科技人物｜蒋树屏：一腔热血荐轩辕
时间：2023年05月26日
——记全国工程勘察设计大师、中心技术委员会主任蒋树屏
蒋树屏博士是地地道道的重庆崽儿。从小就立志做一个对国家、对社会有用的人。他到农村当过知青、返城当过工人，在重庆建筑工程学院读了大学、还在长航做过技术员。从1984年起，先后在日本大阪工业大学、日本神户大学、上海同济大学，学习土木工程和地下结构专业，取得了工学硕士和工学博士学位。1998年去日本早稻田大学作为访问学者，与日本学者小泉淳教授做了隧道专业课题的合作研究。
科学家不能没有祖国
回忆在日本的经历，蒋树屏说，进入大阪工业大学土木专业学习，是为了学到先进的科学技术。因此，他每天一大早就乘公共电车由大阪赶到第二新神户隧道建筑工地，在那儿担任新奥法监控测量工作。下午又乘车赶回大阪，夹着课本到学校听课，直到晚上10点钟才离开学校回寓所。每天有四个半小时是在公共电车上度过的，加上复习功课的时间，平常一天只能睡上四、五个小时。整整拼搏两年，最后以优异成绩结束了大阪的学习生活。
日本神户大学樱井春辅教授听说有这么一位刻苦的中国学生，深受感动，主动提出愿意帮助蒋树屏申请神户市长奖学金，希望他到神户来继续深造。就这样，蒋树屏考上了神户大学工学部樱井春辅教授的研究生，边工作边学习。在樱井教授的精心指导下，他承担并完成了锅立山铁路隧道围岩反分析、宇津出公路隧道监控量测、系统锚杆支护效果的理论分析和模型实验等项研究，日本施工方十分赞赏这位中国学生的才干：“师高弟子强啊！” 樱井教授自然满脸生辉。两年的刻苦攻读，蒋树屏获得了神户大学工学硕士学位，成为樱井教授最得意的中国学生。
1988年，蒋树屏完成学业准备回国了，四年来他一直思念着祖国，思念着家人和朋友。激动的心情使他陷入了不眠之夜。
“我们非常需要你！”鸿池组的日本同行态度十分诚恳，愿以每月20万日元的高薪聘请他留下来工作。他摇摇头：“中国更需要我回去效力，我属于我的祖国！”要知道，20万日元当时可换算成人民币约为5800元，而当时重庆地区每月社会平均工资还不到200元。
日本驻中国的熊谷组、日本清水建设公司驻北京办事处闻讯都来拉小蒋去工作。蒋树屏还是没有答应，他心里非常明白：科学技术没有国界，但科学家不能没有祖国！
就这样，蒋树屏毅然回到了中国，他没有带回令国人羡慕的“四大件”，他的行李是整整十箱图书资料加上一台PC9801型计算机和打印机。这些都是他四年来节省每一个日元和所得神户市长奖学金买来的，这里面饱含着他的心血和理想。
1984年，蒋树屏在大阪工业大学校园
理想要靠拼搏来实现
蒋树屏回国后，面对国内公路隧道技术十分落后的局面，主要抓了三件大事。第一件大事是，在重庆交通设计院内筹建了国内唯一的公路隧道及岩土工程试验室。这座试验室配备有1:1的长200米的实体隧道，以及成套的先进试验设备，成为交通行业的重点试验室之一。第二件大事是，发起成立了中国公路隧道学会。当时，公路隧道修筑得不多，而且往往套用铁路隧道的经验，远远不能适应公路交通发展的需要。为此，蒋树屏向交通行业的各级领导呼吁，尽快开展公路隧道的研究。他把当时分散的隧道科研力量聚集起来，成立了中国公路学会隧道学会，使我国的隧道科学研究有了一个明确的起点。蒋树屏虽然科研工作和行政事务繁忙，但他还是亲自兼任学会秘书长。第三件大事是，主持编写了隧道技术规范。主要有《公路隧道施工技术规范》、《公路隧道通风照明技术规范》、《公路隧道设计规范》（修订）。另外参与编写了《公路隧道养护技术规范》、《公路工程施工监理手册》等指导性著述。完成这三件大事整整花费了他十年的心血。
