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沈保汉:岩土工程领域的“司马迁”

来源:select= 发表时间:2014-03-18 04:10:39 作者:西门吹灯

在我国当今岩土工程领域,可以说专家众多、学者如云。然而,能够称为大师或泰斗级人物的,查阅一下资料,却不过百人。

  在我国当今岩土工程领域,可以说专家众多、学者如云。然而,能够称为大师或泰斗级人物的,查阅一下资料,却不过百人。在这几十人当中,沈保汉就是其中犹如“司马迁”般的一位显赫人物。

  将沈保汉比作“司马迁”,不是笔者的联想,而是江苏波森特岩土工程技术研究所朱建新所长的赞誉。他说:沈保汉就是桩基界的“司马迁”。笔者听了很认同,所以就用它做了文章的题目。乍一听,说沈保汉是桩基界的“司马迁”,彼此间似乎很难联系,一个是古代杰出的史学家和文学家,一个为当今岩土工程领域资深的行业专家;一个属社会科学,一个是自然学科。即便如此,深感将沈保汉比之为“司马迁”,亦有异曲同工之韵。

  敬业的精神和投入极其相似

  司马迁可以说是集中了一生的精力修史。他10岁开始学习古文书传。20岁时,从京师长安南下漫游,足迹遍及江淮流域和中原地区,所到之处考察风俗,采集传说。元封三年(前108年),司马迁继承其父司马谈之职,任太史令,掌管天文历法及皇家图籍,因而得读史官所藏图书。太初元年(前104年)后,司马迁开始撰写《史记》。后因替投降匈奴的李陵辩护,获罪下狱,受腐刑。出狱后任中书令,继续发愤著书,终成《史记》巨著。

  沈保汉称得上是毕生奉献于岩土工程

  事业,为土木建筑发展竭尽心力。岩土工程是20世纪60年代末至70年代初,将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木建筑工程实际而形成的新学科。沈保汉1938年出生于上海。1955年毕业于南京建筑工程学校工业与民用建筑专业。由于当时我国缺乏建筑行业的翻译人才,他进入哈尔滨外国语学院学习俄语,1957年,他又在哈尔滨工业大学学习建筑结构与施工专业。1962年,他继续就读于哈尔滨建筑工程学院钢结构专业研究生,1966年毕业。1982~1984年,在日本东京大学研究生院进修岩土工程专业。从研究生毕业到成为学科专家,风雨兼程数十年,沈保汉凭着坚韧的毅力和智慧,在岩土工程研究领域攻坚克难,痴心不改地一直耕耘在这个领域,可以说毕生在做一个专业。他所取得的成就和他骨子里那份坚毅、执著与顽强彼此交融,全都属于岩土工程,属于桩基和深基坑支护技术的研究与开发。

  司马迁完成的不朽《史记》,人称其书为《太史公书》。在中国史学上具十分重要的地位。它是中国第一部纪传体通史,对后世史学影响深远。《史记》语言生动,形象鲜明,也是优秀的文学作品,从而奠定了司马迁在中国文学史上的大家地位。正是其伟大的史学及文学价值与成就,鲁迅先生称《史记》是“史家之绝唱,无韵之‘离骚’”。

  而沈保汉在岩土工程及桩基和深基坑支护技术的研究与开发工作中所取得的业绩,虽不能用伟大来形容,却也绝对是当今取得卓越成就的一位泰斗级人物。

  他致力于新技术研发应用,成就显著。1975~1977年,沈保汉教授作为负责人之一,开展北京市和建设部的“长螺旋钻孔灌注桩基础及配套设备”项目,在前三门和天坛小区10余个工地负责两项关键技术:干作业长螺旋钻孔桩的工艺研究及单桩垂直承载力的评价,为前三门24幢高层建筑钻孔桩基础提供合理的单桩承载力,在国内首次将普通直径长螺旋钻孔灌注桩技术用于高层建筑。1978年“灌注桩基础及配套设备”成果获全国科学大会奖。

  1979~1986年,沈保汉主持“钻扩短桩基础的研究与应用”项目,在北京6个工地进行了8种钻扩孔工艺研究及39根桩竖向抗压承载力试验,如此大量的钻扩桩的工艺及竖向抗压承载力试验在国内实属首次,并成功地在14栋多层建筑中首批应用。

