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林培源:活跃在岩土工程领域的“杂家”

时间:2012-06-05 16:02:40  来源:澳门新匍京客户端下载  作者:

 

 

林培源:教授级高级工程师

原广州铁路集团科学技术研究所所长

广州市南岭岩土工程研究所所长

澳门新匍京客户端下载理事兼地下工程专委会主任委员

个人经历:

1933年出生于广东怀集;

1955年唐山铁道学院桥隧系毕业;

1959年清华大学工程力学研究生班毕业;

19551970年铁道科学研究院工作,任助理研究员;

19701994年广州铁路集团科学技术研究所工作,曾任研究室主任、副处长、副所长、所长、党支部书记;

1985年获国家科技进步一等奖;

1989年获铁道部特等奖;

1993年获国务院政府特殊津贴;

1999年创办广州市南岭岩土工程研究所。

 

  

活跃在岩土工程领域的“杂家”

----记广州市南岭岩土工程研究所所长林培源

 

在新华字典中,专家被解释为对某一门学问有专门研究或擅长某项技术的人。专家重点在专,如果在各方面都有专门研究,那就是“杂家”了。

作为本文的主人公林培源,被称为活跃在岩土工程领域的“杂家”,让我们打开他的人生经历,看看他是怎样一步步走向岩土工程领域的“杂家”?

 

碾转求学   少年立志

林培源于193311月出生在广东怀集县的一个偏僻乡村,说起他的求学之路,还颇具传奇色彩。

13岁时,林培源就读于私立怀集西区初级中学,这是一所由六个乡自筹经费办的初中。老师大多是从广州、梧州等大城市中聘来的,水平较高,且有一定现代思想意识。

林培源说:“我的思维方式、个人性格、毅力、意志的形成,很大部份得益于这三年初中”。这三年,他是这间学校最优秀的学生,每次考试都是全班第一,并多次拿到全校第一的成绩。

1948年林培源初中毕业,独自跟着去梧州办货的商人,徒步三天,到达广西梧州,报考全国24所重点高中之一的梧州高中。对于林培源来说,考试从来都不成问题。这次他顺利地考上了梧州高中。就读梧州高中,对他的一生产生了重大的影响。

梧州高中地处梧州市的东北部,南有桂江和市区相隔,西有西江和广西南面腹地断开,当时没有桥梁,进市区靠摆渡,梧州市区则是北靠北山、南有西江、桂江,交通大部份靠轮船,三年的学习生活,林培源心里总想,能有一座桥梁跨越桂江和西江该有多好,这样可以为很多人提供方便,久而久之,他就形成了将来定要做一个桥梁工程师的念头,将来修桥铺路为民造福。

这个理想,伴随了林培源的一生。

为了实现这个理想,高中毕业以后,林培源再次长途跋涉,离乡背井去求学。这一次,林培源有了明确的目标,一定要投中国最有名的桥梁专家茅以升的门下,将来当一名桥梁工程师。

时茅以升先生在唐山工学院当院长,林培源坐船至广州,准备投考唐山工学院土木系,到广州一打听,唐山工学院不在中南地区招生,林培源即刻带着行李千里跋涉,经过五天五夜,到达北京。

到北京后,人地生疏,口袋钱也不多,不敢去住客栈(旅馆),晚上只好住在当时北京前门车站的正对面——正阳门城楼中箭楼下的门洞中,一住就是三天。住了三天才打探清楚,考唐山工学院在北京大学报名,他又带着行李,步行至当时的北京大学,报了名,又在北京大学红楼前的马路边住了两天。到北京五天以后,才找到了华北工学院一间楼梯间(顶层入天台的楼梯口)住下。考试就在北大的灰楼进行。考完仍住在华北工学院,等待放榜。这段时间,他步行逛北京,还常逛旧货市场,因为北方冷,带的行李难以御寒,要买点二手棉被、大衣、返新皮鞋。尽管生活拮据,林培源当时一点也不担心假如不被录取怎样办。

直到现在,林培源仍说,考试其实是一件非常容易的事,他从来就没有觉得难,也从来没有想过会考不上。

到放榜那天,看到有自己的名字,林培源没有特别惊喜,只是感觉目的达到了。到了注册时,他如愿以偿地读到了心目中的桥梁与隧道系。

在这辗转求学的过程中,离他的理想越来越近了。

 

