• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.任职状况
  • 4.个人成就
  • 5.记者采访
  • 6.参考资料

孙学先

孙学先,男,宁夏中宁人, 1955.12生,中共党员,1982年元月毕业于兰州铁道学院铁道工程本科专业,1984年底研究生毕业于兰州铁道学院工程力学专业,获工学硕士学位。毕业后留校任教,1999年晋升教授职称。

基本信息

  • 中文名

    孙学先

  • 国籍

    中国

  • 民族

    汉族

  • 出生日期

    1955年12月

  • 毕业院校
  • 职业

    教授博士生导师

任职状况

现为兰州交通大学桥梁工程研究所所长、教授、博士生导师,学校桥梁工程学科带头人。本人长期一直在教学和科研第一线工作,承担着繁重的教学任务和科研工作,每年完成的教学工作平均达到420学时,从1995年以来共培养硕士研究生30人,在实践性教学环节中针对学生实际工作能力培养方面做出显著成绩。

个人成就

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在科研工作中,多年来承担和完成了多项省、部级科研项目。有 8 项科研成果通过省部级鉴定和奖励;其中本人承担了两项铁道部青藏铁路技术攻关项目,2006年通过铁道部科技司鉴定验收, 部分研究成果在青藏铁路的后期建设工程中得到应用,青藏铁路建设技术及科研成果获国家2008年科技进步特等奖,兰州交通大学是主要参研单位之一傍上有名。2005—1998年参与完成的“复杂地质艰险山区修建大能力南昆铁路干线成套技术”(本人是两个子课题负责人)获铁道部2000年科技进步特等奖;参加完成的 “主跨 72m 预应力混凝土平弯梁桥建造技术” 获铁道部科技进步二等奖;还有一项科研成果获甘肃省科技进步二等奖;两项三等奖; 另外获省教教育厅、省建委科技进步一等奖两项、 三等奖一项。

其中结合工程完成的攻关项目“南昆铁路板其二号预应力混凝土大跨平弯连续刚构梁桥施工监控技术的研究”获铁道部南昆铁路科技进步一等奖。该桥位于贵州省南部山区,桥位处山高谷深地形十分险要,是我国第一座铁路高墩、大跨平弯预应力混凝土连续刚构桥梁,施工采用悬臂灌筑法,该桥施工控制中要全面考虑结构的拉压、扭转、弯曲、畸变及翘曲的耦合效应问题,监控技术难度大经过课题组成员的团结奋战,解决了施工中一系列难题。通过理论研究和现场实施,提出适合平弯桥梁悬灌施工线形控制分析方法和计算公式,建立了一套完善的施工监控技术和方法,孙教授和课题组的同事们,没有退缩,没有被困难、死亡吓倒。经过孙教授和课题组的努力,并在施工中成功地进行了实施,保证了大桥的顺利建成。据铁道部组织的专家鉴定:该弯梁桥建桥技术及施工控制技术的研究成果达到国际先进水平。而这其中,孙学先和他的团队功不可没。

在最近几年承担完成了“青藏铁路细粒高温多年冻土区拼装式涵洞试验及应用技术研究”和“青藏铁路多年冻土区扩底抗拔桩试验及分析理论的研究”,试验工地在青藏高原可可西里高寒高海拔区,克服了缺氧、高原反映重的困难,在极为艰苦的条件下高质量地完成研究工作。完成的横向科研项目还有:西宁北川河大跨中承式钢管混凝土拱桥施工监控;青海平安—阿岱高速公路跨线宽幅预应力混凝土弯梁桥悬臂法施工控制等。还经常与设计院等单位协作承担和完成一些桥梁的设计工作。2009年承担完成了我国援非(刚果金)一座大桥的设计,大桥现正在建设中。现在研的项目还有省自然科学基金项目和省教育厅的科研项目。

先后在“土木工程学报”“岩土力学报”等刊物发表文章三十余篇。现主要从事基础工程和桥梁工程的教学科研工作以及桥梁工程设计;科研方向有:深基础和新型桥梁基础理论;各种类型大跨度桥梁施工监控技术研究;既有桥梁结构检定和加固技术;深基坑支护优化设计等。

记者采访

孙教授用简短而通俗的语言概括了七里河黄河大桥的主要病症。孙教授解释说,检测初期,专家组借助河船进入基柱下方,用检测仪器对河床、桥墩、桥梁和汽车荷载等都进行了细致检测,发现导致出现故障的根本原因除大桥平日里负荷太重外,还有一个不能忽视的问题就是“桥梁病害”之一的腐蚀,雨水从伸缩缝漏入使得大桥钢制支座以及混凝土产生腐蚀,七里河黄河大桥提前成为危桥。

