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)項目和國家自然科學(xué)基金項目在內(nèi)的科研項目19項，完成工程項目37項。獲國家科技進步獎二等獎兩次、省部級科技進步獎7次、深圳市科技創(chuàng)新獎兩次，1997年獲第三屆優(yōu)秀青年科技創(chuàng)業(yè)獎。2017年11月27日，當選工程院院士。

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，推動了深圳發(fā)展的進程。我有幸參與深圳地鐵的建設(shè)，做了一些技術(shù)創(chuàng)新變革和推動行業(yè)進步的事情。

▲2007年，陳湘生在當時的建設(shè)部城市軌道交通安全質(zhì)量檢查會上。

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90年代初。

那時，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培養(yǎng)對象，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，我的員工編號是218號。

建設(shè)初期困難重重

我剛來到深圳時，深圳地鐵一期工程有幾個實驗站點已經(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成立，再到1999年國家批準《深圳地鐵一期工程可行性研究報告》，同時批準深圳地鐵開工建設(shè)，深圳地鐵正式進入了如火如荼的建設(shè)之中。當時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：在時空上隨時突變、不可預(yù)見。二是相關(guān)工程管理經(jīng)驗的缺乏，地鐵一期工程基本是摸著石頭過河。

那時候地鐵施工隊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、安全的標準，小到泥土車的要求，都要適應(yīng)。

設(shè)計單位對深圳地層也不熟悉，造成不少設(shè)計方案不合實際，甚至在實施過程中突然需要修改，要重新走審批流程，費時又費錢，但是工程進度等不了審批程序，納稅人的錢也經(jīng)不起折騰。我們當時就邊開會邊施工，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，當時地鐵1號線挖掘到廣深鐵路附近時，突遇湍急的地下水，工程隨時會遭遇塌方，而且地下水酸性極強，工人下去一會兒，手腳、靴子就都被酸脫了皮，完全無法施工。

當時我們先用水泥注漿，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。

后來我們在水流的上游打了幾個井，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、淤泥等各種情況時有遇到。當時常遇到三四米厚的石頭，盾構(gòu)機根本推不動，只能從地面打洞，用風炮砸碎石頭取出。一開始按照施工標準是百米一個勘察洞，但根本無法滿足實際情況，后來改為50米，再后來申請10米打一洞，如此折騰。

就這樣一個個解決了當時“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號線的站點只到僑城東站，土建施工進行一年半之后，突然要求增加世界之窗和華僑城兩個站，這兩個站比前面13個站少一年半的施工時間，但是要同時建成開通，并且驗收標準完全一致！

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小時連續(xù)施工，通宵大戰(zhàn)100天、大戰(zhàn)半年時常發(fā)生，就這樣完成了任務(wù)。

2004年12月28日地鐵開通當天，天公并不“作美”，遇上了氣溫大幅度下降，最低時是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，等著體驗坐地鐵的滋味。

▲2015年3月30日下午，陳湘生（中）率隊檢查深圳地鐵7號線工地。

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)良知與社會責任

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，需要對阻礙地鐵隧道通過的樁基進行托換。經(jīng)過對8個方案的綜合評選，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)系到人民生命和財產(chǎn)安全。

當時國外已實施的樁基托換最大噸位僅為585噸，后來我們在百貨大樓下實施截斷的單樁最大托換軸力達到了1890噸。但是我們做成了這項實施難度極大的工程，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)，獲得了國家科技進步獎二等獎。

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，都認為是創(chuàng)造了歷史。

深圳敢于擔當、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條件中，只能通過更改路線解決問題，如此不但會浪費地下空間，也會導(dǎo)致居民出行不便。

釋放土地資源

另一項技術(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區(qū)，在這個面積內(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。

當時，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)的人必須擔起責任，站在深圳的全局發(fā)展上看待問題、解決問題。

當時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)和各個單位的支持下，我們花了六七年時間試驗摸索，最終創(chuàng)立了跨地鐵運營隧道地下空間綜合施工技術(shù)。該技術(shù)可以讓我們在地鐵隧道上方，挖兩到三個地下室，有效隔斷震動對上層建筑帶來的影響。

這項技術(shù)突破了國內(nèi)外的各項規(guī)范，當時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，時任工程院院長周濟給陳湘生（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步。遇到問題，也有了成熟的應(yīng)對方式。

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、華強北樞紐是效能最大化的典范，除了帶動就業(yè)外，還極大地滿足了廣大市民和旅游者的需求。當時，華強北封路三年，陣痛期后，形成了華強北現(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。

2018年年初，在深圳市委市政府的要求下，由我擔任院長，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、施工和運維等系統(tǒng)性問題展開。

將來地下空間的構(gòu)想會更多，比如以福田站及周邊7個換乘站為紐帶，將會展中心、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，同時創(chuàng)造更優(yōu)美的地面環(huán)境。深圳將成為一個更加清潔、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，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。當這些構(gòu)想被一一呈現(xiàn)時，會改變一座城市的形態(tài)和走向。

我們遇到了一個絕佳的時代，這個時代賦予了我們好的機遇。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，但是個人在這個過程中認識了很多優(yōu)秀的前輩，秉承了把事做好的原則。

2017年，我有幸當選了工程院院士。從2007年開始申報，十年時間，議論和困難皆有，但是在團隊的支持下，我一直堅持了下來，因為我成長于深圳這片沃土，如果成長得不好，愧對深圳對我的包容。

在院士頒證儀式上，時任工程院院長周濟說了三點要求：一是要主動發(fā)揮創(chuàng)新引領(lǐng)作用，為實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略勇挑重擔、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)；三是要弘揚科學(xué)精神，積極踐行社會主義核心價值觀。

這三條我始終牢記，我的追求就是和團隊一起為市民們提供一點生活上的方便，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。