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像追剧一样追求科学真理
——访首届广东省工程勘察设计大师杨光华

2018-05-08 下午 04:44:43    来源:广东省住房和城乡建设厅    点击数:

首届广东省工程勘察设计大师之杨光华

广东省副省长许瑞生为杨光华颁发设计大师证书

首届广东省工程勘察设计大师之杨光华

  说起位于广州最繁华商贸中心地带的亚洲国际大酒店,老广们鲜有不知道的。上世纪90年代,这里曾拥有当时广州海拔最高的旋转餐厅,能360度无障碍俯瞰广州市全景,将广州名胜白云山、麓湖等景点一览无遗。

  但鲜有人知道的是,这座屹立在繁华都市中气势非凡的建筑,在施工时曾经挖出过当时(1994年)广州最深的基坑。在深基坑支护设计中,使用了后来闻名于岩土工程学术界的深基坑支护计算新方法——增量法,使设计节省了400多万元,开创了近20米深基坑排桩支护仅采用一排锚索的先河。而这一新方法的创造者正是首届广东省工程勘察设计大师、广东省水利水电科学研究院名誉院长、首席学科带头人,广东省岩土工程技术研究中心主任杨光华博士。

  阴差阳错与岩土工程结缘

  出生于广东罗定市的杨光华绝对算得上一个现实版的“天才少年”,由于学习成绩优异, 16岁被学校特批以高一考生的身份一举考入武汉水利电力学院电厂结构工程专业。在他人眼中,“学习好”成了他的专属标签。

  1985年,从武汉水利电力学院固体力学专业研究生毕业的杨光华回到了家乡广东,一心想从事固体力学方面工作的他被国家分配到了水利部珠江水利委员会,却没有专业对口的部门,因为不甘心,到广东省水利水电科学研究所找工作时,在楼道里偶遇当时的土工试验室主任陆培炎,从此进入了岩土工程界。

  “真是要感谢陆先生的热心,他见到我是找工作的研究生,马上热心地询问和了解,因为他的询问,我的专业特长一下子找到了用武之地。当时他正在开展土的本构模型研究,正需要人开发有限元程序软件,把他研究的模型开发出来用于工程计算,我的专业正好对上了。”杨光华说,就这样,他从事了岩土工程的设计和研究,并且一干就是一辈子!

  杨光华回忆说,1986年,陆培炎组织成立了广东省岩石力学与工程学会,云集了容柏生、周福霖等专家教授在内的建筑、水利、交通、地质等广东各行业最权威的专家,也成为当时广东甚至在全国最活跃的学会之一。作为前途无量的年青人,他也正是通过这个学会参与了广东建筑、交通和城市建设等行业的许多工程技术难题咨询工作,积累了许多解决技术工程疑难杂症的经验和方法,为后来的成功奠定了坚实基础。

  在没有路的地方开拓新路

  从事岩土工程设计与科研工作30多年,杨光华不知牺牲了多少节假日,也从未好好休过假,问及是否有过厌倦疲惫,他笑称,科研成果要被社会或行业认可可能需要很长的时间,有的也许其本人都体验不到成就所带来的荣光,“但也许就是一个对科学梦想的追求吧,在没有路的地方开拓新路,并像追踪电视连续剧一样追求科学真理,当研究过程中遇到困难受到质疑时,你就当是连续剧里主人公要有点波折好了,过程越曲折,剧情越吸引人,大结局也越精彩!这样鼓励自己做下去,也许就能做出一个系统的研究成果。”

  深基坑支护结构计算的增量法,便是他诸多创新性科研成果中极具代表性的一个。杨光华笑言,那真正是无基金、无奖金、无逼迫、不考核,也不是科研任务,完全是工作之外的自由探索研究。历经近20年的论证完善,却被他硬坚持了下来,最终成为被行业广泛应用的设计方法。

  “这个方法最早提出是源于1989年国内第一条使用沉管法的过江隧道——广州珠江过江隧道黄沙段深基坑支护的设计,其江中隧道与岸上的连接是一个深基坑,基坑深度达到17.8米,支护结构采用T字型地下连续墙,三层支撑,这么深的基坑支护,也是当时广州最深的基坑,当时还没有相应的规范可遵循。”杨光华介绍说,当时设计单位对这么深的基坑支护有所顾虑,按照当时的传统方法计算,倘若算不准,还是有风险的,于是找到当时的省水科所,希望能提供支持。杨光华接手这个工作后,查阅了大量资料,深入了解了深基坑的施工过程,发现传统的计算方法难以考虑施工全过程的影响,按传统方法计算不太合理。经过深入思考,他创造性地提出了能考虑施工全过程的增量计算法,经过多次争论后,最终成果被工程采纳。

