他曾獲得2012年國際隧道年度大獎，2015年國家科技進步獎，2017年為中國科協求是傑出青年成果轉化獎候選人。他曾獲得教育部（bù）、上海市、雲南省、國家（jiā）電網（wǎng）公司、中國公路學會等多個科技進步獎，曾榮（róng）獲國家科技進步獎二等獎1項（xiàng）、省部級一等（děng）獎3項、省部級二等獎2項、省部級三等獎2項（xiàng）。他的研究成果總體達到國際先進（jìn）水（shuǐ）平，部分達到國際領先水（shuǐ）平（píng），推動了我國隧道運營安全預警技術的進步……

他就是同濟大學土木（mù）工程學院副（fù）院長謝雄耀教授，同時兼任中國城市軌道交通協會常務理事（shì），中國岩石力學與工程學會常務理（lǐ）事，中國岩石力學與工程學會青年工作委員會主任。

十幾年來（lái），他默默堅守在科研（yán）第一（yī）線，用執著與勤奮書寫出一個又一個研究成果，並在上海、浙江、雲南、廣東等省市地鐵、公（gōng）路、高鐵、電力隧道工程中成功應用，研製（zhì）的裝備應用於50條隧道區間，產生的經濟效益達4.7億元。

由他主持的項目“軟土隧道運營安全預（yù）警技術（shù）及裝備”獲得上（shàng）海市2015年度（dù）科技進步獎二等獎，並（bìng）獲得2017年中國科協求是傑出（chū）青年成果轉化獎候選人提名。該（gāi）項目共曆時十餘年，在他的帶領下，團（tuán）隊開發了隱（yǐn）蔽麵測試技術，引（yǐn）入（rù）信息化手段，攻克了（le）隧道（dào）安全（quán）可靠的移動快速無損檢測（cè）診斷、隧道運（yùn）營分布式（shì）監測係統（tǒng）及預警平台等方麵的關鍵技術，形成（chéng）了（le）保證城市隧道結構（gòu）安全預（yù）警的關鍵技術及裝備。

用科學防禦危險

21世（shì）紀，是一個飛（fēi）速發展的時代。便捷的交通為經濟社（shè）會發展插上了（le）“騰飛的翅膀（bǎng）”。截至2016年年底，我國有30個城市已開通運營城軌交通線路4153公裏，規模（mó）居（jū）世（shì）界第（dì）一（yī）。此外，長度同樣居世界（jiè）第一的公（gōng）路（lù）隧道、高鐵隧道、電（diàn）力隧道也創曆史新高。

作為交（jiāo）通和能源命脈，在100年的設計壽命（mìng）期內，隧道結構的健康服役對於城市正常運轉至關重要。

早在20世紀末，謝雄耀便開始圍繞複雜環境條件（jiàn）下隧道損傷和有缺陷（xiàn）結構健康狀態評（píng）估、服役性能控製與保障等多個（gè）重大科（kē）學問題開展研究工作，並取得多項重要研究成果。這一切都離不開他敏銳的觀察和分析能力。

“由於城市隧道所處的地質及周邊環境敏感，使用條件苛刻，並且結構構件連接處及構件自身在（zài）施工缺（quē）陷、材料劣化等因素長期作用下會出現薄弱環節，一旦結構損壞不易或不可更換，因而對城市隧道結構（gòu）健康服役提出了極高（gāo）的要求。”謝雄耀擔憂地說。

目前，部分城市（如上海）軌道交通隧道、電力隧道結構健康服役（yì）問題已開始顯露。但由（yóu）於我國城市隧道建設發展快且曆史較短，人們對結構健康服役問題的嚴重性重（chóng）視程度（dù）不夠。

為了使隧道結構健康服役，謝雄耀及其團隊需要對隧道進行連續、長期、實（shí）時的監（jiān）控。“就（jiù）像（xiàng）神經末梢一樣，我們需要時刻感知（zhī）進而掌控隧（suì）道結構的整體健康狀態”。

