在廣州，說起位于廣州最繁華商貿(mào)中心地帶的亞洲國(guó)際大酒店，老廣們鮮有不知道的。上世紀(jì)90年代，這里曾擁有當(dāng)時(shí)廣州海拔最高的旋轉(zhuǎn)餐廳，在那里能360度無障礙俯瞰廣州市全景，將廣州名勝白云山、麓湖等景點(diǎn)一覽無遺。
亞洲國(guó)際大酒店
但鮮有人知道的是，這座屹立在繁華都市中氣勢(shì)非凡的建筑，在施工時(shí)曾經(jīng)挖出過當(dāng)時(shí)（1994年）廣州最深的基坑。在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中，使用了后來聞名于巖土工程學(xué)術(shù)界的深基坑支護(hù)計(jì)算新方法——增量法，使設(shè)計(jì)節(jié)省了400多萬元，開創(chuàng)了近20米深基坑排樁支護(hù)僅采用一排錨索的先河。而這一新方法的創(chuàng)造者正是廣東省水利水電科學(xué)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)、首席學(xué)科帶頭人，廣東省巖土工程技術(shù)研究中心主任楊光華博士。
2018年，楊光華被廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳認(rèn)定為首屆廣東省工程勘察設(shè)計(jì)大師，今天的“大師說”專欄，我們一同走近廣東省首屆工程勘察設(shè)計(jì)大師——楊光華。
楊光華，清華大學(xué)巖土工程博士，現(xiàn)任廣東省水利水電科學(xué)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)、首席學(xué)科帶頭人，廣東省巖土工程技術(shù)研究中心主任，廣東水利廳首席科學(xué)技術(shù)顧問，教授級(jí)高級(jí)工程師，武漢大學(xué)博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)擔(dān)任中國(guó)建筑學(xué)會(huì)深基坑工程專委會(huì)副主任，中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)巖土力學(xué)專委會(huì)副主任，廣東省土木建筑學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，廣東省巖土力學(xué)與工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼深基坑與邊坡專委會(huì)主任，廣東省水利學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》副主編，《巖土工程學(xué)報(bào)》和《巖土力學(xué)》編委。
從事巖土工程設(shè)計(jì)與科研30余年，曾先后參與了三峽工程二期深水圍堰關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究，主持了本單位負(fù)責(zé)部分的研究，主持了港珠澳大橋高壓旋噴樁復(fù)合地基檢驗(yàn)評(píng)估、港珠澳大橋主體島隧工程靜力觸探試驗(yàn)結(jié)果評(píng)估專題研究、廣州珠江過江隧道黃沙段地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)咨詢、廣東亞洲國(guó)際大酒店基坑支護(hù)設(shè)計(jì)咨詢、廣州地鐵一號(hào)線體育中心站支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化咨詢、廣州站前路地下空間開挖咨詢、廣州市侖頭生物島隧道工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、佛山CBD深基坑安全評(píng)估、廣州市荔灣商業(yè)大廈基礎(chǔ)筏板優(yōu)化設(shè)計(jì)、東深供水工程地基處理咨詢、廣深高速公路軟基處理咨詢等幾百項(xiàng)工程設(shè)計(jì)和咨詢項(xiàng)目。獲得茅以升科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)—土力學(xué)與基礎(chǔ)工程青年獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀科技工作者、廣東省丁穎科技獎(jiǎng)、入選廣東特支杰出人才計(jì)劃（南粵百杰）、廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)等各類重要獎(jiǎng)項(xiàng)。主持了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等科研項(xiàng)目。創(chuàng)立了我國(guó)深基坑工程設(shè)計(jì)普遍應(yīng)用的計(jì)算方法一增量法；提出了建立土的本構(gòu)模型的廣義位勢(shì)理論，入編了《高等土力學(xué)》教材。
楊光華參與的科研項(xiàng)目工程之一——港珠澳大橋
追夢(mèng)
陰差陽(yáng)錯(cuò)與巖土結(jié)緣