名师指点,受益匪浅

       天资聪慧的林培源在大学的全部学科考试成绩一律五分,1955年,他以“优等生”的称号毕业于唐山铁道学院,并分配到铁道部科学研究所工作。

虽然他只是个刚毕业的大学生,但却因为是优等生得到所里的重视,刚参加工作,他就参加中国第一孔预应力钢筋混凝土桥梁的试制和试验;当时主持试验的是全国著名的结构试验专家周家模。接着他又参与了武汉长江大桥管柱应力试验,并协助管理当时我国最现代化的结构试验室。周家模先生因在比利时留学并工作过,对瑞士、西欧的试验设备技术了解深透。50年代初期就进口一批如200t疲劳试验机等先进设备。几次试验,让他积累了许多经验,等他转正后,研究所就让他独立担任专题的研究工作,并为他配了助手。他说,这段工作经历,对他后来的50年工作,受益很大。

1957年,他考入了清华大学工程力学研究生班学习,在那里,他又得到了名师的教导。那时,他的班主任是钱学森,副班主任是钱伟长,我国的一流科学家都为他上过课,他从科学家的教导中,学到了做人和做科学的本领。

正如他在总结自己取得的成就时说,名师的指点,使他受益匪浅他说,像我这样一生中遇到那么多有学问的人,有这么广泛的专家为师,有那么好的机遇,真是不多。他认为,他取得一些成就,主要有三个原因:一是有那么好的机遇,二是拜了国内外的著名试验专家为师,三是毕业后,跟随专家们做了许多实验和研究。

       从清华大学研究生班毕业后,林培源仍然回到了铁道部科学研究所工作。这时的他已经可以独当一面了,他主持研究方向为地下工程的土压力、山体压力与衬砌结构。当时,他要在1:5的环形台架上进行北京地下铁道当时计划采用的区间隧道衬砌模型试验。当时碰到一个很大的问题,就是由于地下结构物是高度超静定的结构,它的受力情况和周围地层关系密切。因此,1:5模型试验的结果,和实际结构物间是个什么关系,理论不能分析,试验取得的数据,只能定性地就试验论试验,得不出和实际结构物间的一一对应关系。试验结果无法具体指导生产。在这国内外当时都尚未解决的理论课题面前,林培源决心试试。他从数学上的量纲分析出发,对地下结构物超静定的联合方程组通式进行分析,终于找到地下结构物模型试验和实际工程结构间,在各种情况下,它们应力、应变、位移、转角……的一一对应关系,全面解决了地下结构物模型试验模拟规律的问题,使模型试验对生产的指导意义大大提高。这次工作写成论文,并在论文发表14年后,于1978年全国铁路科技大会获优秀论文奖。

    1961年,林培源为“隧道山体压力”的研究课题负责人。山体压力的理论、假定、公式各国学者已提出不下数十种,但都和工程实际不尽相符,各人的理论公式都有很大的局限性。他认为要解决隧道的山体压力问题,必须走从感性认识到理性认识的道路,必须从现场的实地量测入手,取得大量的感性资料以后,再向理性过渡。而要解决实地量测问题,首先必须有一套可用的仪器。当时他们学习、分析了国内已有的各类仪器,认为都不能满足山体压力实测的需要。它们不是零点飘移过大就是防水性能太差。要在隧道内长期量测数年,用已有的仪器难以达到要求。怎么办?林培源亲自研制专用仪表。经过各种方案的比较,大量的优选试验、改进,最后利用音、电振动频率互感的原理,试制成功了钢弦式土压力盒,利用拍频共振试制成功了钢弦压力盒接收器,填补了我国当时弦式仪器的空白。1963年在国家计委、经委、科委联合举办的新技术、新产品展览会上展出,获得好评,研制的两项仪器分别获得铁道部颁发的新技术三等奖。该系列仪器(共四种)1964年又经国家科委推荐,交丹东市X射线仪表厂正式生产。仪器使用至今,还被编入有关教科书中,量测仪器初步解决以后,19621964年配合现场先后在丰沙线、上海越江隧道、长沙隧道、安徽省淮北煤矿,青海海晏明洞……等众多工点, 做了大量的实地量测工作.对配合现场施工,指导生产,保证施工安全,积累科学资料都起了很好的作用.如丰沙二线2#隧道, 地质松软,通过煤层,坍方下沉严重,地压特大,施工十分困难。当时林培源应华北工程局的要求,进行了地压量测。按隧道的压力增长的变化情况决定工序安排,及时采取对策,保证了施工安全。他和施工单位的总工程师薜耀宗写了《双线隧道通过煤层地段地层压力的实测研究》,在中国土木工程澳门新匍京手机app第一届土力学与基础工程学术年会宣读,得到好评。根据几个工点的量测结果,在1963年全路第一次科学技术论文报告会上,林培源宣读了《地层压力现场实地研究的若干结果》的论文,得到一致的好评。在论文中,第一次提出和当时中、苏规范不同的“隧道拱部山体压力呈马鞍形分布”的观点(当时规范为拱顶压力最大)。这个观点经过十年以后方为隧道工作者普遍接受,并写入1974年修订的隧道规范中。

