你见过的土，是什么颜色？是黄色、红色，还是黑色？有没有见过透明的呢？12月12日，记者从重庆大学获悉，该校刘汉龙院士团队研发出人工合成透明土，与天然土壤的物理力学性质基本一致，可以让岩土工程“搬”进实验室做“CT”，实现微米级高精度分析测试，及时“揪”出看不见、摸不着的岩土灾害，保障国家工程安全。
走进重庆大学岩土工程实验室，记者看到，一根透明的“浆固碎石桩”格外显眼。方形玻璃器皿内，有三分之二被透明土填满，激光照射下，“地基”内部清晰可见。
“我们用透明土模拟自然土壤，开展岩土工程可视化模型试验研究。”重庆大学土木工程学院教授周航说。
▲刘汉龙院士团队成员调试透明土模型试验系统。见习记者 李雨恒 摄/视觉重庆
建设工程都要打地基，“基础不牢，地动山摇”。为了保证稳定安全，无论是建设中、还是投用后，这些工程都要定期做“CT”，测定地基土体是否超过允许变形范围，防范安全隐患。
然而，“CT”做起来有难度——
自然土壤不透明，即便是现场试验，采用传感器从工程外部进行土体监测，受限于传感器精度和布设密度，存在较大的测量误差，且试验耗时长、投入大。
为此，早在2010年左右，刘汉龙院士团队就启动岩土工程模型试验的可视化研究，研发透明土技术与仪器设备。
这在岩土工程领域是个新概念，那时，国内外鲜有报道，只有零星文献。在刘汉龙院士的指导下，周航等团队成员“啃”遍所有相关文献，开始一步步摸索。
选材是人工合成透明土最大的“拦路虎”。“我们按照国外文献去找材料，不管怎么配，透明土都不透明。”周航回忆道，原因就算是同一种材料，国内外厂家生产出来，纯度不尽相同，直接影响了透明度。
怎么办？团队花了一年半时间，全国各地到处跑，各个工厂到处找，反复试错了上百次，终于找到理想材料和配方，自主研制出的透明土，像玻璃一样透明。
“我们是用二氧化硅的粉末和颗粒模拟岩土，并用矿物油模拟土体中的水。”周航表示，这样，透明土既与自然土壤的物理力学性质基本一致，又达到可视化效果。
在此基础上，团队通过学科交叉融合，结合激光制斑技术和数字图像处理技术，使“CT”分析检测达到微米级精度。如此一来，岩土工程就可以被“搬”进实验室，更好地测试分析变形破坏问题。
“对于现场隐蔽性岩土工程来说，透明土模型试验可以清晰揭示内部变形机理，提高测试精度，在岩土工程灾变机理研究中具有广阔应用前景。”周航透露，透明土技术已在三峡库区边坡、重庆科学城隧道、重庆李家沱长江大桥等工程中推广应用，为工程安全设计提供了重要依据。
▲刘汉龙院士团队成员观察记录透明土实验结果。见习记者 李雨恒 摄/视觉重庆
目前，团队承担了国家重大科研仪器研制项目，开展多功能透明土模型试验系统研制。该系统的研发，将为岩土与地下工程问题提供强有力的分析工具，解决隐蔽性地下工程变形破坏“看不见、摸不着”的难题。
主编：匡丽娜 | 编辑：袁文蕙 | 校对：柏云辉 | 审核：李露