出生于廣東羅定市的楊光華絕對(duì)算得上一個(gè)現(xiàn)實(shí)版的“天才少年”，由于學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異， 16歲恰逢國(guó)家恢復(fù)高考，被學(xué)校特批以高一考生的身份一舉拿下高考，考入重點(diǎn)大學(xué)武漢水利電力學(xué)院（現(xiàn)屬武漢大學(xué)）電廠結(jié)構(gòu)工程專業(yè)。在他人眼中，“學(xué)習(xí)好”成了他的專屬標(biāo)簽。
1985年，從同校固體力學(xué)專業(yè)研究生畢業(yè)的楊光華回到了家鄉(xiāng)廣東，一心想從事固體力學(xué)方面工作的他雖被國(guó)家分配到了水利部部屬的珠江水利委員會(huì)，但沒有專業(yè)對(duì)口的部門，因?yàn)椴桓市?，想去從事?dāng)時(shí)十分熱門的建筑行業(yè)，在廣東省水利水電科學(xué)研究所找工作時(shí)，陰差陽(yáng)錯(cuò)地在辦公室樓道里偶遇當(dāng)時(shí)的土工試驗(yàn)室主任陸培炎先生，從此進(jìn)入了巖土工程界。
“現(xiàn)在想來，真是要感謝陸先生的熱心，他見到我是找工作的研究生，馬上熱心的詢問和了解，因?yàn)樗脑儐?，我的專業(yè)特長(zhǎng)一下子找到了用武之地。當(dāng)時(shí)他正在開展土的本構(gòu)模型研究，正需要人開發(fā)有限元程序軟件，把他研究的模型開發(fā)出來用于工程計(jì)算，我的專業(yè)正好對(duì)上了。”楊光華說，就這樣，無意之間他就從事了巖土工程的設(shè)計(jì)和研究，并且一干就是一輩子了！
楊光華回憶說，1986年，陸培炎先生組織成立了廣東省巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)，云集了包括后來成為院士的容柏生、周福霖等專家教授在內(nèi)的建筑、水利、交通、地質(zhì)等各行業(yè)廣東最權(quán)威的專家，也成為當(dāng)時(shí)廣東甚至在全國(guó)最活躍的學(xué)會(huì)之一。作為前途無量的年青人，他也正是通過這個(gè)學(xué)會(huì)參與了廣東建筑、交通和城市建設(shè)等當(dāng)時(shí)發(fā)達(dá)行業(yè)的許多工程技術(shù)難題的咨詢工作，積累了許多解決技術(shù)工程疑難雜癥的經(jīng)驗(yàn)和方法，為他后來的成功奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
探索
在沒有路的地方開拓新路
從事巖土工程設(shè)計(jì)與科研工作30多年，楊光華不知犧牲了多少節(jié)假日的休息時(shí)間，也從未好好休過假，問及是否有過厭倦疲憊，他笑稱，科研成果要被社會(huì)或行業(yè)認(rèn)可可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間，有的也許其本人都體驗(yàn)不到成就所帶來的榮光。“但也許就是一個(gè)對(duì)科學(xué)夢(mèng)想的追求吧！在沒有路的地方開拓新路，并像追蹤電視連續(xù)劇那樣追求科學(xué)真理，當(dāng)研究過程中遇到困難受到質(zhì)疑時(shí)，你就當(dāng)是連續(xù)劇里主人公要有點(diǎn)波折好了，過程越曲折，劇情越吸引人，大結(jié)局也越精彩呢！這樣鼓勵(lì)自己做下去，也許就能做出一個(gè)系統(tǒng)的研究成果。”
深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的增量法，便是他諸多創(chuàng)新性科研成果中極具代表性的一個(gè)，楊光華笑言，那真正是無基金、無獎(jiǎng)金、無逼迫、不考核，也不是科研任務(wù)，完全是工作之外的自由探索研究。歷經(jīng)近20年的論證完善，卻被他硬堅(jiān)持了下來，最終成為被行業(yè)廣泛應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法。
“這個(gè)方法最早提出是源于1989年國(guó)內(nèi)第一條使用沉管法的過江隧道——廣州珠江過江隧道黃沙段深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)，其江中隧道與岸上的連接是一個(gè)深基坑，基坑深度達(dá)到17.8m，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用T字型地下連續(xù)墻，三層支撐，這么深的基坑支護(hù)，也是當(dāng)時(shí)廣州最深的基坑，當(dāng)時(shí)還沒有相應(yīng)的規(guī)范可遵循。”楊光華介紹說，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)單位對(duì)這么深的基坑支護(hù)還是有所顧慮，按照當(dāng)時(shí)的傳統(tǒng)方法計(jì)算，倘若算不準(zhǔn)，還是有風(fēng)險(xiǎn)的，于是找到當(dāng)時(shí)的省水科所，希望能提供支持。楊光華接手這個(gè)工作后，查閱了大量資料，深入了解了深基坑的施工過程，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的計(jì)算方法難以考慮施工全過程的影響，按傳統(tǒng)方法計(jì)算不太合理。楊光華經(jīng)過深入思考，創(chuàng)造性地提出了能考慮施工全過程的增量計(jì)算法，經(jīng)過多次爭(zhēng)論后，最終成果被工程采納。
