我国古代,有一些建造地下陵寝、凿洞供人们引水或便利山区居民交通行走的工匠,百姓唤其“土行孙”。如今,一位98岁高龄的学者称自己为当代的“土行孙”,他就是中国科学院资深院士,国内外著名岩土力学与工程、隧道与地下工程专家,同济大学土木工程学院荣誉教授孙钧先生。
从长江三峡工程、南水北调工程,到国内首座海底隧道,再到港珠澳大桥,一项项国家重大工程建设,都凝结着他的卓著智慧和辛勤汗水;
他心系人才培养,倾力提携后学,为国家岩土力学与工程、隧道与地下工程建设事业输送了一大批中坚力量;
他自称“工程医生”,耄耋之年的他依然乐此不疲地奔忙于各大工程工地,在现场为工程建设把脉问诊……
【“桥梁,是我的‘初恋’”】
青年时代,孙钧就勇于投身爱国护校学生运动。新中国成立后,怀着“要为新中国建设贡献知识和力量”这一强烈信念,孙钧发愤读书,勤恳钻研,苦练上千道习题,打下了坚实的学识基础。
孙钧大学读的专业是土木工程,因为俄语基础好,身为讲师的他受学校委派,担任在同济工作的苏联桥梁专家斯尼特柯教授的专业技术口译。这使得他科研起步时主攻的是钢桥结构。他笑称:“桥梁是我的‘初恋’。”
1960年,为了我国国防工程建设与北京、上海等大城市地铁工程建设的发展,同济大学任命孙钧负责兴办国内外首个“隧道与地下建筑工程”专业,并担任首届专业教研室主任。自此,他就一直潜心于地下结构领域埋首耕耘、甘于奉献,至今已逾一个甲子。
1971年,在下放农村的冬夜,他仍坚持在油灯下苦啃《岩石力学》英文原著。此后数十年的持续努力,让他一步步成长为国际岩石力学学会副主席暨国家小组主席,2015年获学会会士荣誉称号。
“勤奋”和“惜时如命”,已成为他坚持终生的习惯。“我在李校长身边的那几年,是我学业上、科研上进步最快的年头。”他一生感念年轻时李国豪校长对青年教师的一番教诲:“一个大学毕业生五年内如果没有养成勤奋、惜时的好习惯,从开始时的手懒(不写论文了)到后来发展到脑子懒,我看他以后也就难了。”由此,孙钧暗下决心,并真正做到了数十年来未敢稍有一日懈怠,愈钻研愈有兴趣,愈有兴趣就更钻研,不断攀登一个又一个科学高峰。
【“国家需要,就是我的努力方向”】
“国家的需求,就是我努力的方向。”孙钧在一个个专业领域中,勤奋求索。
早在20世纪60年代,孙钧主持并负责了我国首座特大型地下飞机洞库和所配套的地下储油洞库工程的建设;他又作为总体设计负责人,承担了上海市扩大试点地铁车站工程的勘测、设计和施工,并担任上海第一条黄浦江打浦路隧道、延安东路隧道,上海、南京、广州、宁波等各城市轨道地铁建设的技术专家。
数十年来,他在工程流变学、地下结构粘弹塑性理论、近海工程抗腐耐久性研究、软岩挤压型大变形机理与工程整治等子学科都有深厚造诣,做出了有国际影响的丰硕成果。早在1997年,他就开始钻研软科学(侧重于人工智能科学)在岩土工程中的应用,迄今历时20余年,亦颇有建树,是这一领域国内外的先行者之一。
他的科研工作始终瞄准国家战略、对接国家需求。“学术研究不是高校书斋殿堂内的摆饰,不能只醉心于理论上的求高求深而不联系工程实际。”他说,“我们要在引领学术发展方向的同时,紧密围绕国家重大战略需求,更多承担重要应用基础科研项目,全力服务国家重大工程建设。”
他曾参与过很多“超级工程”,包括青藏公路、长江三峡水利枢纽、南水北调、洋山深水港、长江隧桥、国内第一座海底和越江隧道,世界第一大直径软土盾构隧道、正在施工中的深(圳)中(山)通道等数十座跨越江海、大山的特大跨桥隧工程……数十年来,他作为技术专家主持和参与国家重大工程项目的岩土与地下工程、桥梁工程的勘测设计施工研究,为我国众多重点工程建设保驾护航。
为国家培育栋梁之材,是他作为师者最感光荣的使命。令他最感欣慰的是:“能培养一批人,超过自己,长江后浪推前浪。”从教70多年来,他悉心培养指导了80余名博士、近30名博士后研究人员。如今,在我国各地隧道与地下工程建设中都有孙先生及其弟子们作出的重要贡献。
【港珠澳大桥的“技术护航者”】
举世瞩目的港珠澳大桥建设过程中,近90岁高龄的孙院士带领他的团队成员一起组成了大桥岛隧工程技术咨询团队,为大桥建设奉献专业智慧。老先生频繁地往来于上海和珠海,奔走于工地和会议室,前前后后参加各类技术风险评估会、技术咨询和方案论证会议达40余次。
港珠澳大桥沉管隧道是当前世界上唯一的深埋沉管隧道,隧道深埋在外海海底,它的长度和埋置深度都达到世界最长、最深规模。由于这项“超级工程”涉及很多全新的技术,其蕴含的巨大工程难度都是过去不曾遇过的。孙钧院士为港珠澳大桥解决了不少难题。
