他是浙江省自己培養(yǎng)的第一位博士，也是我國(guó)自己培養(yǎng)的第一位巖土工程專業(yè)博士。
地基，建筑之“根”。國(guó)內(nèi)大量分布著各種軟弱地基、不良地基，如何在這樣的地基上修建，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)40余年的探索與研究，成績(jī)斐然。
他就是中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)濱海和城市巖土工程研究中心主任龔曉南。
國(guó)家的需要就是研究方向
1961年，龔曉南考入清華大學(xué)土建系工業(yè)與民用建筑專業(yè)。“剛進(jìn)清華，有兩幅大標(biāo)語(yǔ)讓我印象深刻，一是‘清華園——工程師的搖籃，二是‘為國(guó)家健康工作五十年’。”龔曉南回憶道：“大學(xué)不僅讓我掌握現(xiàn)代土木工程知識(shí)，更重要的是讓我明白了，科研必須考慮國(guó)家需求。”
6年的大學(xué)時(shí)光，“為祖國(guó)服務(wù)”這六個(gè)字深深埋入龔曉南的心里。本科畢業(yè)后，他就去到陜西鳳縣，投身于“大三線建設(shè)”當(dāng)中。修鐵路、架橋梁、筑防洪堤，這些其實(shí)與他學(xué)的專業(yè)還不太一樣，可他認(rèn)為工程需要他干什么，他就干什么，這一干就是十余年。
正式與巖土打起交道，并找到一輩子的研究方向，要從1978年龔曉南作為改革開放第一批研究生考入浙江大學(xué)土木系巖土工程專業(yè)開始。
1986年，龔曉南前往德國(guó)卡爾斯魯厄大學(xué)土力學(xué)與地下工程研究所進(jìn)行博士后研究，國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)讓他眼界大開。“想學(xué)的東西太多，只能一邊拼命汲取養(yǎng)分，一邊時(shí)刻關(guān)注祖國(guó)建筑事業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。”在龔曉南看來，要先把國(guó)內(nèi)急需的技術(shù)學(xué)好學(xué)透。
1988年，龔曉南回國(guó)后看到國(guó)家建設(shè)急需發(fā)展高效、經(jīng)濟(jì)和快速的地基處理新技術(shù)，于是就將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)到了復(fù)合地基。他還是那句話：“國(guó)家需要什么，我就研究什么。”
2019年1月8日，在國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，龔曉南領(lǐng)銜的“復(fù)合地基理論、關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。如今，復(fù)合地基理論與技術(shù)被應(yīng)用于遍布全國(guó)的建筑工程、高速公路、高速鐵路、市政道路、港口和機(jī)場(chǎng)等工程建設(shè)領(lǐng)域。
一個(gè)工程一個(gè)“方子”
我國(guó)地域遼闊，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。軟弱地基和不良地基處理，一直是困擾工程界的一大難題。如何在大片軟土區(qū)域中進(jìn)行土木工程建設(shè)呢?