在铁科院的15年时间里,林培源是硕果累累,许多研究成果,目前仍然在使用。

 

行业楚翘 难题专家

19661968年,他参加了西南铁路三线建设,担任西南铁路建设总指挥部技术委员会属下的“隧道山体压力与衬砌支护”战斗组组长,负责研究隧道衬砌设计的合理外荷;设计与试验隧道新型衬砌;处理与整治隧道施工病害,在此期间,他还现场主持了贵昆线通车后六大病害之一的二梯岩隧道出口的滑坡处理,首次在我国使用沉井支挡整治滑坡取得成功。1966年提出了大拱脚薄边墙,大拱脚花边墙等隧道新型衬砌型式,并在14座共长4.932公里隧道中进行试用,获得成功。1975年公布的隧道设计规范中,此成果做为一种正式衬砌结构予以采纳; 1967年他提出简化的隧道围岩分类表,将原来围岩的12级分类法改为6级分类法,为1975年隧道规范修改时采用的6级分类准备了条件。

林培源于1970年回到了广州,在广州铁路分局工作。1973年调广州铁路集团科研所(改革开放后,他成为铁道部最年轻的高级工程师,成为第一批教授级高级工程师,第一批享受政府津贴的专家)。

当时在广州,说起岩土工程,行内人士都知道有“三培”--林培源与、陆培炎和吴仁培。作为行业的楚翘,林培源的声音代表了行业的声音。

在广州,林培源做了很多高难度项目,如解决了像“蒸水河大桥”、“广钢铁路专用线花地河大桥”,以及广钢第二炼钢厂厂房加固”等一批大型工程的难题。

说起衡阳的“蒸水河桥”,投资一千万的铁路线,由于桥的原因,9年都不敢通车,主要是桥不够牢固。最后找到了林培源,让他进行桥的检定与加固。林培源提出了方案,做一个大型的试验,写了一大本的试验报告,对桥梁各杆件进行计算分析,对铁路桥局部进行了加固,使铁路桥顺利通车,为国家节省了不少的开支。

广钢的铁路专用桥——花地河大桥是一座钢桥,但由于使用年限的问题,不能用了,如果建新桥需要2400万元,这在当时是一笔很大的资金。其实当时桥到底还能不能用,企业心里没个底。他们请来了行业的专家林培源。林培源进行了详尽的勘察,发现大桥的桥底原来是1958年临时通车时用的木桩,后来又打了钢筋混凝土桩将临时桥改成半永久性桥梁,现在钢筋混凝土桩也到期限了,因此广钢不敢用了。了解了情况后,林培源发现桥底原来用的木桩是杉木,俗话说:“千年松,万年杉”,杉木在水中是可以长久使用的,林培源根据这一发现,做出一套方案,对桥进行加固,保证可以再用25年,他将杉木桩和钢筋混凝土桩合并到一快,共同来承受桥的重量,加固后,大桥正常使用。这个项目,只花了190多万,就让旧桥起死回生,为企业节省了大笔的资金。

还有一次,广钢从德国进口了一台电炉,炉门是通过轨道行走开闭的,当时要求炉门的轨道必须由钢筋混凝土槽组成,要用650混凝土,广钢有关人员做了多次试验,强度都达不到要求。怎么办,德国专家已经做完其他的测试,但槽轨没有做好,就无法验收,德国专家在中国呆多一天,费用又非常高。这时,林培源知难而上,他学过化学,他就自己配方,一般的混凝土用的是水泥、砂和石子,林培源在这基础上加入了硅粉和高强减水剂,使混凝土由三级配方改为四级配方,并使水灰比减少,最后配出来的混凝土达到了700,问题解决了。他用其他学科的知识解决了本行业的难题。

林培源取得这么多的成就,他认为他的优势就是知识面广。这得益于他的勤奋好学,只要接触到一个新的领域,他就一定会专进去,弄个明白,慢慢地,底子就扩大了,他的储存库里就有了越来越多的东西,需要用时就调出来用。

 

别人不能做找我,别人能做的我不做

林培源的父母虽以务农为主,但他父亲却在农闲时从事过铁工、酿酒、机米、做粉、切烟、种水果等各种可少许赚现钱的家庭副业,林培源说他也因此开阔了眼界增长了知识,也学到了很多东西。

受父亲的影响,林培源也经常跨专业的进行研究和解决难题,不停地学习,他自学了电学、力学等围绕土木工程的学科,不仅是本行业的,其他专业也有建树。他可以运用其他学科的东西来解决本专业的难题。工程上,他在铁路、交通和建筑都有接触。在实践中,他将铁路上的理论运用到建筑上去,将建筑上的学问运用到铁路的实践中。因为他的广泛地学习和广博的学问和知识,解决难题的思路也特别宽广,逐渐成为了一个“杂家”

