脚踩泥土,30年埋头攻关,他改变了我们的出行!

发布日期:2019-01-10 来源:钱江晚报 字号:[ ]

30年研究地基,他改变了我们的出行

1月8日,2018年度国家科学技术奖励大会在北京召开,浙江25个项目获奖。

浙江大学建筑工程学院教授、中国工程院院士龚晓南及其团队,用30年理论研究和工程实践,创建了复合地基理论体系,研发了系列高性能复合地基技术,形成了完整工程应用体系,实现了地基的快速、经济和高效处理,获得了国家科学技术进步一等奖。

广佛高速轻松变八车道

杭宁高速不再“跳车”

对于普通老百姓来说,“复合地基理论”是个比较陌生的概念,我们来举两个例子。

广佛高速,我国最早的高速公路之一,1989年建成通车,是广州到佛山的陆运大通道。因为车流量实在太大,原有的四车道在运行仅8年后,就无法满足运力。拓宽公路,第一步就是新旧地基的融合及处理。如何最少时间、最低成本、最大效果地实现六至八车道拓宽,成为当时横亘在这条高速公路上的重要卡口。

杭宁高速公路浙江段,2000年建造,跨越杭嘉湖平原,大部分地区为河相、湖相沉积,软土分布范围广,软土层厚度变化大。高速公路建设起来难度很大。

由于特殊的地质地貌,这一路段一般线路多采用堆载预压法处理,但这种方法在处理涵洞和通道地基上产生了困难。预压完成后再进行开挖不仅工期长而且影响当地群众交通;但如果采用桩基础,工程费用较大,而且与填土路堤连接处容易产生沉降差,形成颠簸出现“跳车”现象。

上面这两条高速公路遇到的棘手问题,就被龚晓南及其团队解决了。

20世纪60年代,国外将采用碎石桩加固的人工地基称为复合地基。1990年,龚晓南首次总结出复合地基的本质是在荷载的作用下,桩和桩间土能够共同直接承担上部荷载。两年后,他出版了复合地基领域第一部专著,正式提出复合地基的科学定义——天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。

1996年,由龚晓南组织的全国复合地基理论与实践学术讨论会在浙江杭州召开并将相关论文集出版,出版社定价80元一本,而当时城镇职工一个月的工资也就六七百元。“我们都觉得定价太贵了,但出乎意料的是,会议才开完书已经卖空了。”龚晓南说,“因为这个是新东西,在工程中有用。”

然后,针对杭宁高速的问题,龚晓南带着团队成员一起现场设计、实施、检测与科研,将工期缩短了一年左右,且不需要进行二次开挖,同时有效地控制了“桥头跳车”现象。

在杭宁高速上的防“跳车”经验,如今普遍运用于软土地基高速公路的路堤与桥头连接处,通过复合地基处理过渡段,缓解差异沉降。团队还解决了软弱黄土地区高速公路的路基工后差异沉降控制难题,已经应用于兰海高速公路、尹中高速公路、巉柳高速公路等。 

我省培养的首位博士

三十年研究地基

龚晓南是浙江省培养的第一位博士,也是中国岩土工程界培养的第一位博士。1986年,他前往德国Karlsruhe大学土力学与地下工程研究所进行博士后研究,1988年回国,将研究重点转到了复合地基。“国家需要什么,我就研究什么。” 龚晓南说。

从1990年申请到国家自然科学基金项目“柔性桩复合地基承载力和变形计算与上部结构共同作用研究”开始,龚晓南就一头扎了进去,勤勤恳恳地研究了近30年。从理论到实践,再从实践中凝练问题,理论再研究,这段路重复了无数次。

龚晓南常说,自己是浙大教授,也是岩土工程师,以解决实际中的问题为兴趣。“如果现在有人说某个地方有什么问题,龚老师你来一下,我再忙也会去的。”

谈到这次获奖,龚晓南说,团队围绕复合地基已经开展了30年的研究和实践,这期间他本人指导关于复合地基领域的博士论文26篇、硕士论文28篇。这次获奖,浙大方面的老师虽然只有3个人,但这26位博士、28位硕士,还有龚晓南的老师和同事都有贡献。“我们三个只是代表,功劳是属于整个大团队的。这次拿奖了以后还要继续做复合地基,因为研究是不可穷尽的,还会有新的问题等着我们去解决。”龚晓南说。

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