本刊記者 胡 敬
盾 構 人 生
——記著名盾構隧道專家、北京交通大學教授袁大軍
本刊記者 胡 敬
2009年8月22日,伴隨盾構機轉動著巨大刀盤沖破最后一層加固區,號稱中國長江上隧道水壓最大、工程難度最高的南京長江隧道全線貫通。
南京長江隧道取得了在特殊不良地質條件下盾構施工的重大突破,其開挖直徑之大,令其盾構機成為世界上最大的泥水平衡盾構機之一;其水之深,使得施工所受水土壓力居目前超大直徑盾構水下隧道項目之首。該工程為國內乃至世界大江大河地下工程施工積累了寶貴經驗,提升了中國超大直徑盾構隧道施工的水平。
南京長江隧道的全線勝利貫通,北京交通大學教授、隧道及地下工程教育部工程研究中心副主任袁大軍功不可沒。20余年來,他一直從事盾構隧道工程事業,書寫著自己與眾不同的“盾構人生”。

袁大軍的人生因盾構隧道而精彩。
地處遼寧省中東部地區的本溪是一片神奇的土地,本是萬物之根,溪乃四海之源。境內太子河、渾江和草河三大水系養育著一座生態園林城市,這里還是中國唯一一家以行政區劃為區域申報國家地質公園成功的城市。深厚的文化積淀、秀麗的山水,袁大軍即出生、成長于此。
少年代時袁大軍曾隨父母走“五·七”道路,多年在群山環抱的山村度過。那里的青山綠水、藍天森林、高粱大豆玉米養育了他樸實的性格,種田、養豬、砍柴鍛煉了他健壯的體魄。少年時代的袁大軍品學兼優,勤奮讀書,才華出眾。為了學點實用的東西為老百姓做實事,報考大學時他選擇了華東水利學院港口及航道工程專業。

1983年,袁大軍本科畢業被分配到天津港灣研究所,從事地基加固工作。工作6年后,工作努力、各方面表現出色的他經多次選拔獲得了一個去日本留學的機會。一年的語言學習后,1991年袁大軍來到國際知名學府日本早稻田大學攻讀建設工學碩士課程,師從著名盾構專家森麟教授,開始了他的“盾構人生”。年屆而立,對工作已駕輕就熟的袁大軍選擇出國深造,則是機遇和挑戰并存。這一選擇不同于以往輕車熟路的工程開展,他需要更多的勇氣和堅持。再難他也沒有放棄,他不過是在實現自己的夢想。對于當年的出國留學,袁大軍有著自己的看法,他看到國內科技發展的前景大好,國家很扶持創新,而自己選擇的盾構隧道在國內也尚屬空白,自己能做的還有很多。
他抓住了一次機會,盡管歷程是艱辛的,但這次的選擇正深深地影響著他的思維模式和發展前景。而他最初結識盾構技術正是出國留學之時,當時日本的盾構技術已漸趨成熟。
袁大軍介紹到,盾構的問世至今已有180年的歷史,早在1818年,英國工程師布倫諾爾研制出最初的盾構機,同時也是他首次推出隧道盾構施工方法。談到亞洲國家盾構機的發展歷史,袁大軍表示,日本很多工程包括下水道都用盾構施工,多領域的應用使得日本盾構技術發展非常迅速。近30年來,在日本、歐美等工業發達國家發展很快,在城市隧道中使用盾構施工的已經占到90%的市場份額,這也推動了各類盾構機及隧道施工技術的發展。當前,主要盾構機生產國家為日本、德國、美國、加拿大等,其中以日本、德國技術實力最為突出。
1993年,袁大軍獲得日本早稻田大學隧道工程學碩士學位。之后,由于學習成績優異,品學兼優的他被日本一所知名建設技術研究所聘去做隧道工程相關領域研究。

袁大軍獲碩士學位照片
上個世紀,隨著日本城市化進程的加快,城市地下空間進一步利用,對施工質量要求相對較高的城市地鐵隧道的需求越來越大,日本的隧道工程新技術研究正在如火如荼地開展。袁大軍在該研究所一呆就是6年,由普通的小職員一直做到主任研究員,長期從事隧道施工與圍巖穩定,盾構和TBM與土的相互作用,TBM掘進參數分析預測前方巖體特性,開挖面穩定評價及探測等的研究。特別是盾構掘進管理,前方地質預報,盾構刀具切削機理、刀盤閉塞現象及防止等研發工作,發表了20多篇論文,得到了公司領導的高度認可。
也許這樣一步一個腳印地踏實行走,他就可以在公司留下閃光的足跡,甚至平步青云。然而就在他在公司大展身手之時,為了他的追求,他又開始了一次人生的轉向。1999年,袁大軍決定放棄優越的工作,選擇攻讀博士學位。當他有了這樣的想法時,公司為了挽留這個難得的人才,特許他在職讀博,并發放工資、資助學費,條件是他博士畢業后得在公司繼續服務五年。袁大軍最終選擇了謝絕。同事、朋友們都覺得他的做法很不可思議,只有袁大軍心里明白:自己的安逸生活不是留學的目的,他的目標是為祖國的建設貢獻自己的綿薄之力。帶著攻克盾構技術難題和回國報效的激情,他又回到早稻田大學,師從盾構隧道專家小泉淳教授,開始了他“盾構人生”的再次始發。2002年袁大軍以《粘土地層泥水盾構掘進劈裂現象研究》為題的博士論文經過嚴格答辯,以優秀的成績獲得通過,成為早稻田大學土木工學科歷史上第80位博士學位獲得者。博士畢業后,由于承擔的課題沒有結束的原因,跟隨導師在早稻田大學當了兩年助教。2003年12月,袁大軍婉言謝絕了導師留他在日本工作的美意,決意回國。