“对于七里河黄河大桥的命运,我提出了三个不同的方案供选择。”孙学先教授对自己提交的三个方案一一为我们做出解释: 方案之一就是加固维修,即在原有的基础上将主梁破损部位进行加固修复,加固后桥梁只能把荷载等级提高到公路Ⅱ级。尽管这个方案成本低、费时短,但不能达到公路I级通车标准,不能解决长远问题。方案之二彻底换梁,在这个方案中,拆除桥梁上部大梁,将桥梁下部结构墩台进行整体加固,然后架设新梁,这样便能达到公路I级(相当于“城A级”)标准,即可通行70吨的车辆,而桥面也由原来2车道增加为4车道,理论上车辆通过能力可增加一倍。这个方案已被采用,正在实施中。方案之三拆除新建,看似最吸引人,但在专家眼里却最不现实,那便是新建一座大桥。据孙学先分析:“即使新建也还是要拆掉旧桥在原址新建,因为这里桥位是历史形成的,是独一无二的。但若新建大桥,则工期长、成本大,在兰州目前不太现实。”

孙教授在谈到目前七里河黄河大桥限高通行的现状时,他告诉记者通过桥梁检测分析,我当时提出限制25吨以上的车辆通过,而对一辆公交车满载乘客也就在20吨以下,过桥就重量而言是没问题的,也可能是管理上和限重措施有一定的难度,没有得到落实,演变成单一的限高,使得原本可以通行的公交车也无辜绕道,给市民出行带来极大不便是我没有想到的。

在有“世界屋脊”、“地球第三极”之称青藏高原上修建铁路,在很多国外专家看来这是根本不可能的事情。美国现代火车旅行家保罗·泰鲁在《游历中国》一书中写道:“有昆仑山脉在,铁路就永远到不了拉萨。”

高原多年冻土被看成高原铁路的“杀手”,在多年冻土区修建铁路一直是世界性工程难题。而青藏高原是世界上纬度最低、海拔最高、面积最大的多年冻土分布区,青藏铁路要穿越长达550公里的多年冻土区,几乎占格拉段线路总长的一半。能否征服高原冻土,是建设世界一流高原铁路的关键。

为解决“多年冻土”世界性的难题,孙学先带领课题组承担了“青藏铁路细粒高温多年冻土区拼装式涵洞试验及应用技术研究”和“青藏铁路多年冻土区扩底抗拔桩试验研究”两项攻关课题。为保证科研正常进行拿到第一手研究测试数据,他先后10次赶赴可可西里进行冻土地温和变形的监测及桩基现场荷载试验和研究。2002年10月,他和兰州交通大学桥梁系的同事及学生们又一次踏进了青藏高原,进入可可西里无人区进行为期一个多月的现场桩基加载试验。

可可西里的10月底、11月初,夜晚气温甚至会降到零下30多摄氏度。而氧气,这个平时被人们忽视的东西,到了高海拔地区就显示出了它的极端重要性。在海拔超过4700米的可可西里无人区,空气中的含氧量只有平原地区的60%甚至更低。这期间,晚上由于高原缺氧、天冷和头痛睡不着觉,他最大的“助手”就是安眠药。“由于试验工地在可可西里深处,近百公里见不到一户人家,时间一长唯一和我们为伍的就是逐渐不惧我们的藏野驴”。孙学先诙谐地说。

2006年7月青藏铁路全线通车。因他们高质量的完成了“青藏铁路细粒高温多年冻土区拼装式涵洞试验及应用技术研究”和“青藏铁路多年冻土区扩底抗拔桩试验及分析理论的研究”,项目研究成果通过铁道部鉴定和奖励。2008年青藏铁路建设成就获得国家技术进步特等奖。

对于未来桥梁的发展孙教授有他独特的见地。他认为,在未来铁路和公路的建设中,优先采用以桥代路的方式,最大限度节约土地资源,将是未来发展的趋势。一般来讲,桥梁平均用地宽度为18米,而常规铁路路基用的为45米,京沪铁路采用“以桥代路”措施节约用地3万多亩。此外,高架桥,使高速铁路对沿线气候、水温、生态等环境的影响都大大降低。

在修建青藏铁路时,主要面临多年冻土的世界性难题。冻土是一种成分、结构、物理属性都完全不同于其他土质的特殊土类,可随冬夏气温变化发生冻胀和融沉现象,会影响公路和铁路路基的稳定。为避免路基的不稳定,设计者决定在厚层地下冰地段、不良冻土现象发育地段和地质条件复杂的高含冰量冻土地段不修筑路基,而是以桥梁形式通过。经过冻融循环的考验,证明在多年冻土地段以桥代路效果良好。以桥代路可减少对冻土的扰动,具有遮阳作用,也可兼作动物通道。青藏铁路建设者在550公里的多年冻土地段,共修建桥梁120公里。