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情迷岩土,他给国家省下7.5亿元——记国家技术发明奖获得者、东南大学教授刘松玉
发布时间: 2017-10-17                    访问次数: 14

    沪苏浙高速公路、上海崇启通道、南京青奥城、宁波地铁……在一个个重大基础设施建设中,东南大学交通学院刘松玉教授的研究成果找到了用武之地。前不久,他领衔的“钉形双向搅拌桩和排水粉喷桩复合地基新技术与应用”研究,喜获2012年度国家技术发明二等奖。3月7日,记者采访了这位岩土工程江苏重点学科首席带头人。

  地下打桩“扛”起软土层

  原以为与岩土“亲密接触”的人,多少会有点“土气”,没想到接触下来,记者发现,刘松玉却是很儒雅。

  “我们研究团队的骨干成员,全是博士出身。”刘松玉带着些许自豪,说起自己的研究。在我国东南沿海经济发达地区,广泛分布着软土地基,最软的淤泥连人都撑不住。在这样的地基上建高速公路、高速铁路、机场等重大基础设施,很容易出现路面沉降、滑移、开裂、垮塌等严重问题。“我们的研究,就是啃这硬骨头。”他说。

  “钉形双向搅拌桩和排水粉喷桩复合地基新技术与应用”研究,2002年正式起步。“这项研究,可以追溯到1997年开建的连徐高速公路。”刘松玉说。当时,他是东大交通学院副院长、省特殊地基处理咨询专家,年仅34岁。

  “那时,通用的软土地基加固技术和设备,既不能很好满足重大基础设施建设需求,也不环保,主要是污染大气、农田,造价也不经济。”刘松玉回忆说。

  让厚厚的软土地基变“坚强”,必须在地下按一定间距造出一根根深达20至30米、由水泥和软土混合搅拌形成的柱体,把软土地区的高速、高铁、高楼牢牢“扛住”。

  这么做,难点在桩柱的坚硬度、寿命和长度,而这取决于制作技术和设备。“钉形双向搅拌桩和排水粉喷桩复合地基新技术,给软土地基加固带来了革命性的变化。”刘松玉说,使用这一组创新技术设备制造出来的加固桩,硬度相当于大树主干。

  “桩身强度比传统桩提高1.5倍左右,加固深度可达32米,大大超过原先的15米;单桩承载力是传统搅拌桩的两倍以上,而工程造价可降低30%左右,对环境的影响也大大降低,实现了地基加固最优目标。”以中国工程院院士为主任的鉴定委员会认为,这项研究针对我国软土地基加固技术中长期存在的难题,取得重大突破,3项创新技术中有两项达到国际领先水平。

  这项发明研究的成果,已在我国主要软土分布区——华东、华北、华南、华中的高速公路、高速铁路、机场等150余项重大基础设施建设中成功应用,节资总额逾7.5亿元。

  工程创新不能靠想像

  “不做重复研究,做别人没做过的研究。”这是刘松玉教授奉行的准则。

  2003年,刘松玉在国内外首次提出钉形搅拌桩技术原理。把原理变成设备,再完成现场试验,需要几十万元资金,而按程序申请工程应用项目经费,那要一两年。“不能等!”刘松玉提出,“先把自家的钱拿出来垫上。”

  乍一听到这个主意,课题组成员都被“雷”住了:万一不成功,这钱不就扔到水里了?不过震撼之后,大家还是被他的超级自信所打动。

  认准的事不放弃。有一次,在南京河西滨江大道工地,试验钉形搅拌桩技术失败,有技术人员当场泼起冷水:“别再试验了,这个思路做不通。”而刘松玉用一年多时间再探索,硬是把“不可能”变成可能。2011年,钉形搅拌桩施工法被批准为国家一级工法。

  排水粉喷桩复合地基技术,是关键创新点之一。发明动因来自连徐高速连云港段搅拌桩施工工地。现场负责人和工人都向他“吐槽”:施工后,地下往上喷水达两三米高。

  “为什么会喷水?怎么解决?”他一度遭遇思路卡壳,两三年里想不出好办法。“苦思冥想的滋味很折磨人。”一天晚上,灵感突然降临:“把专业领域两个不相干的原理有机结合,就能解决这问题。”

  当他兴冲冲地向相关部门领导、专家汇报自己的设想时,得到的却是:“不可能!不合常规。”“异想天开!这两个原理根本就是风马牛不相及。”

  他坚信自己的想法可行,坚持游说,终于争取到方案可行性论证会。“会上,有位领导被我说动了,同意拨出经费来资助,在随后的现场试验中一举成功。”说到此,刘松玉轻轻舒了口气。

  “光执着还不够,还要有积累。”刘松玉感言,工程创新不是凭空想像,而是建立在扎实研究的基础上。36岁,他就被评为博导;江苏第一条高速公路——沪宁高速昆山段地基处理试验研究,他是课题组最年轻的博士;宁波大桥、黄河九甸峡电站等工程基础稳固性研究,他也是参与者;比利时根特大学,美国密执根大学、堪萨斯大学,都曾留有他合作研究或学术访问的身影,国际学术会议他是“常客”。

  “不做官”,只因钟情教学科研

  刘松玉领衔的获奖成果,从立项、实验室模型试验到现场试验,再到工程推广应用,历时整整10年。

  “十年磨一剑,您是怎样把大家拧成一股绳的?”记者问他。

  “公正,按照贡献大小论英雄。”刘松玉说。每到年底,他都会把团队成员召集在一起,议一议谁的贡献大,奖金发放就向谁倾斜。

  “经费使用也很透明,所以大家在利益方面没什么矛盾。”他表示,国家技术发明奖获奖名单上有6位成员,实际的参与者不止这些。因为名额有限,不能把每个人都列上去,但发明成果中同样凝聚着他们的功劳。

  领军科研之外,刘松玉另外一项重要工作是培养人才。“他教学生就像做科研一样投入。”东大一位老师说。

  学生们感受尤深。博士生蔡国军是研究团队成员,他80万字的毕业论文被评为去年全国百篇优秀博士论文。“这论文,从论文选题确定、制定研究方案到提供研究平台,刘老师花了很多心血。在他指导下,我把论文改了七八遍,上百万元的科研经费,也全由刘老师张罗提供。他多次跟我一起跑到工地上,指导我做试验。”蔡国军说。

  身为博导,给本科生上课是小菜一碟,刘松玉却“小题大作”:上两堂课,至少要花五六个小时备课。如何把学科最新知识融入教学?怎么讲才能激起学生兴趣?都在他备课之列。

  外出开会,到施工现场,他总爱随身带相机,走到哪拍到哪。“我把与专业相关的东西拍下来,在课堂上展示,让学生接触到最鲜活的东西。”他说,“美国的大学教授,包括诺贝尔奖获得者,都要给本科生上课。为什么?高水平的老师上讲台,才能教出高水平的学生,才能一代一代传承知识,推动科技创新、国家进步。”

  刘松玉先后担任过东大交通学院、研究生院副院长。2011年10月,48岁的他出人意料地向校领导递交“不做官”的辞呈。

  “干了十几年行政工作后,发现自己还是对科研、教学情有独钟。”他淡然解释道。 (本报记者 蒋廷玉)


本文原载于2013年3月13日《新华日报》