老院士一开始就极力推荐“宜选用海底沉管隧道”这一他认为最优的方案,终获各方赞同;针对岛隧过渡段海域的深厚软基区段,他极力推荐与当前采用管段柔性接头相适应的“挤密砂桩”复合地基工法,而摒弃不用刚性长桩,其科学有效性都被后来的工程实践所充分证明。
在孙钧的工作议程上,2017年最后一个学术会议是有关于港珠澳大桥桥梁美学的。港珠澳大桥跨海段长度22.9公里,海底隧道长达5.9公里,有两个10万平方米的人工岛。“这两个人工岛如何规划,人工岛的景色如何与海景协调,吸引更多香港同胞到这里来旅游,全桥景色怎么设计更好,这些都是桥梁美学关注的问题。” 孙钧说。
【“学问存在于工程实践之中”】
孙钧是位国际知名度很高的隧道与地下工程理论大师,学贯中西,誉满全球业界。然而,他的研究永远不会拘于把自己锁在实验室和计算机房里。
他自己有个说法:“岩土工程研究一定要去现场,书本知识是间接的,学问主要在工地现场,它是一项‘隐函数’,要依靠理论功底将其上升到更深层次高度,再反馈到实践中去检验,而不是送国外文献,急着发表高水平论文呀。不入虎穴,焉得虎子。”
这样,跋山涉水成了孙老的工作常态。有些工地远在险峻之地,他却毫不在乎。孙钧有他的理由:岩土这东西,不能只关在学术殿堂里做空头学问,而是一定要在工地现场“验明正身”;“我是一个工程医生,我的病人就是发生了各种病害的工程现场。现场有病害(隧道塌方、冒顶、涌水、突泥等等),我人不去现场给工程把脉问诊,又怎能作出正确诊断并对症开药?”
20世纪末,孙钧在去湖北恩施市现场查看四渡河上一座特大跨谷悬索大桥隧道锚的锚洞时,一脚高一脚低地从约近35度的陡坡艰难地一步步到达70余米深处的地下洞底。他花了一个多小时仔细察看岩体结构产状后,又在别人的搀扶下从铁索阶梯亦步亦趋地爬到地面。到了洞口,却喘着粗气,足足有5分钟说不出话来。后来,孙老还满面笑容高兴地告诉人们:“这次是真的考验我的体力极限了!”
2002年元宵,黄河两岸彻骨严寒,室外温度达到了摄氏零下18摄氏度。在南水北调工程中线穿越黄河盾构隧洞的北岸深大竖井里,孙钧手握冰凉透骨的铁扶梯,艰难下到约50米深处的竖井井底。他要实地察看、触摸岩土地质的实际产状,为工程难点出谋划策。
即便身在病榻,也心系国家大事。2008年汶川地震发生之际,刚刚做完心脏支架手术的孙钧院士强烈要求出院,他要赶赴灾区进行现场考察,为解决当时堰塞湖问题的整治方案出力。后经医生极力劝阻才不得已作罢。躺在病床上,老人还尽可能搜集相关信息,针对难题进行研究,撰写了两篇研究报告报送中科院。
80多岁的时候,孙钧带着氧气罐前往海拔3000米的西北,为兰武客运专线(兰州-武威)乌鞘岭隧道施工方解难。即便在93岁高龄时,孙老每年还要平均外出30余次,那微驼的身影一次次出现在一个个工地现场。团队师生忆起昔日一幕幕情景,感佩不已。
【始终保持年轻人的战斗姿态】
“Never say too old and too late to learn and to do.”(学习、做事,永不言老、言晚。)孙钧院士经常以此告诫弟子们。他曾对一个年近半百的学生笑言:“人生四十刚起步,你今年还不到10岁呢。”耄耋之年的他总是自认为正值壮年,“数十年来,兢兢业业,自问没有一天敢稍有懈怠。”
他始终保持着年轻人奋进、拼搏的战斗姿态。正是得益于长年深厚的学术积淀,在关键科学问题上,他总能目光如炬,将一个个棘手的难题精准把脉,求得从本质、机理上的认识,并谋求根本性的解决。
老先生一直保持着一位科学大师对工程问题的远见卓识和高度敏锐感。近年来,他密切关注隧道与地下工程中的节能环保新技术,不断拓展新的研究领域。
在学术研讨会上,孙钧院士向青年弟子们介绍未来工程领域发展的新态势,那就是人工智能、大数据、云计算、信息和网络技术等在土木工程设计施工和运营中的风险预测预报、图像视频显示与分析、结构变形控制和专用程序软件研发等各门类子学科的开拓与创新。
他谆谆告诫年轻人:“我们通过人工智能技术可以发现工程设计施工中的关键性标靶,设计优化新型创意性更好的土建结构,预控不测的投资和施工风险,有效弥补在传统技术研发中当前存在的投资大、效率低、周期长以及成果转化慢等缺点和存在的问题。”这些论述,令在座后辈们深深折服。
作者:李蕾 黄艾娇
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