后續(xù)的近20年中，增量法開始被廣州地鐵應(yīng)用，但也遭到不少專家的質(zhì)疑，但楊光華卻堅(jiān)持自己開發(fā)計(jì)算程序，不斷創(chuàng)新應(yīng)用該理論，如用于支撐加預(yù)應(yīng)力的計(jì)算，用于合理確定支護(hù)的入土深度，用于土釘支護(hù)的計(jì)算，用樂觀的態(tài)度，堅(jiān)毅的精神在一次次工程實(shí)踐中證明了這一方法的正確性和優(yōu)越性，并形成了大量有說服力的論證報(bào)告，刊發(fā)于多個(gè)專業(yè)學(xué)術(shù)期刊，形成了一套系統(tǒng)的科研成果，得到業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可。這一成果最終還被列入廣東省深基坑規(guī)范，被編入深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的商業(yè)軟件和深基坑的手冊(cè)、指南等，在全國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，成為了目前我國(guó)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)普遍應(yīng)用的方法。在亞洲大酒店、廣州地鐵一號(hào)線長(zhǎng)壽路站、體育中心站等大型工程中，增量法都被積極采納應(yīng)用，后來獲得了廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，并于2004年總結(jié)出版了專著《深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)用計(jì)算方法及其應(yīng)用》。
廣州地鐵一號(hào)線施工中采用了增量法
感悟
“有用”才是判斷研究是否有價(jià)值的依據(jù)
“科研應(yīng)該說是造福人類的事業(yè)，但其過程就像是一個(gè)開路人的艱辛與榮光。在沒有路的地方開拓新路，為方便后人到達(dá)彼岸提供捷徑。在未知的地方探索新路，一點(diǎn)一滴、一步一步地前行，需要勇氣、智慧和長(zhǎng)期的堅(jiān)持，是很不容易的事！但當(dāng)看見后來者沿著你所開拓的新路輕松前行時(shí)，你又會(huì)感到無比的欣慰和榮光！”
這是楊光華在總結(jié)自己三十余年工程科研從業(yè)經(jīng)歷所撰文《科研的艱辛與榮光——我的三十多年的科研歷程》中開篇的一段話，他說，這也是他三十余年堅(jiān)持在工程科研上勇攀高峰的肺腑之言。
楊光華不只是在深基坑支護(hù)方面有創(chuàng)新性成就，在地基設(shè)計(jì)方法和巖石上的樁基設(shè)計(jì)等方面，也都是理論結(jié)合工程創(chuàng)造性地解決工程難題的。如在解決廣州千層餅式的巖石樁基設(shè)計(jì)方面，對(duì)于遇到巖石軟夾層的問題，同樣提出了創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方法，即強(qiáng)度和變形雙控制的方法，比規(guī)范的簡(jiǎn)單用持力層厚度的方法更科學(xué)合理，成功用于多棟建筑的設(shè)計(jì)。在面對(duì)珠三角深厚軟土地基的水閘地基處理的難題方面，提出了用復(fù)合地基控制變形的設(shè)計(jì)思想，有效解決了通常樁基產(chǎn)生的底板脫空的工程隱患，得到廣泛的應(yīng)用，為此還組織編制了相應(yīng)的規(guī)程，以方便推廣應(yīng)用。
在總結(jié)自己的成功經(jīng)驗(yàn)時(shí)，楊光華坦言，巖土工程的科研一定要跟實(shí)際工程相結(jié)合，要廣泛參與工程實(shí)踐，在紛繁復(fù)雜的工程中了解工程需求，發(fā)現(xiàn)問題，運(yùn)用簡(jiǎn)單實(shí)用的理論去解決問題，并形成規(guī)范，這樣的科研才是工程師最需要的，即“源于工程，高于工程，用于工程”；
而談到勘察設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展，他表示，中國(guó)是工程大國(guó)，要成為技術(shù)強(qiáng)國(guó)，必須邊實(shí)踐邊認(rèn)識(shí)，不斷提高規(guī)律性認(rèn)識(shí)和技術(shù)水平，積累經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新理論，建立起自己的技術(shù)標(biāo)桿，提高我們的設(shè)計(jì)水平；尤其像廣東地質(zhì)條件極其復(fù)雜，工程事故中很大部分都是地下引起的，更應(yīng)加強(qiáng)研究，提高認(rèn)識(shí)。同時(shí)對(duì)于工程科研，更應(yīng)注重解決問題，要不斷完善我們的技術(shù)評(píng)價(jià)體系，提高應(yīng)用率評(píng)價(jià)比重，正確引導(dǎo)工程科研的方向。“工程科研，方向正確與否取決于你的研究是否能更好的解決實(shí)際問題，‘有用’才是判斷研究是否有價(jià)值的依據(jù)，而不一定是在什么高級(jí)的地方發(fā)表了論文。只有社會(huì)普遍有需求，大家都能用，大家都在用的技術(shù)理論，才是好的技術(shù)理論。”
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