陳湘生
1956年6月出生于湖南湘潭，研究員，博士，現(xiàn)任深圳地鐵集團(tuán)有限公司總工程師，著名地下工程、巖土工程、地層凍結(jié)和地鐵工程專家，博士生導(dǎo)師、國務(wù)院政府特殊津貼獲得者。完成包括國家科技攻關(guān)項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目在內(nèi)的科研項(xiàng)目19項(xiàng)，完成工程項(xiàng)目37項(xiàng)。獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)兩次、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)7次、深圳市科技創(chuàng)新獎(jiǎng)兩次，1997年獲第三屆優(yōu)秀青年科技創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)。2017年11月27日，當(dāng)選工程院院士。
陳湘生：重塑城市，建世界最好的地下空間
幾十年來，深圳地鐵從無到有，用自己的建設(shè)速度，推動(dòng)了深圳發(fā)展的進(jìn)程。我有幸參與深圳地鐵的建設(shè)，做了一些技術(shù)創(chuàng)新變革和推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步的事情。
▲2007年，陳湘生在當(dāng)時(shí)的建設(shè)部城市軌道交通安全質(zhì)量檢查會(huì)上。
壹
深圳地鐵在起步階段面臨許多難以想象的問題與挑戰(zhàn)，建設(shè)壓力非常大
投身地鐵建設(shè)
我接觸地鐵工程是在上世紀(jì)90年代初。
那時(shí)，上海地鐵在修建過程中因淤泥軟土和地下水源問題常遇塌方，時(shí)任上海市地鐵總工程師的劉建航院士十分焦急，四處尋找合適的施工方法，在英國Cementation公司首席專家的推薦下，劉建航院士找到了我。
此后一段時(shí)間，我參與了上海地鐵的一些工程，掌握相關(guān)技術(shù)并解決了地鐵建設(shè)中的許多技術(shù)難題，在業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了一定的影響。因此，原煤炭工業(yè)部把我列為干部的重點(diǎn)培養(yǎng)對(duì)象，后來任命我為煤炭科學(xué)研究總院副總工程師兼總院股改辦主任，組建上市公司天地科技。
但我清楚地知道自己的性格不適合做行政，技術(shù)才是我的歸宿。常言道，四十不惑，站在人生的十字路口，我明確了下一個(gè)方向——地鐵工程。
2001年年初，我來到深圳市地鐵有限公司，參與深圳地鐵建設(shè)，我清晰地記得，我的員工編號(hào)是218號(hào)。
建設(shè)初期困難重重
我剛來到深圳時(shí)，深圳地鐵一期工程有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)已經(jīng)完成，但還沒有正式開工建設(shè)地鐵線路。
此前，深圳地鐵已經(jīng)做了長久的前期籌備工作。從1992年底開始進(jìn)行地鐵工程預(yù)可行性研究，到1998年深圳市地鐵有限公司正式注冊(cè)成立，再到1999年國家批準(zhǔn)《深圳地鐵一期工程可行性研究報(bào)告》，同時(shí)批準(zhǔn)深圳地鐵開工建設(shè)，深圳地鐵正式進(jìn)入了如火如荼的建設(shè)之中。當(dāng)時(shí)深圳市委市政府高度重視深圳地鐵一期工程，并為此專門建立了深圳市地鐵工程建設(shè)指揮部。
但是建設(shè)初期總是困難重重。
困難主要集中在兩方面。一是地層太過復(fù)雜，著名的工程力學(xué)家孫鈞院士曾經(jīng)這樣形容深圳的地層：在時(shí)空上隨時(shí)突變、不可預(yù)見。二是相關(guān)工程管理經(jīng)驗(yàn)的缺乏，地鐵一期工程基本是摸著石頭過河。
