三峡大坝总工程师郑守义：用一生守护三峡大坝

郑守义（图片来源：新华社）

【最美奋斗者】

“三峡工程是我们水利人共同的孩子，获得这个荣誉，是党中央、国务院对三峡工程的肯定，对所有参与建设、维护、运营三峡大坝的人的肯定，感谢大家用行动守护长江，守护三峡。”9月25日，被授予“最美奋斗者”称号后，79岁的中国工程院院士、三峡工程总设计师、水利部长江水利委员会原总工程师郑守仁如是说。

1963年，郑守仁从华东水利学院河川枢纽及水电站建筑专业毕业，分配到长江委工作，从此一生与水利结缘。20世纪七八十年代，郑守仁主持了乌江渡、葛洲坝工程导截流设计，创造了多个全国第一。

54岁时，郑守仁迎来了他一生最大的挑战：担任长江水利委员会总工程师，作为前方技术总指挥，主持三峡工程设计总成及现场勘测、设计、科研工作。

三峡工程给郑守仁出了不少难题。1997年大江截流，水深超出一般特大型工程截流水深的两三倍，而最大的障碍是江底20多米的软淤沙。水工模型试验表明，截流戗堤进占过程中重压会使淤沙挤出，堤头随时可能坍塌。为解决好截流施工的这一重大隐患，郑守仁查阅世界水利施工的文献，反复进行模型试验，创造性地提出“人造江底，深水变浅”的设想，一经实施，大江截流有惊无险。这一设计不仅获国家优秀设计金奖，其技术成果荣获国家科技进步一等奖，更跻身1997年世界十大科技成就之列。继大江截流之后，郑守仁又带领团队在2002年成功攻克三峡导流明渠截流难题。

郑守仁始终把工程质量看得高于一切。三峡工程重点部位的基础验收，他都在现场，对发现的工程质量问题除向各有关单位反复强调进行处理外，还提出技术处理措施补救，不留隐患。

多年来，郑守仁主持召开三峡工程现场设计讨论会2500多次，形成会议纪要6800多万字。由他撰写的现场设计工作简报500多期，400多万字，是一部最真实、详细的三峡工程建设史和备忘录，为确保三峡工程的设计质量和施工质量奠定了坚实基础。

在三峡，郑守仁一守就是26年。尽管这几年他饱受多项疾病的困扰，每隔几个月就要去医院进行复查治疗，但三峡坝区一套18平方米的简陋工房是他和妻子永久的家；三峡坝区北面一隅的14小区办公大楼永远有一盏灯属于他，他的生命“早已和三峡大坝融为了一体”。

郑守仁先后荣获国家科技进步特等奖和一等奖各1项、二等奖2项；国家优秀设计金奖2项、银奖1项；省部级科技进步特等奖1项，一等奖4项。共获国际大坝委员会终身成就奖等17项省部级以上奖励，他将各种奖金、稿费、讲课费80多万元全部捐献于公益事业。

“作为一名水利人，能参与三峡工程是最大的幸福。”郑守仁说，“只要三峡工程需要我一天，我就在这里坚守一天。”

——转发自《光明日报》

知识导学

案例导入：某工程周边是主楼，中间有个下沉广场，当主楼下沉，水浮力作用下，由于裙楼刚度不均匀，在下沉广场处上部刚度变小，刚度突变，局部隆起，引起开裂。

其事故原因之一是框架核心筒结构出现扰曲过大，造成筏板开裂。而项目设计时计算扰曲满足要求，实际工程的扰曲却超规范。实际挠曲超规范原因有：

1）桩间距过小，桩土相互作用时，中间桩的沉降大；桩的承载力是靠桩间土来决定的，桩承载力发挥的时候，应力扩散到桩间土，建筑的中间部位，桩间土的应力叠加是最高的，所以沉降也一定是最大的。

2）中间桩顶反力大，我们计算是基于弹性假设，沉降随桩顶反力线性增大的，但实际桩的沉降随荷载的增大呈非线性增大，就是加载相同的荷载，其沉降不是一样的，这是造成筏板扰曲大的主要原因之一。

思考：案例中建筑底板开裂，实际挠曲超规范的原因之一是设计时考虑桩间距过小以及计算假设与实际不符，理解规范要求的设计基本规定要求以及思考设计规范基本规定对工程事故的指导意义。

知识延伸

地基基础的设计方法：

(1)允许承载力设计方法

(2)极限状态设计方法：

——承载能力极限状态

a. 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡

b. 结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度塑性变形而不适于继续承载

c. 结构转变为机动体系

d. 结构或结构构件丧失稳定

 e.地基丧失承载能力而破坏

——正常使用极限状态

a. 影响正常使用或外观的变形

b. 影响正常使用或耐久性能的局部破坏

c. 影响正常使用的振动

d.影响正常使用的其他特定状态

(3)可靠度设计方法

——荷载取值

1）荷载的标准值：荷载的基本代表值，相当于设计基准期内最大荷载统计分布的特征值，可以取均值或者某个分位值。

2）荷载的准永久值：对于可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值

3）荷载的组合值；

4）荷载的频遇值；

5）荷载的设计值：荷载标准值与荷载分项系数的乘积

——荷载组合

●荷载效应规定：基本组合

——可变荷载效应器控制作用时：

——对由永久荷载效应控制的基本组合，可采用简化规则，荷载效应组合的设计值S：

地基基础设计规范建议永久荷载和可变荷载分项系数均为1.35.

●荷载效应规定：标准组合

——按正常使用极限状态计算时常用的一种组合。

当荷载分项系数均为1时，基本组合就成为标准组合。

●荷载效应规定：准永久组合

——地基变形计算中永久荷载起主要作用，可变荷载的作用时间时间断的，所引起的变性效应较弱，所以用准永久值系数代替组合值系数。

限制变形属于正常使用极限状态范畴，故荷载效应均用标准值而不必乘以分项系数。

——荷载组合确定后，满足承载力极限状态的表达式为：

     为结构重要性系数。地基基础设计规范规定其不小于1.0.

     为抗力设计值。

(4)我国现行《地基基础设计规范》设计方法

1)基础有应足够的强度、刚度与耐久性。

2)地基应具有足够的强度和稳定性：规范要求各级建筑物地基均应进行承载力计算；对经常承受水平荷载作用的高层建筑和高耸结构，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性，以保证地基在防止整体剪切破坏方面有足够的安全储备。

3)地基应满足变形方面的要求：设计等级为甲级、乙级的建筑物，应按地基变形设计；建筑物情况和地基条件复杂的丙级建筑物地基尚应做变形验算，以保证建筑物不因地基沉降影响正常使用。