郑颖人院士 工程专家、中国工程院院士郑颖人的岩土人生

鸟瞰幢幢千姿百态的空中楼宇,眺望条条四通八达的高速公路,你可知道支撑这些地面建筑的岩土状况?现年68岁的中国工程院新增院士、解放军后勤工程学院教授郑颖人,就是中国岩土工程领域中一位杰出专家。

不久前从正在建设的三峡库区传来讯息,我国将在重庆涪陵白鹤梁的古水文壁刻遗址建起一个水下博物馆以保护文物,而提出这一方案并负责技术研究的正是郑颖人。

都说郑颖人是中国岩土工程的一面旗帜。他首创了广义塑性力学理论新体系,拓展了岩土塑性力学新领域;他发明了软粘土地基强夯新工艺;他编纂的《地下工程围岩稳定分析》等多部理论专著,编写了国家《建筑边坡工程技术规范》,填补了我国工程技术边坡领域的空白;他首次提出了中国浅埋洞室地表下沉量的监控标准,开创了我国城市岩土工程领域建设的先例。

聚焦岩土:机遇与挑战同行

事业浩瀚无边,每个人都会选择自己理想的彼岸,而郑颖人却偏偏选中了岩土。“我本来是学石油的,后来却半路出家走进了地下岩土工程建设的行列。”郑颖人说。

60年代以前,我国对岩土工程理论的研究几乎空白,地下建筑工程全部照搬国外专家根据沙漠中修建地下铁路的实践导出的模式,致使在岩石中修建地下洞库也得填进同沙漠中同样多的钢筋、水泥,这种巨大的浪费敲击着郑颖人的心。

漫漫求索路,几多风雨骤。历史总是把机遇留给那些对事业具有执着追求精神的人。郑颖人在地下建筑工程的钻研中度过了一个又一个的不眠之夜,他把自己封闭在小屋里,苦心研究,结合参加国防工程设计的实践,反复推导,四处请教,终于在国内首先提出了地下钢筋砼罐室、掘开式钢筋油罐的计算方法及半埋入流沙地区的封闭形掘开式飞机库的计算方法,总结出了地下工程围岩力学理论。

这一重要理论不仅避免了以后国内地下工程建设中的惊人浪费,而且使一些国防工程的重大技术难题迎刃而解。

紧接着他又先后主持和参加了9个军队洞库的设计与科研工作,进一步完善了理论体系,这一技术在国防工程建设中发挥了很大的效益,每年为国家节约资金上亿元,这项成果获得了全国科学大会奖。

初战告捷使郑颖人百感交集,勇气倍增,他决定向岩土工程更深更远的方向发展。他来到重庆,要在人防工程密布的山城建高楼。他首先突破了城市岩土工程理论的“禁区”,主持了“重庆轻轨工程合理埋深与结构型式”项目的论证,首次提出了硬岩地层中浅埋洞室上地表下沉量的监控标准,优化了车站设计,开辟了城市岩土工程领域建设的先例;他还利用岩体与地下工程本身承载力的大胆构想,在浅埋洞室上修建几十层的高楼,解决了困扰工程界几十年的建筑难题,比常规的跨越结构节省了投资,缩短了工期。

在重庆市世贸大厦建设中,他在基坑与地下洞库间采用最小的岩石间壁的研究获得成功,为大厦多开拓近8000平方米的建筑面积。针对重庆市岩质建筑边坡,更新了按土压力公式计算岩石压力的常规做法,提出了岩石压力计算公式和计算参数,以及建筑边坡的岩体分类方法,提高了工程安全度。 跟踪岩土:探索与创新并轨

岩土工程是一项高科技事业,处处充满挑战。

1996年,我军某军用机场在修建过程中对软粘土质的地基采用了强夯处理屡遭失败,国家为此耗费了大量的人力、物力、财力,国内的许多专家、工程技术人员苦心思索,一直未能攻克这道难关。时年63岁的郑颖人主动揽下了这块“硬骨头”。

他把实验室搬到了工地,开始了“机场软基处理技术的研究”。半年时间里,他带领课题组成员在工房里反复取证、实验、推导,终于找出了软粘土地基强夯处理失败的原因。他大胆创新,提出了“吹沙填方、二级沉淀溢流、围堰分隔吹填”等理论,主张采用增加人工排水和“先轻后重、逐渐加能、少击多遍、逐层加固”的强夯新工艺,该项技术达到了国际先进水平,在国际岩土工程界激起了一阵涟漪。

目前,这项技术在国家一些大型工程建设中得到广泛应用,并很快形成经济效益。近两年来,为国家节约资金数千万元。并获国家科技进步二等奖,军队科技进步一等奖。

郑颖人在岩土工程界艰难地跋涉着,在对岩土本结构模型与数值分析方面,他建立了岩土工程的统一屈服准则,修正了享誉国际工程界崇高威望的辛克维兹——潘德准则中的错误,提出了等面积圆莫尔——库仑准则,使工程的计算更加简便,且保持了较高的精度。

特别在完善岩土类材料的本构关系上,他独树一帜,创立了一个全新的、具有自己特色的广义塑性力学理论,被人们称为“郑氏理论”,受到学术界的高度重视。他主编的《岩土塑性力学基础》在岩土界和力学界被誉为“国际水准的教科书”;主编的《地下工程锚喷支护设计指南》被同行专家称为“地下工程理论的一本经典著作”,这两本书目前均被国家一些理工院校作为研究生教材。

奉献岩土:毅力与精神永恒

郑颖人就像是一块岩石,一片土,既能铸成梁,亦可铺成路。他给人印象最深的是那种锲而不舍的毅力和永恒的“岩土精神”。

郑颖人有一种心静如水的境界,他淡泊名利,心里想的是事业。80年代初,宁厦大学岩土力学有硕士点却没有学位授予权。为了帮助宁夏大学支撑起这个硕士点,郑颖人以兼职教授的身份,每年坚持去宁夏大学讲学,和他们一起分析国内外当时学术发展的情况以及学科发展的方向,和他们一道做课题,每次课题完成申报成果时从不署名,并帮助授学位。

宁夏大学的师生都说岩土力学这个硕士点能发展到今天,郑颖人功不可没。而这件事郑颖人从没在人前提过。

人们有一种说法,人才是个宝,有才就有钱,但在郑颖人眼中,钱却是标准的“身外物”。不是他不在乎或没有机会赚钱,而是他根本没有时间和精力去顾及。他是我国岩土工程专业的学科带头人,一门心思求学问,先后培养了48名博士、硕士生,这些学生学术思想非常活跃,为了给他们提供施展才能的舞台,郑颖人经常承担一些高精尖的课题来做,在完成项目中从不苛求经费多少。

重庆朝天门广场修建期间,一个隧道周围有人防工程,要进行岩土弹塑有限分析,对岩石进行评估、鉴定和加固,公路研究所把这个担子交给了郑颖人。

在项目确立中,研究所的负责人问:“需要多少科研经费?”郑颖人说:“随便给点就行了”,“给你10万怎么样?”他几乎没有考虑地回答:“太多了,5万就行!”说得非常实在。他的博士生徐军现在说起这事还十分感佩导师的为人。

目前,郑颖人已把全部精力投入到了我国三峡库区的边坡、滑坡治理的研究之中。地下工程寄托着他的梦想,岩土学科承载着他的追求。