如今,生活在上海这样的大城市的市民出行已经越来越离不开地铁,而到2010年,上海的地铁通车里程将达400公里以上,是现在的3倍多。就在你读这篇文章的同时,几条地铁线路正在上海这座城市的地下默默地延伸,数十座地铁车站和区间隧道同时在紧张地施工中。许多人也许不会马上联想到,每一条地铁线路的设计、施工,每一座地铁车站的诞生都渗透着科技人员和施工建设者的心血。由于上海的地基均为软土层,施工难度非常高且极易产生地下工程自身的安全问题或引起地铁周围地层位移,导致周围建筑物、地下构筑物和管线破坏,这类事故不胜枚举。为了确保施工质量和安全,有一大批科技工作者在日夜为之守护。正是他们的专业精神和业务水平,使得上海市民以及全国来沪的人们享受到了快捷、便利、安全、舒适的轨道交通。日前我有幸采访了这批科技人员中的一员、两度获得上海市科技启明星计划支持的同济大学土木工程学院地下建筑与工程系教授刘国彬博士。

刘国彬给我的第一印象是敦实憨厚,乐呵呵与世无争的读书人样子。交谈中,得知刘国彬是1966年出生的,湖北仙桃人。刘国彬学业优秀,中学期间他的成绩一直名列前茅。由于对老师的信任,他考大学的志愿还是高中老师代选的。当年老师出于何种考虑选报了同济大学地下建筑与工程专业,刘国彬已无从得知,用刘国彬的话说就是“进这个专业可以说是稀里糊涂的。”但幸运的是,刘国彬逐渐喜欢上了这个专业,而且越学越喜欢,以至于他从跨进同济大学校门后至今就一直没有改变过专业方向。从刘国彬1983年跨入同济大学算起迄今已有23个年头,期间各种事情——出国热、时髦走红专业的诱惑等等,不可谓没有吸引力,而且地下建筑和工程在较长一段时间里并非是热门专业,但是,刘国彬认定了这一方向后就再没有动摇,1987年本科毕业后从硕士念到博士毕业,留校任教,不仅系没动过,而且连专业也没转过。或许他从内心里觉得自己还是比较适合这个专业,而这可能也与他的性格有关。刘国彬喜欢读书,每到夜晚得空捧起书来,内心里就有一种很舒畅的感觉。和不少喜欢读书的人一样,他上街或出差在外,都喜欢跑书店。此外他也很喜欢听音乐。音乐和读书给他的感觉非常好,可能就是这样一种对宁静气氛的追求,使他能在自己的专业领域心无旁骛,渐入佳境。

从网上下载的刘国彬的简历人们可以看到一个在事业上有卓著成绩的年轻人的经历:主持和参加国家级、省部级等各类科研项目数十项,曾获教育部新世纪优秀人才、上海市科技进步一、二、三等奖、建国五十周年市政系统十大科技成果奖、李国豪奖等荣誉,获国家发明专利一项。在国内外发表论文近百篇,指导硕士、博士研究生五十余名。1999年,刘国彬以“超深地铁车站变形控制设计理论研究”得到启明星计划资助;2003年,他以“卸荷对地下建(构)筑物的影响研究”再获启明星跟踪计划的支持。以上两项课题均已通过专家验收,并得到好评。

或许对刘国彬更准确的描述是:他与上海地铁工程已结下不解之缘:他几乎见证了从上海地铁起步到大规模建设的所有重大发展事件,言谈中他对上海已建成和正在施工的十余条线路的整个进展以及哪条线路的哪座车站的位置之熟悉,到了令人惊讶的地步。刘国彬告诉我他现在只要有空就会往地铁工地跑,而在以往的很长一段时间,他几乎是天天都泡在地下工地。他近几年的主要从事关于地铁建设和运营安全方面的研究,从地铁的设计计算理论、施工工艺和地铁建设管理等方面探索地铁的建设安全问题,和刘建航院士等人合作提出和发展的多项地下工程新理论、新技术已广泛地应用于实际工程建设,所开发的地下工程建设安全、质量等方面相关的远程监控管理系统系列软件已在上海所有在建的地铁线路建设中获得广泛地应用。在运营地铁安全保护方面也做了许多研究工作,探索地铁的长期沉降预测、邻近工程施工对地铁的影响、健康监测诊断维护等地铁运营安全问题,所开发的地铁运营远程监护系统已成功地应用于实践。

记者:你对自己的专业是怎么理解的?

刘国彬:地下工程涉及的范围包括地铁、隧道、桥梁、道路、建筑物基础等等,只要是地面以下的都是我们这个学科研究的范围。地下工程比较难,主要在于许多东西是未知的。地下建筑与工程作为一个学科是很年轻的,有个说法认为是上世纪30年代开始形成的。同济大学地下建筑与工程系始建于1958年,国内许多本领域知名的专家学者均出自同济大学。在地下工程方面的许多研究工作中国并不落后,有一些方面还处于领先地位。

记者:你是什么时候起与地铁打交道的?

刘国彬:我从上海第一条线第一个车站(徐家汇车站)起就参与了,我早期很多研究成果是和刘建航院士合作完成的,他对我影响很大。

记者:上海目前已是世界上地铁发展速度最快的城市,目前建设的进展如何?

刘国彬:上海现在有近七八条地铁线路在施工,年内整个上海就要开工100个左右地铁车站。到2010年上海有400多公里的地铁线,超过了伦敦。这给我们的设计、施工带来了极大的风险和难度。

记者:上海特殊的地质条件和大规模的建设给你们的设计施工带来哪些挑战?

刘国彬:上海的地层非常软,这给施工带来极大的难度,有所谓在豆腐上打洞的形象说法。软土对施工带来的问题是容易变形,导致对地面房屋、管线产生影响,以及互相间的影响。我们的任务是要计算预测这种影响,而且要尽可能给出控制的办法。在我们需要认识和了解的对象中,对土的性质的了解最为重要,可以说是地下工程要解决的最基本问题。如同飞机的安全离不开对空气的了解一样,地下工程的安全离不开对土的了解。地下工程的变形预测难、控制更难,控制变形的成本非常高已成共识。地铁施工点多面广,深度越来越深,换乘系统越来越复杂,加上结合城市地下空间的综合开发,车站施工又多在马路上,较多采用明挖法,对周围建筑物和地下管线安全影响很大,对交通的影响也非常大,风险随时存在,我们的工作就是如何减少风险,防患于未然。

记者:你现在还经常要跑工地现场?

刘国彬:是啊。由于我学的是工科,所研究理论必须结合实际,解决实际问题,加上现在更多的是关注地铁施工中的安全和质量问题,所以必须经常到施工现场。我们很多的研究试验、测试都要在现场进行的。我的很多学生都在现场。现在,我开发了一套远程监控系统,可以在任何地方知道地下工程的安全状态。但即使如此,只要一有空,我还是会跑到现场,这可能也是职业带来的习惯,感觉上只有身在现场才有一种踏实感。

[江世亮采写自2006年8月1日]