過去，人們對結構健康性能（néng）的監測主要是（shì）采用傳統的人（rén）工監（jiān）測（cè）方法以（yǐ）及有（yǒu）線傳感器來實現。人工方法的缺陷在於它主要依靠人（rén）的經驗，而不同的（de）人進行監測（cè）的差異較大，除了漏檢之外，還導致很多不確定性，難以主動、實時、可靠地感知結（jié）構性能。

即使采用有線監測的方式，也存在許多弊端。謝雄耀解釋道：“利用傳統（tǒng）的有線（xiàn）監測方（fāng）式，布設中需（xū）要負擔昂貴的電纜費用，且在結構（gòu）上布設電纜（lǎn）繁瑣困難，安裝維護費用高，甚至在某些（xiē）情況下無法實現布線，且傳回大量監測數據也給數據處理帶來（lái）困（kùn）難，對其廣（guǎng）泛應用造（zào）成極（jí）大的限製。”

因此，尋找一種更加（jiā）智慧且價格低廉的檢測方法，成為謝雄耀探索的（de）動力和方向。他說，自己就像一名醫生，需要時刻把握隨道的安全。

多年的科研實踐，使得謝雄耀（yào）逐漸體會到（dào）學科交叉的重要性。原本學習（xí）土木工程的他，為了（le）解決難題，他開（kāi）始琢磨如何將物理（lǐ）學和電子學的知識結合起來。從別的學科中（zhōng）來尋找解決的辦法已成（chéng）為他的一（yī）種思考習慣。

隨著智能傳感器技術（shù）、無線通信技術和微機電係統（MEMS）技術的出現，謝雄耀（yào）逐漸看到了曙光，因為這些技術使得無線傳感網絡技術得到了發展，能夠克服有線傳感網絡的布線量大、費用高等不足，在實際應用中具有重要的意義。

無線傳感網絡（WSN）的無線（xiàn）傳輸能力，節省（shěng）了電纜的使用（yòng），可大大降（jiàng）低安裝成本，減少安裝工作（zuò）量（liàng），增加布置的靈活性；其智能傳感節點，基於MEMS技術，尺寸更小，成本更低，集成的微處理（lǐ）器（qì）的計算能力，可實現（xiàn）自診斷、自組織的功能，極大推動結（jié）構監測的智能化。

在（zài）新技術的推動下，謝雄耀（yào）團隊陸續湧現出許多新的（de）研究成果，為城市盾構隧道服役性能診斷和（hé）預知提供了（le）科學依據，為實現複雜環境下城市盾構隧道（dào）結構前攝性、自動（dòng）的修複與加固提供（gòng）了技術支撐。

十年磨劍（jiàn）破難題（tí）

2006年，為了解決軟土隧道的結構安（ān）全，謝雄耀和團隊開始對“軟土隧道運營安全預警技術及裝（zhuāng）備”項目進行攻關。

一般來說，軟土具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結（jié）係數小、擾動性大、土層層狀（zhuàng）分布複雜、各（gè）層之間物理力學性質相差較大等特點。

過去，人們往往采用盾構法施工技術建設上海城市軌（guǐ）道交通。盾構（gòu）法是利用盾構機具在地麵以下暗挖隧道的一種施工方法，具有快速、安全、減少地麵沉降等優點。

然而，隨著大量盾構（gòu）隧道的建成及（jí）投入運營，受施工條件、施工質量、地質條（tiáo）件、保護（hù）區施工以及其他因素等影響，盾構隧道出現了一些程度上的結構病害。這對屬於軟土地區的上海來說，更為嚴（yán）重。

軟土隧道結構所處的工作環境十分（fèn）惡（è）劣，實（shí）時監測和評估工作更是難上（shàng）加難。“軟土隧道是一環一環拚起來（lái）的（de），每一環（huán）都（dōu）是關鍵環，對每個環監測（cè）難度很大。在市區做工程時尤為（wéi）關鍵，隨時可能因為外界的施工（gōng）開挖，對隧道的安全造成影響。所以要求全天候、全空間對其進（jìn）行安（ān）全監控。”

