浙大教授「複合地基」理論技術與35.38億元

龔曉南（左三）與學生們討論實驗樣品。

盧紹慶攝

利用複合地基技術修建的蘭海高速公路在梯田間延伸。

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龔曉南，1944年生，浙江金華人，浙江大學教授、博士生導師，中國工程院院士。長期從事土力學及基礎工程理論研究和工程實踐，參與開設高等土力學等6門研究生課程，出版著作50多部，發表刊物論文580餘篇，培養研究生174名。2018年，龔曉南及其團隊獲得國家科技進步一等獎。

廣佛高速，我國最早的高速公路之一，是連接廣州到佛山的一條重要陸運通道。

上個世紀末，當車流量變大、原有四車道要拓寬時，一道難題擺在面前：新舊地基怎樣融合處理？

這個「卡脖子」難題最終被浙江大學建築工程學院教授龔曉南及其團隊創建的複合地基技術所攻克，即通過在地基中設置樁體等增強體來提高地基承載力，控制工後沉降。

如今，複合地基已被廣泛應用於建築工程、高速公路鐵路、市政道路、港航、機場等工程建設領域。近3年來，僅提供應用證明的工程就新增利潤和節約工程造價約35.38億元。

在今年的國家科學技術獎勵大會上，龔曉南領銜的「複合地基理論、關鍵技術及工程應用」獲得了國家科技進步獎一等獎。

「國家的需要就是我們的研究方向」

龔曉南出生於浙江金華湯溪鎮山下龔村，家境貧寒卻熱愛讀書。1961年他考入清華大學土建系，從此開啟了人生的新篇章。

「剛進清華，有兩幅大標語讓我印象深刻，一是『清華園——工程師的搖籃』，二是『為祖國健康工作五十年』。」龔曉南回憶道：「這兩句話讓我養成了兩個習慣，那就是不斷學習和堅持鍛煉。」

6年的大學時光，也給龔曉南心裡種下了一顆「為祖國服務」的種子。「記得有一次，班級組織遊覽八達嶺，途中來到青龍橋詹天佑紀念館。那時候，我們對詹天佑非常崇拜，我也暗暗下定決心，要為祖國的土木工程建設做出自己的貢獻。」龔曉南說：「大學不僅讓我掌握了現代土木工程知識，更重要的是讓我明白了，科研必須考慮國家需要。」

大學畢業後，龔曉南來到陝西鳳縣，投身到「大三線建設」當中。修公路、架橋樑、築防洪堤，工程需要他幹什麼，龔曉南就幹什麼，這一干就是十餘年。

正式與岩土打起交道，並找到未來一輩子的研究方向，要從1978年龔曉南作為改革開放後第一批研究生、考入浙江大學開始算起。「這得感謝我的老師曾國熙教授，他是當時岩土工程領域屈指可數的留學回國人員，是他帶領我走上了岩土研究的道路。」1984年，龔曉南畢業，成為中國岩土工程界培養的第一位博士。

之後他前往德國卡爾斯魯厄大學進行博士後研究。國外的先進技術讓他眼界大開。「想學的東西太多，只能一邊拚命汲取養分，一邊時刻關注祖國建築事業的發展狀況。」在他看來，留學機會難得，要先把國內急需的技術學好學透。畢竟，「國家的需要就是我們的研究方向。」

1988年，回國後的龔曉南發現，國家建設急需發展高效、經濟、快速的地基處理新技術，於是就將研究重點轉到了複合地基。

「對症下藥，一個工程一個『方子』」

我國地域遼闊，工程地質條件複雜。軟弱地基和不良地基處理，一直是困擾工程界的一大難題。如何在大片軟土區域中修建質優價廉的地基呢？

傳統地基的處理方法，在承載力、穩定性、沉降等方面難以滿足建設要求；樁基礎的處理方法，造價太高，難以大面積使用。相比之下，在地基中設置不同的增強體而形成的複合地基，其價廉物美的優勢就體現了出來。