  1985~1989年,沈保汉在建设部“土层锚杆成套技术一螺旋干作业锚固法”科研项目中主持锚杆注浆关键技术和工程应用。建设部鉴定结论:干法土层锚杆成套技术居于国内领先水平,干法长螺旋成孔,碟式堵浆器是国内首创,其效果达到国内外先进水平。

  1992~2000年,他主持建设部“钻孔灌注桩桩端压力注浆新工艺及承载力评价”项目,研发出3种桩端压力注浆装置,获得专利2项。他详细地分析了260根试桩资料,在国内外首次提出后注浆桩竖向抗压承载力的综合评价方法,提出采用梨形扩大头作为桩端压力注浆量设计计算的数学模型,完整地提出后注浆技术专项规定。该成果于2001年获北京市科技进步二等奖。

  1998年起,他作为主要负责人之一参与“大直径全套管灌注桩综合技术研究”项目,进行机具设备、施工工艺及现场试验等综合研究,并在昆明、温州、深圳、北京及韩城等地完成国内首批14项全套管灌注桩基础工程。中冶集团鉴定结论指出,该成果有5个创新点,成果具有先进性、综合性和完整性,达到国际先进水平。该成果获2005年中冶集团科技进步二等奖。

  2000年起,沈保汉教授主持的全套管钻孔咬合桩项目,在深圳及天津等地32项地铁及地下支护结构工程中付诸实施,实践表明:该技术优于其它支护结构并可部分取代地下连续墙技术,技术经济环境与社会效益显著,获得了王梦恕院士的高度评价:“项目组研制并提出的施工流程与工艺相结合的配套技术;软切割方式全套管钻孔咬合桩施工技术;超缓凝混凝土的配制技术等均属首创,达到国际领先水平。”该成果于2006年获云南省科技进步二等奖。

  2001年起,在“复合载体夯扩桩成套技术”项目中,沈保汉作为第二负责人,研究并总结了载体桩的承载机理、施工工艺、极限承载力的确定、影响承载力的因素及提高承载力的新途径等,使载体桩技术健康完善地发展,在全国千余项工程实施,获得显著的社会经济环境效益。据2006年部级评估意见:该成果具有突出的创新性,总体达到国际领先水平,该成果于2007年获北京市科技进步二等奖。

  1998~2007年,沈保汉对DX桩(三岔双向挤扩灌注桩)的成桩工艺、单桩竖向承载力及荷载传递机理进行系统深入地研究,撰写20余篇高质量的论文。分析336根DX桩的静载试验资料,提出DX桩极限承载力的确定方法,系统分析8个试桩场地埋设实测元件的39根试桩的承载机理,做了大量工作,为国家行业标准《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》的制定奠定了理论依据。由他主编的国家行业标准《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》,2007年经以王梦恕院士为首的专家组审查,结论是:该设计规程具有可操作性与较高的科学性及突出的创新性,达到国际领先水平。

  他孜孜以求破解世界性难题。对于桩基础设计而言,恰当地确定极限荷载,从而求得单桩容许承载力,是关系到设计是否安全和经济的重大问题,也是国际桩基础设计中不易解决的难题。1977~1982年,沈保汉综合分析400余根多种类型的试桩资料,提出、发展、证实了评价桩垂直承载能力的S-1gP法(S-lgP曲线末段直线段起始点法)。与国内外80余种评价方法相比,S-1gP法具有极限荷载特征点明显、一法多用、简易可行、接近实测和应用广泛等优点,该法分别列入4个省部级规范与规程,1985年该成果获建设部科技进步三等奖。

  1984~1992年,他组织并参加“桩基础PTA动测系统的研究”课题的研究。北京市级鉴定结论为研究成果达到国际先进水平。该法已成功地检验20余万根桩的完整性,实践表明,桩基PTA动测系统的测试精度优于美国PIT桩完整性检测仪。该成果于1994年获北京市科技进步三等奖。

  1986~1989年,沈保汉教授主持的“确定桩屈服荷载的新方法”项目,用P-Δ2K/ΔP2法和P-K法综合确定桩屈服荷载,优于美国与日本的5种确定方法,解决了国际上如何恰当地评价屈服荷载的难题。1992年,该法列入《灌注桩基础技术规程》。

  1991~1993年,他主持的“评价桩工作特性的新方法-P/Pu-S/Su曲线法”项目,综合分析了13种施工类型近160根埋设有实测元件的试桩数据,提出的P/Pu-S/Su曲线法是划分各种桩型的桩侧极限阻力和桩端极限阻力的统一方法。北京市级鉴定结论:用P/Pu-S曲线、P/Pu-S/Su曲线和Qsu/Pu-θ曲线分析桩侧极限阻力和桩端极限阻力在国际上均属首创;该评价方法处于国际领先水平,有较高的学术价值。该成果于1994年获北京市科技进步三等奖。

