吴慧明：“匠心筑梦”的“土”专家

杨芝

“我来当你们的‘店小二’‘推销员’！”2019年3月5日，浙江省委副书记、宁波市委书记郑栅洁在浙江开天工程技术有限公司走访调研时，对总经理吴慧明博士如是说。

而这已经是郑书记在短短两个月内，第三次会见吴慧明博士了。

今年1月8日，在2018年度国家科学技术奖励大会上，吴慧明博士参与主攻的“复合地基理论、关键技术及工程应用”获国家科学技术进步奖一等奖。这是宁波土木工程行业首个国家科技大奖。

“它不仅仅有核心理论体系，还有多项关键技术和众多重大工程应用。复合地基技术经过30年科技攻关，已在国内外高速公路、高速铁路、市政道路、港航等工程建设领域取得了广泛应用。我国京津城际、京沪高铁等重大项目，均采用了这一技术。它突破了传统地基处理多项技术瓶颈，实现了地基的快速、经济处理，现已成为现代地基基础工程三大基础形式之一，研究水平位于世界前列，经济效益和社会效益巨大。”——这个意义重大的课题，凭此奠定了它在国际岩土工程领域的突出地位。

不仅如此，公司自主研发的高压气溶胶排水固结技术已广泛应用于渣土、淤泥、泥浆等处理，创造了巨大的经济效益和社会影响。吴慧明，这位潜心研究岩土20多年的“土”专家也逐渐为人所熟知，郑书记盛赞她“真正把论文写在了大地上”。

然而，面对接踵而至的荣誉，吴慧明显得非常平静：“我只是一个玩土的人，这是我一辈子的热爱。”

打破固定思维 开创行业先河

什么是“复合地基理论”？对于这个深奥晦涩的学术用语，吴慧明有一个浅显易懂的解释：“一只20厘米高的大蛋糕（即软土），十分松软，人没有办法站上去。但如果在蛋糕中间插上一些筷子，垫上一块板，或者在上面铺点沙子，这样人就能站上去了。我们五六十名博士、研究生就是做这样一件事情：专门研究筷子的直径、长度、间距、插法，使蛋糕（软土）的稳定性和承载率达到需求。”

在我国，大量存在着各种软弱地基，主要分布在沿海地带，或者靠近湖泊的区域，如环渤海软土、长三角软土、海峡西岸软土、珠三角软土、昆明软土……如何提高其承载力和稳定性，有效控制沉降，是工程建设中的难点所在。

长久以来，专家们研究的重点都是围绕着“蛋糕上加块板”，即土表层加混凝土板，也就是所谓的“刚性基础”。这样一来，就可以在上面加盖建筑物了。

然而，上世纪90年代，吴慧明在参与杭甬、上三线等高速公路工程中却意外地发现，原有的复合地基理论显现出了诸多不适应性。“这一理论一旦应用到高速公路上，会产生路基沉降变形较大、承载力不足等安全问题。”

面对这个令全国专家都毫无头绪的难题，吴慧明并未退缩。她一边从工程一线搜集大量数据，一边潜心研究理论体系。彼时，吴慧明师从中国顶尖的土木工程专家龚晓南院士。在导师的精心指导下，经过自己废寝忘食的实验研究，她创造性地将“复合地基”分为了刚性基础复合地基和柔性基础复合地基，开创了柔性基础复合地基领域的研究，首创了一套复合地基工程关键技术，进一步完善了复合地基理论。吴慧明的博士论文《刚性基础与柔性基础下复合地基性状研究》（2000年）是复合地基研究的最为重要的核心经典，时至今日仍在国际岩土领域处于领先地位。

更为可喜的是，这一理论给我国现存大量软土地基带来了解决方案，项目成果目前已直接应用于15个省（市、区）的95项工程，包括13条高速铁路和30余条高速公路，近三年累计创造经济效益35.38亿元。其中，不少“首个”“第一”的工程都与它有关，如我国首条高速铁路——京津城际高速铁路，一次性建成最长的高速铁路——京沪高速铁路，第一条严寒地区的高速铁路——哈大高速铁路，第一条拓宽的高速公路——广东省广州—佛山高速公路，展现了该理论的强大生命力。