那時(shí)候地鐵施工隊(duì)伍有一些是從其他城市來的，有一些原本從事鐵路或其他工程施工，但即便是本地的施工單位，對(duì)深圳的土壤環(huán)境和地鐵施工要求也不甚了解。所以大到環(huán)境、安全的標(biāo)準(zhǔn)，小到泥土車的要求，都要適應(yīng)。
設(shè)計(jì)單位對(duì)深圳地層也不熟悉，造成不少設(shè)計(jì)方案不合實(shí)際，甚至在實(shí)施過程中突然需要修改，要重新走審批流程，費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢，但是工程進(jìn)度等不了審批程序，納稅人的錢也經(jīng)不起折騰。我們當(dāng)時(shí)就邊開會(huì)邊施工，但凡有什么問題，領(lǐng)導(dǎo)、專家、所有技術(shù)人員、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位直接全部壓到現(xiàn)場，就地解決問題。
施工難度和緊迫程度讓人畢生難忘
2004年12月28日，是深圳地鐵一期工程通車試運(yùn)營的日期，所有工期都必須在這天之前完成。雖然一共只有兩條線路27公里，但施工的困難和緊迫程度讓人畢生難忘。
2002年底左右，當(dāng)時(shí)地鐵1號(hào)線挖掘到廣深鐵路附近時(shí)，突遇湍急的地下水，工程隨時(shí)會(huì)遭遇塌方，而且地下水酸性極強(qiáng)，工人下去一會(huì)兒，手腳、靴子就都被酸脫了皮，完全無法施工。
當(dāng)時(shí)我們先用水泥注漿，但是依舊水流如注。后來用我在北京建井研究所掌握的地層凍結(jié)法，但是只能凍住地層上方，下方快速流動(dòng)的水不斷帶走冷量，想盡辦法都凍不住。
工期迫在眉睫，內(nèi)部討論很激烈，最后算了算，還是凍結(jié)法便宜，就決定再用凍結(jié)法試一試。
后來我們?cè)谒鞯纳嫌未蛄藥讉€(gè)井，用泵抽水排水，減少下流水量，兩頭作業(yè)，慢慢凍住地層開挖。
除了水，石頭、流沙、淤泥等各種情況時(shí)有遇到。當(dāng)時(shí)常遇到三四米厚的石頭，盾構(gòu)機(jī)根本推不動(dòng)，只能從地面打洞，用風(fēng)炮砸碎石頭取出。一開始按照施工標(biāo)準(zhǔn)是百米一個(gè)勘察洞，但根本無法滿足實(shí)際情況，后來改為50米，再后來申請(qǐng)10米打一洞，如此折騰。
就這樣一個(gè)個(gè)解決了當(dāng)時(shí)“卡脖子”的施工難題，但日漸逼近的截止日期還一直牢牢懸在我們頭上。
一開始地鐵一期工程1號(hào)線的站點(diǎn)只到僑城東站，土建施工進(jìn)行一年半之后，突然要求增加世界之窗和華僑城兩個(gè)站，這兩個(gè)站比前面13個(gè)站少一年半的施工時(shí)間，但是要同時(shí)建成開通，并且驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)完全一致！
為了搶工期，哪里能施工我們就往哪里趕，領(lǐng)導(dǎo)和我們都睡在施工現(xiàn)場，保質(zhì)保量。24小時(shí)連續(xù)施工，通宵大戰(zhàn)100天、大戰(zhàn)半年時(shí)常發(fā)生，就這樣完成了任務(wù)。
2004年12月28日地鐵開通當(dāng)天，天公并不“作美”，遇上了氣溫大幅度下降，最低時(shí)是3℃。但是這并沒有澆滅市民的熱情之火，那天成千上萬的人等在地鐵站口，等著體驗(yàn)坐地鐵的滋味。
▲2015年3月30日下午，陳湘生（中）率隊(duì)檢查深圳地鐵7號(hào)線工地。
貳
這解決的不僅是錢的問題，更是配合國家戰(zhàn)略的問題，我們做技術(shù)的人不去琢磨，那誰來做呢？這是職業(yè)良知與社會(huì)責(zé)任
技術(shù)突破臨難不懼
地下地層復(fù)雜施工難，地上的問題也“毫不遜色”。
深圳地鐵在建設(shè)過程中會(huì)遇到很多建筑物，在復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)中，既要建設(shè)地鐵，又要保障上方建筑物的安全，不僅是難題，更是世界難題。在所有參建者的共同努力下，我們完成了前所未有的富有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。
