文章導讀： 由于巖土的復雜性，土坡穩定、地基承載力等問題，困擾著百余年來世界各地的巖土工程師。
【發現中國原創技術】中交集團破解世界級巖土理論難題
帶動近3億元產值
《中國經濟周刊》 記者 曹煦|天津報道
“基礎不牢，地動山搖”，不要說超級工程港珠澳大橋，就算是任何一個小碼頭，解決地基承載力問題都是最基礎卻又最重要的課題。由于巖土的復雜性，土坡穩定、地基承載力等問題，困擾著百余年來世界各地的巖土工程師。
在這樣一個相對冷僻的領域，中交天津港灣工程研究院（下稱“港研院”）教授級高級工程師黃傳志花了30年時間，提出了“土體廣義極限平衡理論”。這一理論解決了不同類別、不同狀態地基承載力的計算難題，提出的計算方法適用范圍更廣泛、計算結果更可靠，它可以使工程設計更科學、更完善。
雖然該理論不直接產生經濟效益，但對社會貢獻不可小覷。現在，中交第一航務工程勘察設計院（下稱“中交一航院”）幾乎每天都在應用該理論，有近3億的產值都與此相關。
從理論走向實踐，在中國所有水運工程設計中使用
在黃傳志的理論面世前，工程師們計算土坡穩定、地基承載力的傳統方法，是根據半經驗、半理論的分析確定所設計建造工程的穩定性。傳統方法雖然直觀方便，但卻存在一個天然缺陷，那就是靠假定值估算而獲得的結果并不精確。有時候，加大了安全考慮，會增加成本；有時候，對承載力估計不足，有可能會留下安全隱患。
比如，在某深水航道治理工程中，按照傳統計算方法，工程是安全的，可按照黃傳志的方法計算，工程接近了安全臨界狀態，這樣施工是不安全的。后來，這個工程在遇到寒潮極端惡劣天氣的狀況下，由于出現地基承載力方面的問題，造成工程結構的破壞。
再比如，在某防波堤施工過程中，傳統方法計算的結論是，按照常規施工速率，會導致工程不安全。最終，工程設計單位采取了降低施工速率的措施。這讓業主和施工單位大為撓頭，上百人的施工隊伍因為“不安全”而窩工。可工期不等人，緊急中，他們找到了黃傳志。
黃傳志用他的理論計算，確定“正常的施工速率不影響工程安全”。他主動找設計單位溝通，最終工程進展終于恢復正常，工程如期完工。如今，這條防波堤依然在茫茫大海上巋然不動。
一項新的理論需要在實踐中得到精確驗證才能全面推廣。據中交第一航務工程局副總工程師、港研院總工程師葉國良介紹，港研院采用“廣義極限平衡理論”和傳統方法對50余項實際工程資料分別進行了計算，分析結果表明，前者的計算方法比后者更為科學合理，適用條件更廣泛。
如今，在中國水運工程建設的每一項工程設計中，設計師們都根據黃傳志的理論選擇更加經濟合理、安全可靠的設計方案。而且該項理論不僅僅適用于水運工程。
2010年，經過專家的充分論證評審，采用“廣義極限平衡理論”的邊坡穩定、地基承載力的計算方法被納入《港口工程地基規范》（JTS147-1-2010），該規范獲得2012年中國水運建設行業協會科學技術獎一等獎。這標志著“廣義極限平衡理論”在實踐層面得到確立和肯定。
帶動近3億產值
隨著我國港口建設深水化、大型化發展，港口建設過程中挖出的海底軟土多被吹送到岸，填造土地。這既滿足了港口建設的需求，增加了寶貴的國土面積，又避免了軟土的亂排亂拋造成的環境污染。而吹填軟土的地基處理和其上的工程建設，地基的安全穩定是非常重要的。
隨著《港口工程地基規范》（JTS147-1-2010）的頒布實施，“廣義極限平衡理論”已經在大量的工程設計和建設中得到應用。
根據該理論，港研院組織開發了“港口工程地基計算系統2008版”軟件，目前已全面推廣到全國各大水運工程設計院和大專院校港航專業使用，為一座座碼頭、橋梁、大廈的設計安全奠定堅實的理論基礎。現在，中交一航院幾乎每天都在用這套軟件，近3億的產值都和此軟件有關。
長期使用該軟件作為設計工具的中交一航院副總工程師李元音告訴《中國經濟周刊》：“廣義極限平衡理論”已在國內大連港、天津港、青島港、洋山港、廣州港等沿海港口的建設中得到全面應用和驗證，可以說支撐和引領了我國“十一五”以來的離岸深水港建設。
專家點評
天津大學[微博]巖土工程研究所所長閆澍旺：工程領域的理論探索更需要堅持和耐力
巖土工程學科自誕生以來，一直都是以“極限平衡理論”作為解決問題的理論基礎，多少年來，無數名家、智者在這方面已經殫思極慮。各種傳統的計算邊坡穩定的方法中，由于未知數個數多于方程個數，不得不做某些假定。黃傳志提出的理論方法成功地解決了這個問題，不需要做這些容易帶來誤差的假定，因而成為一種精確的方法。他不但取得了理論上的創新性的成果，而且將其應用到工程設計中，使水運工程的邊坡設計方法更加精確。
在冷門學科進行理論上的探索而欲有所收獲，近乎漁于竭澤、獵于沙丘，需要承受孤獨和失敗，需要抵御市場經濟環境中的物質誘惑。而且，工程領域科學難題的解決不像解決自然科學難題那樣具有轟動效應，而且認知度也比較低。竭畢生之力做一件名不彰利不厚之事，確實是需要一點精神的，探索者黃傳志成功了。
