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悲哀的焦氏模量

2023年10月05日

临近中秋的风轻轻刮过,片片黄叶开始飘落,大西北的黄土地显得温情而丰腴。

西北建筑工程学院75岁的退休讲师焦五一站在一片刚刚开挖的建筑工地上,扔掉手中的拐杖,俯身捧起一团湿润的黄土,轻轻地捻开,又轻轻地搓一搓,低下头,仔仔细细地看……

他生在这片黄土地上,一生致力于黄土的研究,他创造性地运用“弦线模量”理论准确地计算出黄土的沉降及其湿陷变形量,使黄土地基的设计方法产生了革命性的飞跃。39年来,为使这一科研成果得到承认、造福国家,他四处奔走、寒暑易节,在2006年这个属于收获的季节里,他却仍旧看不到收获的希望。

一片落叶飘在这位知识分子斑白的头上,他一脸迷离!

欣喜若狂

焦五一,1933年元月出生于陕西省富平县,1955年毕业于西北工学院土木系,分配至中国建筑西北设计院,从此迷恋上了黄土地基的研究,这一“恋”就是四十多年。中国有64万平方公里的黄土面积,是世界上黄土分布最广的国家之一。多少年来黄土的沉降及其湿陷变形量,是中国及世界土力学家们一直苦苦探索的一个谜。

为了解开这个谜,焦五一翻遍了当时所有能够找到的国内外关于黄土研究的书籍,搜集了大量有关黄土研究的第一手资料。哪里有工程问题,他就往哪里奔;哪里有土质新资料,他就往哪里赶。十几年中,他先后奔波于甘肃、陕西、湖北、四川等省市的上百个地区,抄录搜集了100万字的资料。1967年,焦五一经过大量的分析、研究、演算后发现,把通常用于弹性材料的弹性模量以分段取值的办法即成为“弦线模量”,它用于黄土,即可以准确地计算出黄土地基的沉降及湿陷变形量,而且计算方法简单:只要用犹如人体体温、血压和脉搏一样——土的孔隙比、含水量和液限三项常规指标即可。

新的发现,使焦五一欣喜若狂。

斜烟囱重新“站”直

在位于西安市崇业路的长安大学家属院南院一幢普通的略显狭小的单元房里,焦五一以一个故事为由头开始了他的“弦线模量”理论的述说。

1968年3月,西安机瓦厂建成不到三年的55米高的大烟囱向西南方向倾斜了93.4厘米,随时都有倒塌的可能。陕西省建设部门八次召开紧急现场会,邀请各路专家学者商讨对策,但都苦于无法准确地计算出烟囱的沉降量而无计可施。就在这时,焦五一利用他的“弦线模量”理论,很快计算出烟囱的沉降量,并由此推算出需要150吨的重量可使烟囱恢复垂直。

1969年6月11日,当铁块加至151吨时,倾斜的烟囱被完全矫直了。

“烟囱能听人指挥了!”这成了轰动一时的大新闻。

“弦线模量”的首次“亮相”,不仅标志了焦五一成为世界上能够准确地计算出黄土沉降及湿陷量的第一人,而且开创了反方向加压载荷在建筑业的先河,时年,这位中国建筑西北设计院的技术员34岁。

是他的“弦线模量”理论,使三门峡库区住宅工程在地质情况很差的情况下,设计出了无需灌浆、基础改小的实用方案……

39年来,“弦线模量”理论被广泛应用于200多项工程,节约投资总计超过3000多万元。对其效果有建设单位出具了盖有120多枚印章的96份说明。

工程界人士做过计算:用新方法设计地基,工程实例节约在1—2%,由此在黄土地区推广开来,每年可为国家节约3—5亿元;如果推广到软土和其它土类,每年可为国家节约20亿元。

这是一项多么令人振奋的研究!

一时间,焦五一成为工程界的“神”人。

悲哀的焦氏模量

我国当代土力学和基础工程的许多专家、学者都为焦五一的研究而激动,并给予了极高的评价。然而焦五一没有想到,十几年过去了,他的“弦线模量”法竟一直没有在有关部门讨到一个“说法”。

先是他抱着新方法的资料,敲开了主持编撰《规范》的领导的门,提出用新方法取代苏联的旧方法,为国家造福。但是,被拒之门外。

接下来,他的第一次发明申报书被退回。再后来,一次有关“弦线模量”的研讨会未终而散。

1991年,在全国政协七届四次会议上,1782号提案——《请国家建设部对西北建筑工程学院退休讲师焦五一的重大科技发明——以弦线模量为依据的黄土地基设计新方法及早进行科学论证,以便推广应用》,未能落实;

1997年,提案批到国家建设部,建设部作为建办一号文件下达有关单位。辗转数年,终因为有的专家不愿参加鉴定会而使鉴定没有了任何声息;

2000年,时任副总理的李岚清同志就弦线模量法曾给建设部做过批示,要求给予鉴定但仍不了了之。

2004年全国政协委员刘石民和陕西省政协委员王紫琴分别在全国政协和省政协提出提案,请求落实调查弦线模量的真实情况。省政协提案的承办单位陕西省建筑科学研究院以没有人力为由推诿不办。

焦五一为何会遭到有些专家这么强烈的反对?此前,一专家曾在接受新华社记者采访时表示:他没有研究过这一方法,但他肯定,“焦五一的东西绝对进不了《规范》。按他的办法,什么措施都不要了,那么简单,我们这么多的大学教授、勘察设计人员都是傻瓜、白吃饭的吗?”

有人一语点破天机:“他的理论太超前了,超前超得连这个领域的领衔人物都感到他太狂妄了。”

历经困扰而不辍

为了让更多的人了解“弦线模量”及它的价值,他让孩子们帮忙,买来白纸、三合板,连画带写,制作了几十幅挂图,凡遇到有关科技方面的展览会,就想方设法往里面插两块展板,有时干脆就在露天里摆“地摊”展览。有一次,他的地摊甚至摆到了第七届全国土力学及基础工程学术会议的会场外,当时正值会议午餐时间,这个图文并茂的“地摊”展览吸引了众多与会者的视线。只可惜好景不长,当天下午,他与他的展览一起被“请”出了会场。

有好心人同情地对焦五一说,再怎么着,也不能掉价到那里摆“地摊”,焦五一却痴痴地说:“很多人都看了,让人高兴!让人高兴!”

新加坡一位商人得知焦五一的情况,给他写信,表示愿意出资使其科研成果得到鉴定。焦五一谢绝了。他对家人说,为了国格,我不能接受他的帮助。

俄罗斯、美国、韩国等国家的有关研究机构及大学曾多次给他发来邀请信,请他前往参加学术交流,他都漠然处之。

焦五一的“死心眼”紧紧盯住的只有他自己的国家。

焦五一的家中挂着上书“黄土斋”的条幅,之下又有两行小字:“研究能为国家所应用则有亿万之利在焉,历经困扰而不敢辍者,此也。”这是焦五一一生苦苦追求的真实写照。

采访结束时,秋雨绵绵洒落,焦老坚持要送我出门,他紧紧地握住我的手说:“我再也没有精力和体力拿着资料到处跑了,求助于新闻单位成了我惟一的选择,研究了一辈子的土,只要能得到认定,就是死了,我也就能闭上眼了。”看着他拄着拐杖艰难站立的身姿,我有一种酸楚。

本报记者 刘公望

西安理工大学几位知名教授来焦五一(局中老者)家中测算

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