  后续的近20年中,增量法开始被广州地铁应用,但也遭到不少专家的质疑,但杨光华坚持自己开发计算程序,不断创新应用该理论,如用于支撑加预应力的计算,用于合理确定支护的入土深度,用于土钉支护的计算,用乐观的态度、坚毅的精神在一次次工程实践中证明了这一方法的正确性和优越性,并形成了大量有说服力的论证报告,刊发于多个专业学术期刊,形成了一套系统的科研成果,得到业内广泛认可。这一成果最终还被列入广东省深基坑规范,并被编入深基坑支护设计的商业软件和深基坑手册、指南等,在全国得到了广泛的应用,成为目前我国深基坑支护设计普遍应用的方法。在亚洲大酒店、广州地铁一号线长寿路站、体育中心站等大型工程中,增量法都被积极采纳应用,后来获得了广东省科学技术奖三等奖,并于2004年总结出版了专著《深基坑支护结构的实用计算方法及其应用》。

  “有用”是判断研究价值的依据

  “科研应该说是造福人类的事业,但其过程就像是一个开路人的艰辛与荣光。在没有路的地方开拓新路,为方便后人到达彼岸提供捷径。在未知的地方探索新路,一点一滴、一步一步地前行,需要勇气、智慧和长期的坚持,是很不容易的事!但当看见后来者沿着你所开拓的新路轻松前行时,你又会感到无比的欣慰和荣光!”

  这是杨光华在总结自己30余年工程科研从业经历所撰文《科研的艰辛与荣光——我的三十多年的科研历程》中开篇的一段话,也是他30余年坚持在工程科研上勇攀高峰的肺腑之言。

  杨光华不只是在深基坑支护方面有创新性成就,在地基设计方法和岩石上的桩基设计等方面,也都是理论结合工程创造性地解决工程难题。如在解决广州千层饼式的岩石桩基设计方面,对于遇到岩石软夹层的问题,同样提出了创新性的设计方法,即强度和变形双控制的方法,比规范的简单用持力层厚度的方法更科学合理,成功用于多栋建筑的设计。在面对珠三角深厚软土地基的水闸地基处理的难题方面,提出了用复合地基控制变形的设计思想,有效解决了通常桩基产生的底板脱空的工程隐患,得到广泛的应用,为此还组织编制了相应的规程,以方便推广应用。

  在总结自己的成功经验时,杨光华坦言,岩土工程的科研一定要跟实际工程相结合,要广泛参与工程实践,在纷繁复杂的工程中了解工程需求,发现问题,运用简单实用的理论去解决问题,并形成规范,这样的科研才是工程师最需要的,即“源于工程,高于工程,用于工程”。

  而谈到勘察设计行业的发展,他表示,中国是工程大国,要成为技术强国,必须边实践边认识,不断提高规律性认识和技术水平,积累经验,创新理论,建立起自己的技术标杆,提高我们的设计水平;尤其像广东地质条件极其复杂,工程事故中很大部分都是地下引起的,更应加强研究,提高认识。同时对于工程科研,更应注重解决问题,要不断完善我们的技术评价体系,提高应用率评价比重,正确引导工程科研的方向。“工程科研,方向正确与否取决于你的研究是否能更好的解决实际问题,‘有用’才是判断研究是否有价值的依据,而不一定是在什么高级的地方发表了论文。只有社会普遍有需求,大家都能用,大家都在用的技术理论,才是好的技术理论。”

  人物简介

  杨光华,清华大学岩土工程博士,现任广东省水利水电科学研究院名誉院长、首席学科带头人,广东省岩土工程技术研究中心主任,广东水利厅首席科学技术顾问,教授级高级工程师,武汉大学博士生导师。并担任中国建筑学会深基坑工程专委会副主任、中国力学学会岩土力学专委会副主任、广东省土木建筑学会副理事长、广东省岩土力学与工程学会副理事长兼深基坑与边坡专委会主任、广东省水利学会副理事长,中国《岩石力学与工程学报》副主编,《岩土工程学报》和《岩土力学》编委。2018年,被广东省住房和城乡建设厅认定为首届广东省工程勘察设计大师.

  从事岩土工程设计与科研30余年,曾先后参与了三峡工程二期深水围堰关键技术攻关研究,主持了港珠澳大桥高压旋喷桩复合地基检验评估、港珠澳大桥主体岛隧工程静力触探试验结果评估专题研究、广州珠江过江隧道黄沙段地下连续墙设计咨询、广东亚洲国际大酒店基坑支护设计咨询、广州地铁一号线体育中心站支护结构优化咨询、广州站前路地下空间开挖咨询、广州市仑头生物岛隧道工程围护结构设计、佛山CBD深基坑安全评估、广州市荔湾商业大厦基础筏板优化设计、东深供水工程地基处理咨询、广深高速公路软基处理咨询等几百项工程设计和咨询项目。获得茅以升科学技术奖—土力学与基础工程青年奖、全国优秀科技工作者、广东省丁颖科技奖、入选广东特支杰出人才计划(南粤百杰)、广东省科学技术一等奖等各类重要奖项。创立了我国深基坑工程设计普遍应用的计算方法——增量法;提出了建立土的本构模型的广义位势理论,入编《高等土力学》教材。(广东建设报记者 黎莉芩)

责任编辑:江定倍