海南自贸港建设作为国家重大战略，不仅是中国对外开放的新高地，也是推动经济全球化和区域经济一体化的重要平台。能够参与海南自贸港建设，是荣耀，更是责任。由武汉大学刘勇教授牵头，海南大学胡俊、绍兴文理学院王伟、重庆大学易江涛等学者联合开展的“非均质岩土材料数字化表征理论与方法”研究项目，正是在服务国家重大工程、支撑海南自贸港高质量建设的背景下应运而生。该项目聚焦地下复杂岩土介质的数字化建模与解析，通过引入随机场建模等先进理论方法，揭示非均质岩土材料的内在特性与演化机制，有效提升了岩土工程安全评估的科学性与精度，构建起一道“隐形的安全屏障”。

归国十年：从数学方程到国家工程的“破壁之旅”

2012年，身在海外的胡俊闻知我国基建需要科技人才之时，他毅然放弃海外顶尖实验室的邀约，带着科研报国的满心热忱入职海南大学。彼时的中国，正经历着基建狂飙，但复杂地质条件下的工程建设难点是一直摆在科研人员面前的重大课题。胡俊与仍在新加坡国立大学留学的刘勇和易江涛等学者一致认为“岩土的非均质性不是误差，而是必须直面的真相”，并组成了“理论-数值-实践”贯通的科研团队。针对岩土非均质性难题，团队提出“非均质性是必须直面的真相”，并围绕海南自贸港建设中南海岛礁珊瑚砂、火山岩层等复杂介质展开攻关，取得创新突破：创建三维微观结构重构模型与物理特征数字化反演模型，攻克岩土体微观结构设计难题；提出多层伽玛随机场与非正态转换模型，突破层状岩土体层间/层内非均质性统一表征瓶颈，获国际权威学者Enrico Zio教授高度评价。开发国产化随机场模拟软件，实现百万单元级非线性有限元高效建模，应用于大坝渗流、盾构隧道稳定性分析等领域。

胡俊老师与学生在实验室交流

理论突围：为大地绘制“科学等高线”

针对关乎地下空间开发稳定性的表征岩土材料非均质性的关键科学问题。团队还取得了三大科学发现：一是，揭示了岩土材料非均质性的数字孪生特征，解析了岩土材料非均质性的微观成因，揭示了岩土材料数字孪生特征；二是，创建了非均质材料数字化表征理论，提出了同时表征层间和层内非均质性的随机场理论方法，建立了高精度高效率的非正态随机场转换模型；三是，构建了数字化岩土工程风险防控方法体系，团队突破了岩土材料非均质性三维数字化表征效率瓶颈，揭示了岩土材料非均质性诱发实际工程灾变机制，创建了基于多源场地信息的风险综合评估方法。除了岩土材料非均质性数字化表征理论与方法，团队还构建了富水地层隧道建造人工冻结风险防控关键技术体系，研发了交通工程智能建造安全控制技术。

胡俊（左一）与项目牵头人刘勇（左三）考察海南三亚河口通道施工建设（2024.7）

实践应用：把论文镌刻在战略工程最前沿

为了推动科研成果转化，服务国家需求，团队面向自贸港建设的国家战略所需，主动将研究方向与重大工程对接。他们所制定的冻结法施工标准，以及提出的人工冻结风险防控技术，为工程建设降低了帷幕失效灾变风险。目前，团队成果已在海南省、长江流域、珠三角以及华南地区等得到应用，服务了三亚河口通道项目、临高金牌港防波堤项目、南海吹填岛礁项目以及武汉、南京、泰国等多地地铁项目。有效控制了施工风险，保障了施工安全，并极大降低施工成本。尤其是，他们所开发的多源信息反演系统，能动态融合施工数据与风险模型，让深基坑、跨海隧道等高风险工程实现“防范为先”。三亚河口通道施工期间，系统成功预警潜在塌方，避免了工程建设的重大损失。

项目牵头人刘勇（左一）与易江涛（左二）、胡俊（左三）德国汉诺威考察(2019.9）

2024年，研究团队的科研成果——“非均质岩土材料数字化表征理论与方法”的核心应用项目取得重大突破，荣获了海南省自然科学奖一等奖。相关研究成果已纳入《南水北调中线隧洞进出口边坡失稳预防指南》《海南省预应力混凝土预制桩技术标准》等地方标准。

“用数学语言解析中国发展进程，推动自贸港建设兼顾速度与质量。”胡俊教授团队展现出科研工作者的坚定信念：“自贸港建设是国家战略，我们要构筑科技护航的保障体系。通过数据解析发展规律，以创新思维服务国家需求。这正是当代中国科学家给予时代的深刻回应。”

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