那時(shí)地鐵一期工程國貿(mào)、老街和大劇院站區(qū)間隧道線路從華中酒店、百貨廣場、廣深鐵路橋、人民橋等四座建筑物下穿過，需要對(duì)阻礙地鐵隧道通過的樁基進(jìn)行托換。經(jīng)過對(duì)8個(gè)方案的綜合評(píng)選，我們最終采用淺埋暗挖法重疊隧道方案，在此之前國內(nèi)外都沒有類似的施工先例，施工成敗直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。
當(dāng)時(shí)國外已實(shí)施的樁基托換最大噸位僅為585噸，后來我們?cè)诎儇洿髽窍聦?shí)施截?cái)嗟膯螛蹲畲笸袚Q軸力達(dá)到了1890噸。但是我們做成了這項(xiàng)實(shí)施難度極大的工程，也因此奠定了我國地鐵建設(shè)史上樁基托換技術(shù)的基礎(chǔ)，獲得了國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
再后來，我們完成了上百次下穿高鐵線路、辦公樓宇、隧道水庫工程，很多在全國都是首次，許多專家都覺得不可思議，都認(rèn)為是創(chuàng)造了歷史。
深圳敢于擔(dān)當(dāng)、敢于創(chuàng)新的精神創(chuàng)造了這樣的奇跡，解決了地鐵線位與繁華商業(yè)城區(qū)建筑物間的矛盾，為城市地鐵選線提供了更廣闊的空間。否則在深圳這樣特殊的地理?xiàng)l件中，只能通過更改路線解決問題，如此不但會(huì)浪費(fèi)地下空間，也會(huì)導(dǎo)致居民出行不便。
釋放土地資源
另一項(xiàng)技術(shù)革新在前海。
根據(jù)相關(guān)規(guī)定，地鐵線路周邊有一定面積的安全保護(hù)區(qū)，在這個(gè)面積內(nèi)不允許有任何建筑，如此一來，地鐵建設(shè)完成后，前海將有三分之一的土地空間被浪費(fèi)。
當(dāng)時(shí)，很多企業(yè)競拍得到了前海的土地，但是地鐵線路已經(jīng)規(guī)劃好，企業(yè)一看蓋不了樓，就不干了，要退地退錢。地鐵雖然方便了市民出行，卻割裂了城市地面空間，影響了前海的發(fā)展。
這不僅是錢的事，更關(guān)乎國家的戰(zhàn)略問題，做技術(shù)的人必須擔(dān)起責(zé)任，站在深圳的全局發(fā)展上看待問題、解決問題。
當(dāng)時(shí)地鐵下穿建筑物技術(shù)問題已經(jīng)解決，我們就逆向思維，讓建筑上跨地鐵。
在領(lǐng)導(dǎo)和各個(gè)單位的支持下，我們花了六七年時(shí)間試驗(yàn)摸索，最終創(chuàng)立了跨地鐵運(yùn)營隧道地下空間綜合施工技術(shù)。該技術(shù)可以讓我們?cè)诘罔F隧道上方，挖兩到三個(gè)地下室，有效隔斷震動(dòng)對(duì)上層建筑帶來的影響。
這項(xiàng)技術(shù)突破了國內(nèi)外的各項(xiàng)規(guī)范，當(dāng)時(shí)恐怕沒有任何一家地鐵公司敢這么做。
但它成功解決了地鐵安全保護(hù)區(qū)空間資源利用的重大技術(shù)難題，為前海釋放了將近24萬平方米的土地面積，為其建設(shè)奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)，同樣也為土地資源稀缺的深圳找到修地鐵的“最優(yōu)解”。
▲2017年12月1日，時(shí)任工程院院長周濟(jì)給陳湘生（左一）頒發(fā)工程院院士證書。
叁
地鐵不僅是交通工具，更是重塑城市空間的良好載體和工具，建地鐵就是建城市
做世界最好的地下空間
深圳地鐵建設(shè)到現(xiàn)在已經(jīng)走過了18個(gè)年頭，我們見證了城市軌道交通從無到有、從有到優(yōu)、從優(yōu)到強(qiáng)的發(fā)展歷程，不論是施工技術(shù)，還是工程管理上都有了長足的進(jìn)步。遇到問題，也有了成熟的應(yīng)對(duì)方式。