1992年，龔曉南完成專著《複合地基》，首次提出了複合地基的理論框架、定義、形成條件和分類方法，並創建了廣義複合地基理論，成為我國複合地基發展史上第一座里程碑。

複合地基雖好，但不是簡單地「複製粘貼」就可以的。早些時候，有些建設方直接把建築中複合地基的計算方法應用到路堤工程中，也出現過一些安全事故。

龔曉南反覆強調，土是自然和歷史的產物，因為年代不同、區域不同、構造不同，每一個工程所面臨的地質條件都是千差萬別的。所以，我們必須在大的理論框架下，對症下藥，做到一個工程一個「方子」。

如今，龔曉南團隊已經「把脈問診」了全國40餘條高速公路和高速鐵路，其中包括京津城際高速鐵路、京滬高速鐵路等重大工程項目。

杭寧高速公路的建設給龔曉南留下了深刻印象。這條高速公路是長三角一體化的重要大動脈，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「跳車」現象。

面對難點，龔曉南帶著團隊成員，一次次到現場進行踏勘、設計、實施、檢測。最後，團隊提出的設計方案不僅將工期縮短了1年，且無需二次開挖；通過設置複合地基處理過渡段，有效緩解了差異沉降，控制了「橋頭跳車」現象。

杭寧高速上的防「跳車」經驗，如今已普遍運用於軟土地基高速公路的路堤與橋頭連接。

除了複合地基，龔曉南還從事軟黏土力學、基坑工程等領域的教學、科研與技術服務等工作。比如，杭州市區慶春路兩旁建築的基坑工程，許多都是他參與設計和實施的。時至今日，每每經過慶春路段，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，所以更要精心設計施工，絕對不能抱僥倖心理。」龔曉南說。

「腳踩泥土，才能獲得第一手數據」

1992年龔曉南團隊來到寧波一家公司的工地現場，團隊通過足尺試驗，研究了水泥攪拌樁的荷載傳遞規律，並形成理論成果。

這篇從工地里「跑出來」的成果，目前是複合地基領域引用排名第一的論文。

實踐是理論的基礎。在研究和教學中，龔曉南一直要求學生、要求自己到實地去考察。「我們這個專業，只在實驗室、書本上研究是不夠的，死讀書幹不成大事，只有腳踩泥土、親臨現場才能獲得第一手數據。」龔曉南說：「即便在浙江一省之內，溫州、台州、寧波等地的軟土厚度、土層物理力學性質也不一樣。只有對現場多一些了解和研究，才能確保工程建設嚴謹、準確。」

直到現在，龔曉南還常常接到緊急電話，哪個工地又有什麼問題了，需要趕緊想辦法。「我再忙也會去現場看一下。」龔曉南說。

在強調工程實踐的同時，龔曉南也非常重視教育教學。他用30年來的理論研究和工程實踐成果改寫了教科書，使複合地基成為與淺基礎、樁基礎並列的土木工程三種主要地基基礎形式之一，成為本科生和研究生教材與教學的重要內容。

「許多教材是在點滴中積累而成的，比如《土塑性力學》，是我讀博士時期讀書筆記彙集起來的。」龔曉南回憶，「讀研期間，導師要求我寫小論文、讀書筆記，我一直堅持了下來，工作後也經常結合工程寫『一題一議』。這是一個好習慣，對於發現問題、及時思考、收集素材、鍛煉筆力都很有幫助。」

此外，龔曉南還突破傳統的教學模式，在浙大土木系率先實施「大土木」教育，拓寬學生的知識面；新建道路橋樑、建築經濟管理、防災減災等學科；在他當系主任的5年間，土木系設立了一級學科博士點和博士後流動站。

談及前不久獲得的國家科技進步獎一等獎，龔曉南謙虛地擺了擺手，「功勞是屬於整個大團隊的。我們以後還要繼續做複合地基，因為研究不可窮盡，中國社會發展中還有很多新問題等著我們去解決。」

（柯溢能 吳雅蘭參與采寫）

製圖：沈亦伶

（來源：人民日報 丁雅誦）

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