明知山有虎，偏向虎山行。一種責任感和使命感使得謝雄耀迎（yíng）難而上，他下定決（jué）心要啃下這塊硬骨頭。

謝雄耀多次帶隊深入工地現場（chǎng），以獲取第一手資（zī）料。他從沒有抱怨研（yán）究的艱辛，腳踏實地、一步步向成功邁（mài）進。“做我們（men）這行的肯定要（yào）不怕辛苦，隻有踏實勤奮，才能結出碩果。”就這樣，謝雄耀堅守了十餘年，一個個難題陸續被他破解。

基於電磁場探（tàn）測和成像檢測理論，謝雄耀研發了隧道襯砌背後空洞非接觸空氣耦合雷（léi）達探測技術，與隧道接（jiē）觸式（shì）天線和道路非接觸喇叭天線相比，該技（jì）術具有更好的空氣阻抗匹配特性，空氣耦合係數可提高10%。運用該技術，可以實（shí）時把（bǎ）握，非接觸檢測（cè）到最危險的病害。目前，該項技術已申（shēn）請發明專利（lì）3項。

隧（suì）道病害（hài）檢測車也是謝雄耀團隊自主研發的新產品（pǐn），可實現隧道不（bú）中斷交通（tōng）條件下（xià）的病害快（kuài）速移動檢測。它主要由雷（léi）達和線陣相機檢測機構、紅外熱像儀伸縮檢測機構、主控製室、發電機以及配套的線路和油（yóu）缸等組成，通過電磁閥、電機驅（qū）動器（qì）和主控操作指令，實現指定（dìng）範（fàn）圍控製檢測。目前，該車已形成了實際產品，相關成（chéng）果作為主要創新點之一獲得國（guó）家科技進步獎二等獎（jiǎng）。

過去，隧道（dào）中進行三維激光掃描點雲采集時，需要同（tóng）時兼顧（gù）測量精度與測量效率的問題。為此，謝雄耀（yào）通過分析激（jī）光掃描入射角、掃描距離、點雲完整度以及拚接方法對掃描誤差的影響規律，建立了與隧道掃（sǎo）描相適應的自動點雲拚接及全空間變形提取方法，提（tí）出基於點雲規（guī）則網格化三維激光掃描（miáo）的地下工程變形數據處理方法，實現盾構隧道斷麵（miàn）變形、錯台量等特征參量的快速（sù）提取和全（quán）景式展現。

值得一提的是（shì），“超大型（xíng）水底公路盾構隧道全斷麵快（kuài）速檢測及預警技術（shù）研（yán）究”得到了（le）隧道及地下工程專家（jiā）梁文灝院士的高度評價，他稱該研（yán）究成果“為（wéi）盾構隧道（dào）安全運（yùn）營提供了技（jì）術保障，為盾構隧道自動化檢測奠定了基礎，具有廣泛的應（yīng）用前景，提高了工程運營安全和（hé）維護信息化管理水平，實現了工程安全預警與（yǔ）運營效應的最大化”。

繼往開來譜華章

一個有生命力（lì）的團隊不僅傳承著悠久的學科文化，還（hái）能夠不斷地創造出新（xīn）的精（jīng）神財富留給後人（rén）。作為（wéi）團隊（duì）的帶頭人（rén），謝雄耀認為自己在科研上取得的成（chéng）就，離不開幾代前輩在學科（kē）上的開拓與傳承。

那是1952年，隧道與地下結構工程專家孫鈞院士（shì）加入同濟（jì）大學，擔任地下建（jiàn）築與工程係副主任，該係於1958年正式成立，迄今已有近60年的曆史，是我國最（zuì）早從事岩土及地下工（gōng）程研究和教學的單位之一。孫鈞院士長期（qī）從事地（dì）下建築工程專業教（jiāo）學，並進行地下結構理論研究，對發展地（dì）下結構流變力學、粘彈塑（sù）性理論和防護工程抗爆動力學等學科有重大貢獻。