1994年退休以后,他自己注册了一间研究所——广州市南岭岩土工程研究所。研究所的工作范围,包括咨询、设计、试验、施工。一般从事的都是中、小项目。他认为,技术上的事,其实是一层窗户纸,懂的人,一点就破,只要你经验丰富、知识面广、善于利用学科相近的现成技术,很多看似困难,实则很易解决。下海十年来,最多的时候他一年解决过各类工程难题四十多项,一般每年解决的难题也在2530项。

退休10多年来,他经手的各类疑难工程,大约有200多宗,其中有如虎门大桥19号桥墩、21号桥墩加固、厦门沧海大桥的桥墩加固、昆明过境线的桥墩加固、佛山东平河桥的加固、广钢电炉炼钢车间的试验与加固等都是比较有名的,用了很少的费用,较短的时间解决较重大的工程难题,深得各方好评。

除此之外,退休后的林培源还担任了澳门新匍京客户端下载地下工程专业委员会的主任委员,在广州地铁地基处理上做了许多咨询工作。还受聘为广州市建设科技委地下工程专业委员会委员,经常参加广州市重要基坑、边坡等地下工程设计审查工作,并且多数担任专家组组长,据不完全统计,近几年来经他参加审查的基坑工程达200多项。

问他解决的最大的难题是什么?哪一个难题的解决让他最骄傲,他说,最难忘的是一个小项目,虽然没有什么社会知名度,但他却觉得很骄傲。

1985年,林培源参加了铁路列车脱轨试验。当时,铁路翻车、脱轨的现象一直存在,原因何在?如何避免?许多行内人士专门研究了这个问题,但一直没有一个结论,也没能解决这个问题。因此,铁道部将这个难题交给了广州铁路局,让广州铁路局重新做试验。林培源也参与了这个项目,他并不是这个专业的人士,他见那么多本专业的人用了多种试验方法都未能解决这个问题,他作为非专业人士,他想到了其他的方法,他提出了一个试验方案,那就是利用统计学上的正交试验法进行车辆的脱轨试验,林培源提出用四因素三水平的可变量,组成正交表,组织安排本项试验,用此方法进行9次试验,取得了81次的试验数据,明确得出不同因素对脱轨的危害,也明确看出了车辆出轨、脱轨的原因,有效地解决了车辆脱轨的试验问题。这次他又是运用其他学科,一个应用数学的原理,解决了脱轨试验的难题。

林培源有一句口头禅:“别人不能做找我,别人能做的我不做。”这句话不由得让人想起博客大王徐静蕾的话,她说:“我的理想就是当一个杂家,什么事情都不用干得特别好,但什么事情说起来都难不住我”,听起来似乎有异曲同工之妙。

 

身有余劳,心有长闲

如今,林培源已超过70知天命的年纪,但他思维方式却比较创新。他说,有些老人认为,活一天少一天,可我认为是活一天就赚一天。正是这种积极、乐观的生活态度,使得林培源总会满怀激情地去搞研究,去创新。

林培源还有一个特点,那就是每做一个试验解决一项难题,他基本都会有一篇论文,这也是他特有的思维方式,从试验数据提高到理论的高度,从试验中找出规律,指导以后的施工,也为学科留下宝贵的经验和资料。就如“蒸水河大桥”试验完成后,他写了《铁路双曲拱桥的裂纹与承载能力》发表在铁道工程学报上,1972年,对京广南段隧道的裂损情况进行调查后,写出了《关于隧道山体压力与衬砌设计的几点意见》和《对新衬砌支护设计的意见》两篇文章; “广州——肇庆国道的新北江大桥”难题解决后,他又写《64米正交异性板箱形钢梁荷载试验结果分析》。目前他已经写有200多篇论文。许多论文不管是过去,还是现在都有一定的指导意义。

他在暮年返思里写道:孟子“吾日三省吾身”,我自身已走过了70多年,路漫漫70,自慰一生是“勤奋、好学、上进。”世事虽多变,但始志不移。因此,虽未修成正果,但也达成儿孙绕膝,三餐无忧。“审时度世、自立自强、正派做人、创新奉献”做为一生的座右铭,因此世事虽多变,但度日尚算平坦,70多春秋,总算身心健康、生活愉快、处事通达、积怨较少。对社会虽无大贡献,但也未枉度一生。

林培源虽然是70多岁了,但身体依然硬朗,没有老人的老态,他说他的养生之道有八个字:身有余劳,心有长闲。要不停地做事,要做有用的事。

    百搭学者易中天说:“杂家更明白外行想知道什么,外行其实比内行更懂外行。”,作为行业内的杂家,林培源更懂得怎样去为行业服务。

 

撰稿:谈健、柯梅丽

修改:张美薇、刘联伟

审定:陈之泉、王