與王夢恕院士和小泉淳教授等共同主持中日盾構技術交流會照片
2004年初,已屆不惑之年的袁大軍放棄國外洋房、轎車、高薪的誘惑,來到北京交通大學,一切從頭開始。在這里,袁大軍遇到了對他有著知遇之恩的王夢恕院士。王夢恕院士是我國知名的隧道及地下工程專家,現任北京交通大學隧道及地下工程試驗研究中心主任。
雖然當時學校教學、科研條件差,國內的盾構技術發展還很不成熟,袁大軍從來沒有后悔過。反而更加精神振奮、心懷感激,因為他是在為自己的祖國打拼,為祖國的盾構事業奮斗,這是最有價值的付出。雖然每天從早忙到晚,雖然很累、很苦,袁大軍感到的卻是從沒有過的踏實。
他告訴記者,21世紀是地下空間的世紀,盾構及掘進機是地下工程的重要施工裝備,在地下空間開發中起著舉足輕重的作用。作為世界最大的隧道及地下工程施工市場,中國的市場潛力正在迅速釋放,正處于地下空間開發和利用的高速發展時期。盾構法在地下空間開發、地鐵、公路鐵路隧道、電力管溝、上下水管道、煤氣管道以及過江跨海隧道等工程中有明顯的優勢,應用越來越多,盾構法具有對周圍環境影響小、自動化程度高、施工快速、安全環保等優點。隨著長距離、大直徑、大埋深、復雜斷面盾構施工技術的發展、成熟、盾構法越來越受到重視和青睞。
但長期以來,我國的盾構多依賴于進口,高昂的購置費和維護費,制約著施工成本降低,致使基礎設施投資耗資巨大。發展國產盾構,降低盾構價格,制造符合中國國情的盾構,是中國施工裝備領域不可回避的重要課題。
袁大軍學風嚴謹,科學務實,緊密圍繞工程,善于將理論與實際相結合。主持多個盾構隧道相關研究課題,其中包括“北京地鐵盾構隧道施工技術規程及難點技術研究”,“北京地鐵砂卵石地層盾構隧道施工關鍵技術研究”,“蘇州軌道交通一號線富水軟弱粉細砂地層盾構施工及微擾動控制技術研究”、“蘇州軌道交通2號線盾構區間下穿建(構)筑物安全控制關鍵技術研究”,以及廣州地鐵3號線長距離粉細砂層、深圳地鐵2號線盾構下穿1號線、西安地鐵1號線盾構穿越古城墻等地鐵盾構技術研究課題;“南京長江隧道泥水盾構小覆土長距離掘進技術研究”,“南京長江隧道疏散通道專題研究”;國家“863”計劃“復雜條件下隧道施工地質災害預警”,國家自然科學基金“面上”項目“泥水盾構軟粘土地層泥水劈裂伸展機理及應用研究”;鐵道部科技司“復雜地址環境下北京地下直徑線施工綜合技術研究”等多項研究。他還作為專家參加多個大型過江隧道等方案評審工作,解決了北京、廣州、西安、深圳、蘇州等地鐵建設、過江隧道等重要工程中的一些工程重大難題。主持編寫了北京地鐵盾構施工技術規程。“無水砂卵石地層盾構隧道施工關鍵技術研究”獲得2005年北京市科學進步一等獎。
創新之路不會停止,而是越走越寬。作為隧道中心副主任,袁大軍長期協助中心主任及責任教授負責科研管理工作,在教育部隧道與地下工程中心建設中,他作為一個研究方向—盾構研究方向的帶頭人做了大量的工作;在中心教職員工的共同努力下,以優的成績通過了教育部驗收;此外他所研制的盾構模型機在北京市級實驗教學示范中心評審時,得到專家的高度評價。
他還兼任土木工程學會地下空間委員會副主任,中日盾構技術交流會中方副主席,北京市軌道交通建設指揮部專家委員會委員,北京市軌道交通建設管理公司有限公司專家組專家,中鐵十四局南京長江隧道工程指揮部專家,中建市政建設有限公司專家顧問等多項社會職務,為學科的發展做出了積極的貢獻。在國際合作與交流方面,他積極協助王夢恕院士,組織了中日盾構技術交流會,擴大了我國在盾構領域的影響,已主持召開過5屆交流會。
謙和誠樸、睿智儒雅。與袁大軍教授一席長談之后,印象深刻,他的內斂,令人起敬,他的睿智,令人折服。這位遠行14載學成歸來的游子,想的是為祖國建設貢獻才智;念的是為祖國發展培養人才。在發現人才和培養人才的過程中,袁大軍從來都不會吝嗇自己的感情和精力。他有著嚴謹的治學與科研態度,對于他的學生,他為他們指明道路,掃除陰霾,由此讓一個授業人和指路人的形象,愈發豐滿。在教學方面他對學生嚴格要求,從一點一滴的小習慣抓起,從而讓盾構研究室的學生養成了良好的學習和科研習慣,對學生以后的工作和學習產生了巨大的影響,然而他在生活中卻是一個非常慈愛的長輩,學生在他跟前可以暢所欲言,讓人有一種親切而又慈祥的感覺。目前他已培養研究生15人,學生們提起袁教授都贊不絕口,感激之情溢于言表。
對于未來,袁大軍有著明確的目標:把盾構研究方向做大作強,多培養年輕人,著手建設盾構綜合試驗系統,與同事們一起爭取把隧道及地下工程研究中心建設成國家級中心。他就好像盾構機一樣,敲打著堅硬的幾億年形成的石土,不斷地前進,突破重圍,為自己打穿了一條通往夢想的隧道。而這并不重要,重要的是他依舊在行動。