傳統(tǒng)地基的處理方法在承載力、穩(wěn)定性、沉降等方面難以滿足建設(shè)要求，另外樁基礎(chǔ)的處理方法造價(jià)太高又難以大面積使用。相比之下，在地基中設(shè)置不同的增強(qiáng)體而形成的復(fù)合地基，其價(jià)廉物美的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)了出來。
不過復(fù)合地基雖好，但不是簡(jiǎn)單地“復(fù)制粘貼”就可以的。早些時(shí)候，有些建設(shè)方直接把建筑中復(fù)合地基的計(jì)算方法應(yīng)用到路堤工程中，也出現(xiàn)過一些安全事故。
龔曉南反復(fù)強(qiáng)調(diào)，土是自然和歷史的產(chǎn)物，因?yàn)槟甏煌?、區(qū)域不同、構(gòu)造不同，每一個(gè)工程所面臨的地質(zhì)條件都是千差萬(wàn)別的。所以，必須在大的理論框架下，對(duì)癥下藥，做到一個(gè)工程一個(gè)“方子”。
如今，京津城際高速鐵路、京滬高速鐵路、杭寧高速公路、乍嘉蘇高速公路等遍布全國(guó)各地的高速公路和高速鐵路都有復(fù)合地基理論與技術(shù)的身影。
龔曉南回憶起杭寧高速公路的建設(shè)，時(shí)至今日他對(duì)這項(xiàng)工程依然印象深刻。他說，這條高速公路是長(zhǎng)三角一體化的重要大動(dòng)脈，其中，浙江段跨越杭嘉湖平原，不僅軟土層厚度變化大，而且與填土路堤連接處極容易形成顛簸，出現(xiàn)“跳車”現(xiàn)象。
面對(duì)難點(diǎn)，龔曉南帶著他的團(tuán)隊(duì)，一次次到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘、設(shè)計(jì)、實(shí)施、檢測(cè)。最后，團(tuán)隊(duì)提出的設(shè)計(jì)方案不僅將工期縮短了1年，且無需二次開挖。此外，他們通過設(shè)置復(fù)合地基處理過渡段，有效緩解了差異沉降，控制了“橋頭跳車”現(xiàn)象。
杭寧高速上的防“跳車”經(jīng)驗(yàn)，如今已普遍運(yùn)用于軟土地基高速公路的路堤與橋頭連接。
除了復(fù)合地基，龔曉南還從事軟黏土力學(xué)、基坑工程等領(lǐng)域的教學(xué)、科研與技術(shù)服務(wù)等工作。比如，杭州市區(qū)慶春路拓寬改造兩旁建筑的基坑工程，許多都是他參與設(shè)計(jì)和實(shí)施的。如今每每經(jīng)過慶春路段，龔曉南心中仍感到幸福和滿足。
“我人生的主要工作是和泥巴打交道。別人往地上蓋房子，我們是往地下造。‘地下’是‘地上’的根基，所以更要精心設(shè)計(jì)施工，絕對(duì)不能抱僥幸心理。”龔曉南說。
實(shí)踐中出科研成果
1992年，龔曉南和他的團(tuán)隊(duì)來到位于寧波北侖的寧波善高化學(xué)有限公司工地現(xiàn)場(chǎng)上，他們通過足尺試驗(yàn)，研究了水泥攪拌樁的荷載傳遞規(guī)律。研究成果于1994年發(fā)表，作為從工程實(shí)踐中出的科研成果，至今還是復(fù)合地基領(lǐng)域引用次數(shù)排名第一的論文。
1992年龔曉南較系統(tǒng)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外復(fù)合地基理論和實(shí)踐方面的研究成果，出版第一部復(fù)合地基著作《復(fù)合地基》，對(duì)復(fù)合地基的定義、形成條件和分類做了明確的規(guī)定，揭示了復(fù)合地基的荷載傳遞機(jī)理和位移場(chǎng)特性，提出了承載力和沉降分析理論，創(chuàng)建了復(fù)合地基理論體系，為復(fù)合地基的工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了理論支撐，被譽(yù)為復(fù)合地基發(fā)展的第一個(gè)里程碑。
“我們這個(gè)專業(yè)，只在實(shí)驗(yàn)室、書本上研究是不夠的，只有腳踩泥土、親臨現(xiàn)場(chǎng)才能獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)。”龔曉南說：“即便在浙江一省之內(nèi)，溫州、臺(tái)州、寧波等地的軟土厚度、土層物理力學(xué)性質(zhì)也不一樣。只有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)多一些了解和研究，才能確保工程建設(shè)嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確。”
直到現(xiàn)在，在研究和教學(xué)中，龔曉南還是要求學(xué)生、要求自己到實(shí)地去考察。
從1990年申請(qǐng)到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“柔性樁復(fù)合地基承載力和變形計(jì)算與上部結(jié)構(gòu)共同作用研究”開始，龔曉南就一頭扎進(jìn)了“復(fù)合地基”的研究。30余年的時(shí)間，從理論到實(shí)踐，再?gòu)膶?shí)踐到凝練問題、解決問題，這段路，他重復(fù)了無數(shù)次。
談起未來，與泥土打了大半輩子交道的龔曉南說：“還要繼續(xù)不斷努力，因?yàn)閹r土工程研究是不可窮盡的，還有許多新問題等著我們?nèi)ソ鉀Q。”(見習(xí)記者 陳旦)