蒋树屏把它的全部精力都奉献给了我国的公路隧道事业。他对成渝高速公路中梁山隧道提出过改变通风设计的建议，主张取消风渠，安置竖井和射流风机。结果断面设计一下子缩小了8平方米，减少了26000多方土石工作量，节省工程投资3000多万元！
2002年元旦前夜，他不慎摔倒，右脚骨折。但在1月7日，他还是打着石膏，拄着拐杖，如期参加了在吉林举行的一个学术报告会。紧接着1月10日浙江的一座大型隧道发生火灾，他闻讯拖着病脚赶到出事现场进行调研，凭着掌握的第一手资料赶写出了《锚狸岭隧道火灾的调查与启示》的报告。由于工作上的操劳，他多次生病住院，可身体刚一好转，立刻又忙到工作上去了，他对科研的严谨态度和敬业精神使大家感佩不已。辽宁大峪岭、吴家岭隧道记载了他的辛劳；秦岭终南山世界第二的特长隧道倾注了他全部的心血：渝黔高速公路真武山隧道留下了他的业绩；他为厦门海底隧道描绘了气势宏伟的蓝图；他为世纪工程港珠澳大桥海底隧道的安全运营进行了惊心动魄的实验论证。无论是河北的西红梁隧道，还是陕西秦岭的终南山隧道，或是重庆人民交口称赞的轻轨工程，处处都洒下了蒋树屏和他的同伴们的辛勤汗水。
做第一个敢于吃螃蟹的人
岩石和泥土隐藏在地下，对其物理特性做出准确的判断有很大难度。一些国内外学者针对岩土工程的不确定性问题提出了不少新的方法：什么模糊数学法、灰色理论解析法、时间序列分析法、离散元法、概率有限元法……蒋树屏向这一难题提出了挑战，他经过多年的研究和实践，发现用常规卡尔曼滤波器的方法难以解决非线性动态系统问题；在实际测试中，他又发现，确定性反分析的结果与岩体实际情况不符，于是他又改用非确定性反分析理论和计算方法。他充分利用卡尔曼滤波器所具有的预报-修正-推优的特点，在揭示围岩非确定性的研究上迈出了惊人的一大步。
蒋树屏主持的许多重大研究课题都是开拓性的。港珠澳大桥海底沉管隧道是世界上规模最大的海底公路隧道,具有沿线长、埋深大、交通流量大等特点，如果一旦发生火灾事故其破坏性也将是无法估算的。要保证港珠澳大桥120年安全运营，必须拿出我们中国自己的标准和管理措施。这个任务就落在了以重庆交科院首席专家蔣树屏博士为总指挥的科研团队的肩上。由他挂帅承担了以港珠澳大桥建设为依托的多项国家科技支撑计划项目，其中“离岸特长沉管隧道防火减灾关键技术研究”就是最重要的科研课题之一。
为了获得准确的试验数据，他们必须谨慎从事，一切从实际出发。他们选择了与港珠澳大桥环境类似的海边之地，建设了与沉管结构完全相同的1:1实体隧道，开展了一系列模拟灾害现场的灭火防灾试验。通过周密的夜间模拟实验，取得了灭火、排烟、通风、施救和隧道关键部位的结构安全等大量的第一手数据资料，成为确保沉管隧道万无一失的可靠依据。每一次重要的试验，蔣树屏作为总指挥都要亲临现场，亲力亲为是他的一贯风格。灾害模拟实验与其他试验不同，当实体车辆在隧道中燃起熊熊大火，瞬间浓烟滚滚大有吞没所有在场人员之势，在烟雾的威逼下人们快速寻找逃生之门，这一切都具有惊心动魄的真实。每一次试验，研究人员都必须用全部的精力确认瞬间即逝的数据。实验证明，当火灾现场放出的能量最高达到50MW、温度高达1000℃时，沉管接头的关键部位依然是安全无损的。蒋树屏所率领的团队是港珠澳大桥的安全卫士，是国家建设交通强国的功臣。他们的科研成果获得了国家的最高奖励，荣获了中国公路学会科技进步一等奖，并获得国家专利四项。