今天，深圳地鐵每公里地下空間的接駁面積、地下空間開發(fā)體量都位居全國之首。
未來，深圳中心城區(qū)地下空間將互聯(lián)互通，我們可以通過大數(shù)據(jù)，綜合軌道交通網(wǎng)、城市土地需求和市民的需求，將城市建設(shè)和地下空間規(guī)劃良好結(jié)合起來，建效能最大化的城市軌道交通。
這方面的探索，深圳目前做得很成功，連城新天地、華強(qiáng)北樞紐是效能最大化的典范，除了帶動(dòng)就業(yè)外，還極大地滿足了廣大市民和旅游者的需求。當(dāng)時(shí)，華強(qiáng)北封路三年，陣痛期后，形成了華強(qiáng)北現(xiàn)在的地下空間；連城新天地全長1．5公里，貫穿多站廳、連接多個(gè)樓宇和下沉廣場，2017年榮獲了第一條“城軌交通商業(yè)示范街”稱號(hào)。
2018年年初，在深圳市委市政府的要求下，由我擔(dān)任院長，深圳大學(xué)成立了未來地下城市研究院，研究院的工作將圍繞城市地下空間大規(guī)模綜合利用中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維等系統(tǒng)性問題展開。
將來地下空間的構(gòu)想會(huì)更多，比如以福田站及周邊7個(gè)換乘站為紐帶，將會(huì)展中心、市民中心和蓮花山全部貫通，包含購物中心、交通樞紐、公共空間、步行街，地下物流、智慧型的立體地下車庫、防災(zāi)系統(tǒng)、智慧的地下管理體系等，做成世界最好的地下空間，同時(shí)創(chuàng)造更優(yōu)美的地面環(huán)境。深圳將成為一個(gè)更加清潔、智能、綠色的立體城市。
為城市未來發(fā)展繼續(xù)創(chuàng)新
深圳的城市空間布局和發(fā)展不僅僅是提升自身，更要借助粵港澳大灣區(qū)的東風(fēng)，服務(wù)于國家宏觀發(fā)展戰(zhàn)略。目前在航空與高鐵之間還缺少彌補(bǔ)的交通，各方面技術(shù)已經(jīng)基本具備，我們要在交通模式這方面，有更多的創(chuàng)新，縮短城市間的時(shí)空距離。
效能最大化地開發(fā)地下空間，拓展城市的戰(zhàn)略新空間，已經(jīng)成為城市發(fā)展的未來方向。當(dāng)這些構(gòu)想被一一呈現(xiàn)時(shí)，會(huì)改變一座城市的形態(tài)和走向。
我們遇到了一個(gè)絕佳的時(shí)代，這個(gè)時(shí)代賦予了我們好的機(jī)遇。過去，正值國家基礎(chǔ)設(shè)施大發(fā)展之際，我們投身于重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，遇到了特別多的難題，雖然艱辛，但是個(gè)人在這個(gè)過程中認(rèn)識(shí)了很多優(yōu)秀的前輩，秉承了把事做好的原則。
2017年，我有幸當(dāng)選了工程院院士。從2007年開始申報(bào)，十年時(shí)間，議論和困難皆有，但是在團(tuán)隊(duì)的支持下，我一直堅(jiān)持了下來，因?yàn)槲页砷L于深圳這片沃土，如果成長得不好，愧對(duì)深圳對(duì)我的包容。
在院士頒證儀式上，時(shí)任工程院院長周濟(jì)說了三點(diǎn)要求：一是要主動(dòng)發(fā)揮創(chuàng)新引領(lǐng)作用，為實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略勇挑重?fù)?dān)、建功立業(yè)；二是要深入開展工程科技戰(zhàn)略研究，服務(wù)國家高端智庫建設(shè)；三是要弘揚(yáng)科學(xué)精神，積極踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀。
這三條我始終牢記，我的追求就是和團(tuán)隊(duì)一起為市民們提供一點(diǎn)生活上的方便，開啟深圳地鐵再出發(fā)、再創(chuàng)業(yè)、再突破、再提升、再跨越的新征途。
