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“学好数理化,走遍天下都不怕”这句父母口中的“至理名言”你还别不信…

来源:光明网微信公众号2021-11-18 15:06

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  1863年,国内太平天国运动日渐衰微之时,伦敦已经修建完了世界上第一条地铁。直到百年之后,中国的地铁建设才正式启动。

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  而被称为“基建狂魔”的中国,从来没让我们失望过。截至2020年底,我国的轨道交通通车里程已达到7978公里,全球开通里程最长的10个城市中,中国占了7位。不仅是里程数,建设速度也令人叹为观止。

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  城市轨道交通建设,

  离不开地铁建设者的付出,

  这其中就包括著名地下工程、岩土工程、

  地层冻结和地铁工程专家陈湘生院士。

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  他通过对地层冻结法的研究,解决了地铁建设过程中流沙、软土、含水地层等施工难题。现在,全国已经通车的45个城市中,有32个城市已经用到了该技术。今天,让我们一起走近陈湘生院士,聆听他的“基建赤子心”。

  一、1956年,陈湘生出生在湖南湘潭。受湖湘文化爱国主义、经世致用、兼容并包、刚毅倔强、自强不息、开拓创新等精神的影响,陈湘生从小就树立了科技报国的志向

“学好数理化,走遍天下都不怕”这句父母口中的“至理名言”你还别不信…

  1977年,陈湘生成为恢复高考后的第一批大学生,大学期间,学校的一句:“学好数理化,走遍天下都不怕”成为了影响他人生的“至理名言”。“(从事)地下工程就是要算好、设计好,数学、物理、化学是解决、突破科学问题的前提和基础。陈湘生说。大学毕业后,煤矿建设专业的陈湘生被分配到煤炭科学研究总院北京建井研究所,开启了19年的“地下工作”。

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  在工作的过程中,陈湘生和他的同事们需要把深埋在六七百米的煤矿挖出来。但是,岩层中含有大量的水。有极高的施工风险。为了解决这一技术难题,陈湘生开始接触地层冻结法。

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  陈湘生先后到柏林工业大学、鲁尔大学学习相关技术,回国后经过长期的实践,终于成功的把地下的水冻成冰桶,攻克这一难关。

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  1992年,陈湘生再次前往剑桥大学深造,并取得了突破性成果。回国后,陈湘生牵头编写关于地层冻结法的试验、设计、施工等系列规范;解决了一系列相关的世界性难题。“陈湘生”这个名字,开始被学界所熟知。

  二、1995年,已经是煤炭科学研究总院和中国矿业大学的博士生导师的陈湘生决定重返校园,成为清华大学的一名博士生。四年半重返校园的时间里,他坚持每个周末都去清华土工离心机实验室做试验。陈湘生博士论文提交一个月后,收到了老师的修改稿。那一刻的他彻底明白了什么才是真正的“做学问”。他论文中的每一句话,甚至是标点符号,都被老师修改得严谨到极致。

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  “大学老师教我如何做人做事,而我的博士毕业论文指导老师濮家骝先生,教会我严谨的治学态度。”陈湘生静下心来,反思许久。从那以后,无论是学术研究还是工程管理,每个细节陈湘生都力求缜密,用科学家的标准要求自己。

  三、上世纪90年代初,上海地铁建设初期,在修建的过程中因淤泥软土和地下水源的问题常常遭遇塌方。

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  当时负责上海地铁建设的刘建航院士经过多方打听,联系到擅长地层冻结法的陈湘生寻求帮助。解决了上海地铁建设中的问题后,陈湘生开始学习与地铁隧道挖掘相关的技术,并在业内产生了一定的影响。当时的煤炭工业部看到陈湘生的能力后,将他列为重点培养对象,并参与组建上市公司天地科技。但陈湘生深知,“技术才是我的归宿”。四十岁的这年,站在人生的十字路口,陈湘生明确了自己的下一个方向:地下空间隧道建设行业。

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  四、煤炭专业到地铁轨道交通的转型,也是陈湘生的转型。挖煤炭和城市建地铁的要求完全不同,城市地铁建设,对水土保持、对地下管线管网,对房屋建筑的安全控制,有着毫米级的要求。这不仅仅是中国难题,也是世界难题。

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  简单的把煤矿中使用的注浆法、冻结法,使用到地铁建设中,是绝对不可以的。陈湘生只能基于过去的研究,和现场的实测和工艺,一步步探索“地铁建设之路”。

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  2001年,陈湘生来到深圳地铁有限公司,投身深圳地铁建设,整整十八个年头,他全情投入,他说“处在这个不曾有过的大时代,所以不能辜负这个时代”。

  五、陈湘生刚刚到深圳市参与到地铁工程的建设中。尽管深圳地铁已经做了长久的前期筹划工作,建设的初期却困难重重。

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  2002年底,当时的深圳地铁1号线挖掘到广深铁路附近,突然遇到了湍急的地下水,工程随时面临塌方。且地下水酸性较强,施工的人手、脚、靴子都被腐蚀脱了皮,在这种情况下完全无法施工。工程组广纳专家意见,应用超细混凝土注浆,连续三天还没有达到目的。

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  当时的陈湘生想到可以用在北京建井研究所掌握的地层冻结法,在地下水流的上游打井,用泵抽水排水,减少下游水量,慢慢冻住地层后再进行作业。在实施地层冻结法的过程中,也遇到了困难。地面下14米~24米的部分都已经冻住了,偏偏10米的部分冻不住,陈湘生因此几天睡不着。通过不断的实验、分析、排除,找到问题的关键,对症下药。

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  就这样,陈湘生运用自己所学的知识,解决了一个又一个的“卡脖子”施工难题。从组件安质部到总工程师,他参与了一期工程从施工到移交的全过程。2004年12月28日,地铁开通当日,2万余名深圳人共同见证了这一刻。当时的深圳正值料峭寒冬,气温骤降,最低时是3摄氏度,但仍吸引了大量市民来饮头啖汤,乘坐第一列列车。开站前一个半小时,等车长龙绵延长达千米。

“学好数理化,走遍天下都不怕”这句父母口中的“至理名言”你还别不信…

  陈湘生同深圳地铁一起走过18年,见证了深圳轨道交通从无到有,从有到优、从优到强的发展历程。“未来的地下空间,包含购物中心、交通枢纽、公共空间、步行街,地下物流、立体地下车库、智慧的地下信息系统、防灾系统……这将会是一个更加清洁、智能、绿色的立体城市。”提到对未来地下空间的畅想,陈湘生充满了期待。

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  2017年,陈湘生当选中国工程院院士。作为与地下工程、城市轨道交通工程、特殊岩土工程、建井工程专家,在能源矿业、城市轨道和市政等行业主持或主参完成60多项各类科研项目。在陈湘生看来,地铁不仅是交通工具,更是重塑城市的良好载体,“建地铁就是建城市”未来把更多的公共空间建在地下,人们的生活会更好。陈湘生希望,未来能够有更多的人热爱建筑业和制造业,因为建设人们急需的工程,幸福感就在其中。

  “繁星追梦”系列视频栏目题字:丁仲礼

  出品人:杨谷文林峰

  总监制:宋乐永

  总策划:战钊 宋雅娟

  记者:金赫 赵清建

  编导:金赫 赵清建

  统筹:李曙光

  摄像:赵清建

  视频制作:光明网科普事业部

  鸣谢:中建三局集团有限公司

  联合出品:

  中国科学技术协会

  住房和城乡建设部建筑杂志社

  光明网

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