工程结下了不解之缘，带领科研团队，积极开展技术攻关活动，突破施工难点，取得了多项全国乃至世界先进成果:

首先，提出了高压富水隧道突水防治技术。

高压岩溶裂隙水封堵技术:研究揭示了隧道施工突水机理，建立了基于水文特征的裂隙水隧道掌子面、隧道周边、构造带隧道掌子面、隧道周边四种突水模型，提出了基于瞬变电磁法和水平钻孔的顶水定点注浆法精确探测含水位置，解决了山岭隧道岩溶裂隙水分布随机性大、主通道难以确定的技术难题。

富水断层引水、减压、上堵下排施工技术:采用水平导向引导主动排水，降低主洞周边水压力，为掌子面注浆堵水、加固地层提供了条件；上段注浆加固围岩，下段钻孔排水，使上段成为低水压区，降低了施工风险。

大型充填空洞消能减压施工技术:创造性地提出了“探测介质、确定边界、精确爆破、爆破处理”的处理原则和大型充填空洞消能减压的处理方法，突破了高压富水隧道施工的瓶颈，有效控制了施工安全风险。

该成果已成功应用于青藏铁路关角隧道、青岛胶州湾海底隧道、广昆铁路休宁隧道和宜万铁路大支坪隧道。2016年获青海省科技进步一等奖，2012年获北京市科技进步二等奖，2014年获云南省科技进步二等奖。

其次，提出了软弱围岩隧道快速施工技术。

提出了以强超前支护、大断面开挖、仰拱早封闭、机械化作业为核心的软弱围岩隧道大断面快速施工技术。配备程控多功能钻孔台车、智能混凝土喷射机、拱架安装机和自行式仰拱栈桥，协同工作，实现快速开挖、快速支护和快速封闭，有效控制隧道围岩变形，提高施工效率。

提出了糜棱岩风积砂隧道四步九步开挖法，控制步长小于3m。隧道掌子面采用玻璃纤维锚杆注浆加固，拱脚采用螺纹管锁紧，形成稳定的支护体系，有效控制了隧道掌子面的稳定性，减少了结构的整体沉降，解决了软弱围岩稳定性控制的技术难题。

该成果已成功应用于广昆铁路休宁隧道、青藏铁路关角隧道、程兰铁路柿子园隧道和郑万线奉节隧道。获2016年中国铁道学会科技进步一等奖，2014年云南省科技进步二等奖。

第三，提出了地下大空房的安全施工技术。

针对超浅埋、大断面、沉降控制要求极高、周边环境复杂、现有地下开挖方法不能满足要求的情况，开发了桩支撑法(国家级)施工方法；提出了长距离管幕超前支护系统大断面浅埋暗挖技术；研发基于微盾构掘进和顶管施工的智能测控系统，实现长距离、大直径管幕的精确顶进；提出隧道进出口及管道周围润滑保压技术，保证管幕低阻力、轻微沉降顶进；建立了深孔注浆加固、多导洞开挖支护、管幕周围土体和掌子面局部衬砌等施工技术，有效控制了大断面超浅埋隧道的施工沉降。

上述成果已成功应用于首都机场、北京地铁王府井、东单站捷运走廊工程，并延伸至港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程，获得2014年北京市科技进步二等奖。

上述关键技术突破达到国际领先水平，并在青藏铁路关角隧道、青岛胶州湾海底隧道、广昆铁路休宁隧道、宜万铁路大支坪隧道、程兰铁路柿子园隧道、郑万线奉节隧道等得到不同程度的应用。，共创造直接和间接经济效益4.5亿元，具有典型示范效应，有效解决了制约行业进步的工程难题，推动了隧道和城市地下工程施工技术。

作为中铁十六局的技术创新和学术带头人，马东致力于企业的科技创新，建立并不断发展公司的技术中心。在他的领导下，集团公司的技术中心先后获得了北京技术中心和国家技术中心的认可。中铁十六局于2009年被认定为国家高新技术企业。2011年被评为建设部建筑技术进步先进企业。2018年，院士专家工作站和博士后研究中心成立。曾获铁道部重点工程建设功臣、茅以升铁路工程师奖、建筑师奖、中国建筑企业协会技术创新先进个人、中国建筑企业协会“十一五”优秀总工程师等荣誉。2011年获国务院特殊津贴，2012年获中国质量评价协会科技创新者杰出贡献奖，2017年和2019年两次被提名为院士。

助力科研项目建设创新成就铁路未来。在新时代科技强国、科技强企的号召下，马东将带领科研团队继续开拓进取，以更加昂扬的姿态投入到攻坚克难的工程研究中，为交通强国和铁路贡献更多的智慧和力量。