他是浙江省培養(yǎng)的第一位博士，也是中國巖土工程界培養(yǎng)的第一位博士。如今作為浙江大學建筑工程學院教授、中國工程院院士，憑借在復合地基領域的研究貢獻，1月8日，和團隊捧回國家科學技術進步獎一等獎。

 “國家的需要就是我們的研究方向?！饼彆阅霞捌鋱F隊成員，在復合地基領域歷時30年的理論研究和工程實踐，從基礎理論到設計和施工指南，再到技術標準、工程應用，形成了一套完整的工程應用體系，極大地推動了復合地基新技術的發(fā)展和在各工程建設領域的廣泛應用。

這套復合地基理論與技術始終處于國際領先地位，被廣泛應用于包括京津城際高速鐵路、京滬高速鐵路、杭寧高速公路、乍嘉蘇高速公路等重大工程。近3年里，僅提供應用證明的工程就新增利潤和節(jié)約工程造價達35.38億元。

實踐中跑出成果，30年為工程服務

作為浙江省培養(yǎng)的第一位博士，1986年，龔曉南前往德國Karlsruhe大學土力學與地下工程研究所進行博士后研究，1988年回國。

當回國后的龔曉南看到國家建設急需發(fā)展高效、經(jīng)濟和快速的地基處理新技術時，就將研究重點轉到了復合地基。龔曉南說：“國家需要什么，我就研究什么?！?/p>

1990年，龔曉南從申請到國家自然科學基金項目“柔性樁復合地基承載力和變形計算與上部結構共同作用研究”開始，就一頭扎進了“復合地基”的研究。

勤勤懇懇工作了近30年，從理論到實踐，再從實踐到凝練問題、解決問題，這段路，他重復了無數(shù)次。

1992年，龔曉南團隊來到位于寧波北侖的寧波善高化學有限公司工地現(xiàn)場上，團隊通過足尺試驗，研究了水泥攪拌樁的荷載傳遞規(guī)律，研究成果于1994年發(fā)表，至今已被他引480次。作為從工地里“跑出來”的理論成果，這已經(jīng)成為復合地基領域引用排名第一的論文。

同時，在教學方面，龔曉南投入了大量精力，用30年的理論研究和工程實踐成果改寫了教科書，為行業(yè)人才培養(yǎng)發(fā)揮了重要作用。他的學生、浙江大學建筑工程學院俞建霖博士說：“在指導過程中，龔老師非常強調(diào)的一點是要解決工程建設中的問題，實實在在地為工程建設服務?！?/p>

談到這次獲獎，與土打了大半輩子交道的龔曉南說，“功勞是屬于整個大團隊的，這次拿獎了以后還要繼續(xù)做復合地基，因為研究是不可窮盡的，還會有新的問題等著我們?nèi)ソ鉀Q。”

他的研究，定義了復合地基

地基是指建筑物下面支承基礎的土體或巖體。20世紀60年代，國外曾將采用碎石樁等散體材料樁加固的人工地基稱為復合地基。隨著工程界和學術界對于復合地基的認識不斷深入和發(fā)展，在國內(nèi)，復合地基的定義引起了很大的爭論。

上世紀90年代，龔曉南首次總結出復合地基的本質——在荷載的作用下，樁和樁間土能夠共同直接承擔上部荷載，這也是復合地基與淺基礎和樁基礎之間的主要區(qū)別。

1992年，龔曉南出版復合地基領域第一部專著，正式提出復合地基的科學定義——天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強，或被置換，或在天然地基中設置加筋材料，加固區(qū)是由基體和增強體兩部分組成的人工地基。

通過進一步研究，龔曉南發(fā)現(xiàn)，復合地基中如果要讓土“直接”參與到荷載，關鍵一點是要實現(xiàn)“樁與土變形協(xié)調(diào)”。

他解釋，具體而言，有兩個辦法。對于建筑物等剛性基礎下的復合地基，可通過在基礎下合理設置墊層，或合理選擇持力層來保證樁土變形協(xié)調(diào)，共同承擔上部荷載。

而對于類似路堤工程等柔性基礎下的復合地基中設置剛度較大的墊層，可有效增加復合地基中的樁體所承擔荷載的比例，發(fā)揮樁體的承載能力，提高復合地基承載力，有效減小復合地基的沉降。

在復合地基理論方面，龔曉南對復合地基的定義、形成條件和分類做了明確的規(guī)定，揭示了復合地基的荷載傳遞機理和位移場特性，提出了承載力和沉降分析理論，創(chuàng)建了復合地基理論體系，為復合地基的工程設計和應用提供了關鍵的理論支撐，被譽為我國復合地基發(fā)展的第一個里程碑。

因地制宜，讓高性能技術滿足不同工程需要

從1990年到本世紀初的十多年里，復合地基的理論和技術隨著研究不斷深化。工程中遇到什么瓶頸難題，龔曉南團隊就研究什么，從需求出發(fā)，一步步解決，一步步突破。

 “土是自然和歷史的產(chǎn)物，形成年代不同、區(qū)域不同，土體的成分構造就不同。每一個工程所面臨的地質條件是千差萬別的，在大的理論框架下，我們還要對癥下藥，一個工程，一個‘方子’?！饼彆阅险f。

作為長三角一體化的重要大動脈，杭寧高速公路浙江段于2000年建造，跨越杭嘉湖平原，大部分地區(qū)為河相、湖相沉積，軟土分布范圍廣，軟土層厚度變化大。高速公路建設中既要處理好地基穩(wěn)定性問題、有效控制工后沉降和沉降差，又要盡量減小在施工期對當?shù)厝罕娊煌ǖ挠绊?，難度很大。

為了解決這一難題，龔曉南團隊提出，涵洞和通道地基采用低強度混凝土樁復合地基處理；同時在涵洞和通道二側設置采用復合地基處理的過渡段，通過改變復合地基的樁長和置換率，實現(xiàn)了復合地基和堆載預壓二種地基處理方法之間差異沉降的平緩過渡。

龔曉南帶著團隊成員一起現(xiàn)場設計、實施、檢測與科研，比原設計的塑料排水板堆載預壓處理方案的工期縮短了1年左右，而且不需要進行二次開挖，處理后路基工后沉降和不均勻沉降較小，有效地控制了“橋頭跳車”現(xiàn)象。

在杭寧高速上的防“跳車”經(jīng)驗，如今普遍運用于軟土地基高速公路的路堤與橋頭連接處，通過復合地基處理過渡段，緩解差異沉降。

經(jīng)過長期研究，龔曉南團隊還研發(fā)出系列高性能新型復合地基技術，滿足了不同類型的工程建設需要；研發(fā)了承載力高、沉降小、固結快的系列高性能復合樁體，單樁承載力提高30%到100%，造價降低30%到50%；研發(fā)了可實現(xiàn)樁土剛度與強度沿豎向優(yōu)化的長短樁復合地基技術和剛柔性樁復合地基技術，比樁基礎降低造價20%到25%。

浙江在線2019年1月8日