  长期的实践,不懈地追求,使沈保汉成为该领域权威专家,成就非凡。他曾任北京市建筑工程研究院副总工程师兼地基基础研究所所长。先后荣获全国科学大会奖2项,省部级科学技术进步二等奖4项,三等奖6项;合著著作《高层建筑施工手册》、《高层建筑施工手册(第二版)》、《桩基工程手册》、《桩动测新技术》等12册;发表论文约200余篇,在日本《土与基础》和《基础工》杂志上发表论文3篇,在国际会议上发表英文论文2篇;论著论文总计430余万字;出版论文论著选集《桩基与深基坑支护技术进展》等。此外,还有两本关于桩基础施工的手册,总字数约180余万字,已于2013年交稿,准备出版。

   展示的专业与特点各有千秋

  司马迁《史记》是我国第一部纪传体通史,是名符其实的史学专业。全书130篇,包括12本纪、8书、10表、30世家、70列传五个部分,共52万字,记载了从黄帝到汉武帝年间长达3000年的政治、经济和文化历史,从史学角度全面而深刻地反映了我国古代社会的面貌。

  沈保汉从2000年起,在《高层建筑施工手册》第2版第6章,《施工技术》“桩基础施工技术讲座”及2010年起在《工程机械与维修》“桩基础施工新技术讲座”详细而全面地介绍了我国50余种桩基工法。每种桩基工法均包含工艺原理、优缺点、适用范围、技术特点、施工机械与设备、施工工艺流程、施工特点、施工要点、施工注意事项及效益分析等。每种桩基工法不仅读者反映内容全面、文笔流畅、实用性和操作性强,就连桩基工法的提出者也十分满意。河海大学刘汉龙教授说沈保汉撰写的“现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)”比我们写得还有新意。海南卓典集团彭桂皎总经理说沈保汉撰写的“旋转挤压灌注桩”,把我公司最近十多年来开发出来的新桩型介绍得简明扼要、概念清晰,十分有利于施工应用。北京聚力挤扩科技开发有限公司张宝成副总经理说,沈保汉撰写的“钻扩清一体化施工机械及其多节钻扩灌注桩施工工法”条理清楚、层次分明、实用性强,使我们明确了今后施工开发的方向,对公司发展十分有利。徐州盾安重工机械制造有限公司把沈保汉撰写的“盾安DTR全套管全回转钻机喀斯特地层大直径灌注桩施工工法”作为公司技术开发的有力推荐资料。

  近三年来,年逾古稀的沈保汉作为“中国国际桩与深基础峰会”的主席,成功地举办了三届峰会,汇聚岩土工程界各路英才,共计1100余名代表参会,每届峰会均有10余个国家代表参会。三届峰会总共有120余名国内外专家作高水平报告,深受与会者欢迎,并给与会者极大鼓舞。峰会的主题是桩基础创新技术与高效施工。会议主要讨论国内外桩基础领域前沿科学技术和各种桩基工程难题的解决,活跃行业学术气氛,进而推动桩基础施工技术的发展,为实现桩基础行业持续和谐发展提供高水平的国际化学术交流平台。

  在沈保汉2006年出版的《桩基与深基坑支护技术进展》专著中,已故工程院院士张在明对他的评价是:“他严谨的治学精神,更是为人所称道。”张院士说:“注重理论、面向实践、重视数据、身体力行,推广先进技术;感受到沈保汉同志甘于寂寞,老骥伏枥的精神”。这几个方面的特点反映出沈保汉的治学精神,从而也构成了该书的特色。

  综上可见,司马迁是古代纪传体史学的开创者,而沈保汉作为桩基界卓越的开拓者,代表了该领域和专业的最高水平,是当代岩土工程最具贡献的人物之一。两者各自展示的专业与特点各有千秋。

  沈保汉非凡的成就,业界赞誉有加,有人赞他是岩土工程领域的“伯乐”;有人誉他是桩基界的“第一人”;有人称他是“国宝”等等,如此杰出的大师,对推进我国岩土和桩基工程以及建筑事业发展作出巨大贡献的顶级专家,称他为岩土工程领域的“司马迁”,就是想歌其功绩,颂其精神,从而激励行业走向世界一流。

      

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