同一時期還（hái）有劉建航（háng）院士及侯學淵、楊林德等老（lǎo）一輩教授，他們結合早期的城市地下鐵道和地下空間建設，在我國率先開展了城市軟（ruǎn）土地下空間與工程的學科建設與科研攻關研究。

緊接著，上世紀80年代，同濟大學原（yuán）常務副校長李永盛教授、長江學者朱合華、黃宏偉教授（shòu）等師從孫（sūn）鈞（jun1）院士（shì），畢業後長期從事隧道與地下建（jiàn）築（zhù）理論分析和工程應用研究，作為學（xué）術研究（jiū）骨（gǔ）幹參（cān）加了數項國（guó）家重點項目的研究，在隧道與地（dì）下工程（chéng）界享有較高的聲譽。

1998年，剛剛碩士畢業的謝雄耀師從李永盛教授（shòu），接過了地下建築與工（gōng）程應用研（yán）究的接力棒。博士畢（bì）業後，他（tā）一直留校工作，並很快參加了數項國（guó）家級和省（shěng）級重點項目研究，取得了豐碩的（de）成果。

作為青年一代的接力者，謝雄耀身上的擔子很重。為（wéi）了做好傳、幫、帶的工作，他在人才培養方麵付出了很多心血，摸索出許多頗為出色的教學理念（niàn）和方法。十幾年來，他一直堅持一線教學，主講地下建築（zhù）與施工（gōng）課程，該課程2013年獲評為上海市精品課程。

在日常（cháng）教學中，謝雄耀秉承著教學相長的理念，還注重教學方（fāng）式的多樣化，集多種教學模式和現代教學手段於（yú）一身，並將網上教學視頻、多媒體教學和課（kè）程網站相（xiàng）結合，擴大課（kè）堂教學的影響。他在（zài）超星學術上錄製的視頻迄今為止共有27608人收看，有效推進了互聯網絡的輔助教學。

與此同時（shí），謝雄耀從未忘記自己在科研方麵（miàn）的責任。為了讓隧道安（ān）全檢測（cè）更加智能化，他一直思考著是否能將（jiāng）理論付諸實踐，實現更多的成（chéng）果轉化。“以（yǐ）前我們在城市軌道（dào）交通方麵（miàn）更多的是注重（chóng）建設，現在大部分轉（zhuǎn）向‘建管養’並重的階段，從這方麵來說，我覺得有義務和責任（rèn）去建設一個創新（xīn）團隊（duì），去探索如何確保隧道運營的安全。”

在（zài）創新（xīn）團隊方麵，謝（xiè）雄耀已建立同濟大學土木工程高峰學科（kē）研究團隊“現代城市網絡化隧道技術”，及上海科委資助的“上海（hǎi）市級岩土與地下空間綜合測試工程技術研究中（zhōng）心”，該（gāi）創新團隊已引進法國一（yī）級教（jiāo）授ISAM SHAROUR、青年千人計劃（huá）獲（huò）得（dé）者張豐收，並已與美國、歐洲（zhōu）、日本等多個國家和地（dì）區的大學與研究機構建（jiàn）立了合作關係，利用中國城市軌道交通協會、中國岩（yán）石力學與工程學會、上海（hǎi）市創造學會、上海市土木工程學會等（děng）行業學會工作，和工程界建立起廣（guǎng）泛的產（chǎn）學（xué）研用協同創新聯係。

正所謂“功不唐捐”。如今，上海越江隧道、廣深港高鐵隧道、上海地鐵隧道（dào）、上海電力隧道、雲南高（gāo）速公路隧道等工程都應用到了謝雄耀團隊的先進研究成果。在謝雄耀的帶領下，他們將走得（dé）更遠。