知行合一 把论文写在工程上

谦虚、务实是吴慧明给人的最大印象。虽然诸多荣誉加身，最近她又晋身国家“万人计划”科技创新创业人才之列，成为国内岩土工程领域的中青年杰出领军人才，她却并不因此自满自得，反而对自己的要求更为严苛。“在岩土领域工作的女性很少，即使有，也大多从事理论研究，工地上几乎看不到女性。”作为一名女性科学家，吴慧明一直就是那个冲在一线的“例外”。

说起自己的专业，吴慧明的眼中充满了自豪。她说，岩土是个“万金油”，水利、交通、港口等各个领域都离不开它。而岩土研究则是一门“科学技术”的学科，没有工程一线经验很难进步。于是，大学毕业后她一边师从浙江大学龚晓南院士攻读博士学位，一边在宁波大学教书，同时奋战在土木工程一线，积累下大量的理论和实践经验。后来，为了更加深入工程一线，她还不惜从高校离职，与丈夫陈浩军一起从零开始创办企业。

“工程不分男女，不会有人因为你是女性就降低要求。一年四季，顶烈日，冒风雨，无时无刻都要留意周围的安全。在工地摸爬滚打，孩子早产了一个月。临产那天，我还在工程一线解决问题。”吴慧明说，那些日子吃过的苦，终于换来了今天的甜。

直到现在，吴慧明仍然每天都到工地去，親自做勘察，做分析。也正是这20多年的工程一线经验，让吴慧明成为行业翘楚，在岩土领域开创了自己的一片天地。其中，她主持的“高压气溶胶排水固结技术的研究”项目对岩土工程领域的核心基础理论——排水固结理论进行了重新构建，建立了立体的排水固结系统，整合了岩土、机械、自控、材料等多个学科。

“软土的含水量高，排水固结的过程，就像是一个如何将豆腐花变成豆腐，再变成香干的过程。”以往的排水方法，通常是往土里打入排水体，然后在表层加压，将水挤出，类似于老百姓家里冬天腌菜一般，在腌菜的大缸上压一块大石头。另一种方法是在土下附上一块超真空膜，再将水抽出来。但要遇到几十米深的“菜缸”呢？这两种方法存在的缺点是：主要将压力放在土上面，另外只有一个竖向排水体，导水速度慢。“遇到一些工期紧的项目，这个方法就显得不合时宜了。”吴慧明说。

“我们将原有理论进行全新重构，创造性建立了高效的三维立体排水固结技术。”吴慧明说。他们的方法是既可以在地面加荷载，也可以把荷载放到地下去。不仅有竖向排水通道，还加入了横向排水。依靠高压气溶胶，荷载实现了由地面转向地底。“等于是把一大缸腌菜切割成一块块的小东西，化整为零，这样更有利于排水。”

换言之，“高压气溶胶排水固结技术”将原来一维的、地表的平面加压，改进成三维的、立体的施压。这项创新经院士和专家鉴定，确认其为“国内外原创，国际领先”。

实践跑在理论前面，是吴慧明一贯的工作作风，也是她长年“折腾”在工程一线的结果。如今，这一技术已在北仑万人沙滩地基处理、我国最大污泥处理工程沈阳祝家污泥堆存减量处置、中央环保督查绍兴贺家池泥浆坑处置等项目中获得成功应用，并取得了很好的经济、社会效应，被评为“第四届浙江省岩土力学与工程学会科学技术奖特等奖”。“在将建筑渣土、弃土变废为宝的同时，也节约、保护了山体资源，未来，这项技术将会发挥出更大的社会、经济、科技效益。”吴慧明兴奋地对记者说。

2018年6月，她还和龚晓南等岩土相关领域的诸位院士，在宁波梅山成立了浙江滨海岩土工程与地下空间开发利用新技术研究院，由钱七虎院士领衔，8位院士组成学术委员会，开展岩土工程前沿新技术的研究开发工作，目前已申请专利27项。

“将论文写在工程上”，2018年荣获国家最高科学技术奖的钱七虎院士这样赞誉吴慧明。■