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30年創新實踐,為地基處理開出“良方”

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-01-09  浏覽次數:127
核心提示:  記國家科學技術進步獎一等獎複合地基理論、關鍵技術及工程應用  廣佛高速,是中國最早的高速公路之一。因車流量過大,原有
   ——記國家科學技術進步獎一等獎“複合地基理論、關鍵技術及工程應用
 
  廣佛高速,是中國最早的高速公路之一。因車流量過大,原有的四車道在運行8年後,就無法滿足運力。拓寬公路,第一步就是新舊地基的融合及處理。如何最少時間、最低成本、最大效果地實現六至八車道拓寬,成為當時橫亘在這條高速公路上的重要卡口。
 
  這個卡脖子難題最終被中國工程院院士、浙江大學建築工程學院教授龔曉南及其團隊創建的地基處理“良方”——複合地基處理技術所攻克。
 
  也正憑借着曆時30年研究成果:“複合地基理論、關鍵技術及工程應用”,龔曉南團隊獲2018年度國家科學技術進步獎一等獎。
 
  作為浙江省培養的第一位博士,也是中國岩土工程界培養的第一位博士,龔曉南曾于1986年前往德國Karlsruhe大學土力學與地下工程研究所進行博士後研究。
 
  改革開放後,國内工程建設規模日益擴大,軟弱地基或不良地基處理的問題愈發顯現。1988年,龔曉南回國後,意識到研發地基處理新技術的重要性。“國家需要什麼,我就研究什麼。”在這一理念的驅動下,他将研究重點轉到了複合地基。
 
  在20世紀60年代,國外将采用碎石樁加固的人工地基稱為複合地基。随着我國工程建設的發展,水泥土等柔性樁和鋼筋混凝土等剛性樁技術在工程中也被應用,對“複合地基”的定義一時争論不休。
 
  這個時候,龔曉南站出來打開了這個結。1990年,龔曉南通過荷載傳遞機理分析,首次總結出複合地基的本質是在荷載的作用下,樁和樁間土能夠共同直接承擔上部荷載,這也是複合地基與淺基礎和樁基礎之間的主要區别。
 
  1992年,龔曉南出版複合地基領域第一部專著,正式提出複合地基的科學定義——天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強,或被置換,或在天然地基中設置加筋材料,加固區是由基體和增強體兩部分組成的人工地基。
 
  “樁基礎,荷載通過基礎先傳遞給樁體,再通過樁體傳遞給地基土體。而複合地基,一部分荷載通過基礎直接傳遞給地基土體,另一部分通過樁體傳遞給地基土體。”龔曉南如是說道。
 
  之後十多年裡,複合地基的理論和技術随着研究不斷深化,團隊成功将複合地基應用從建築工程拓寬到公路、鐵路等領域。并研發出了系列高性能新型複合地基技術,用來滿足不同類型的工程建設需要。
 
  用龔曉南的話說,便是“根據具體地質條件對症下藥,一個工程,用一個‘方子’。”
 
  在建造杭甯高速公路浙江段時,為應對軟土分布範圍廣,軟土層厚度變化大等問題,龔曉南團隊采用低強度混凝土樁複合地基技術,同時在涵洞和通道兩側設置采用複合地基處理的過渡段,通過改變複合地基的樁長和置換率,實現了複合地基和堆載預壓兩種地基處理方法之間差異沉降的平緩過渡。
 
  “複合地基技術已成為我省高速公路建設不可或缺的一項關鍵技術,得到了大面積的推廣和應用,取得了顯著的經濟效益和社會效益。”甘肅省交通運輸廳總工程師楊惠林在接受采訪時說道。
 
  據不完全統計,近3年裡,僅提供應用證明的工程就新增利潤和節約工程造價達35.38億元。
 
  如今,已過古稀之年的龔曉南依舊深愛着腳下的這片土地。他說:“這次拿獎了以後還要繼續做複合地基,因為研究是不可窮盡的,還會有新的問題等着我們去解決。”
 
 
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