蔣树屏的研究成果用硕果累累来描述丝毫也不夸张。他主研的国家自然科学基金资助课题“岩土力学反演问题的随机理论与方法”，其成果被同行专家评价为“取得重大突破，填补了国内空白，达到国际先进水平”；他在广东深汕高速公路后门隧道施工中主持开展的“公路隧道围岩稳定监控量测及信息反馈技术的研究”，使得这座1300多米长的大型隧道，整个施工过程没有发生过一次塌方事故。他主持的交通部重点课题“京珠高速公路粤境北段洋碰隧道围岩稳定与支护衬砌设计技术研究”、交通行业联合攻关项目“公路隧道送排式纵向通风、照明技术研究及其控制系统开发”等，都与实际工程相结合，填补了我国多项学术研究和施工技术上的空白。
时刻把人民记在心里
隧道工程是风险最大的工程，因为不可见的因素多，情况复杂，危险发生率高，所以没要特别关心施工工人的安危。有一次，凌晨5时35分左右，正在建设的天汕高速公路某隧道突然出现塌方，正在距离洞口580米处作业的12名施工人员被塌方的巨石封在了狭小的洞内，洞中空气不足，生命陷入危险之中。
当天下午2:30，重庆交通科研设计院接到紧急求助电话，请求派资深专家前来指导救援。蒋树屏听到此消息后，放下手中的工作，立即启程赶赴第一现场，用最快的速度，于27日凌晨5:40抵达隧道施工现场。
专家到达现场之前，当地正在采取侧面打洞拯救的方案，因为担心从正面进攻会继续引发塌方，可是连续2次从侧面钻孔都失败了。蔣树屏一刻也不敢耽误的赶到工地，经过反复核算和现场考察，提出了从正面钻孔的意见。蒋树屏向救援指挥部阐述了自己的理由：“从定位仪、雷达在现场进行的测量结果来看，塌方地段的地质情况比较稳定，而且只有从正面掘进速度最快，方向也容易掌握准确！此时距离事故发生已有29个小时，在蒋树屏的坚持下，事故现场指挥部最后采纳了蒋树屏的抢救方案：使用钢架做支护，3台钻机同时从正面掘进。在蒋树屏的指挥下，钻机工作5个小时便打钻出一个救援洞口，当日下午15:05，距离事故发生34小时，12名工人全部获救，除一两个有点轻伤外，其余都毫发无损！现场人员全部欢呼起来。
从抵达工地到救出工人，蒋树屏连续工作了9个多小时。看到被困工人都全部脱险了，蔣树屏紧张的脸上才露出了笑意。
类似的例子来有不少：他在汶川、昭通抗震救灾中第一时间赶赴灾区，提供救灾技术支持；还担任玉树灾后恢复重建公路科技副组长。面对工程灾情，他多次奔赴云南、重庆、广东、广西、福建等地，积极投入隧道坍塌、火灾等工程抢险排险，担任专家组长，冒着危险，在现场破解了施救技术难题，为解救68名被困工人做出了贡献。曾受到重庆市、交通运输部的表彰，被授予“抗救灾优秀共产党员”、“抗震救灾先进个人”等称号。多年来，蒋树屏的敬业精神和专业能力得到同行专家高度赞扬，彰显了一名老共产党员的专家风范。
蒋树屏的工作动力来自于他对国家建设交通强国的高度责任。四十多年来，蔣树屏主持承担国家863计划、国家支撑计划等项目并取得60多项科研成果，在港珠澳海底隧道、秦岭终南山隧道、重庆方斗山隧道、白云隧道、西藏墨脱嘎隆拉隧道等1000多座重大隧道工程中攻克了许多设计-施工技术难题；在围岩稳定非确定反分析、立式三维模型实验系统开发、复杂地质隧道施工力学、特长隧道防灾减灾技术、环保型隧道结构与工法、地下道路互通立交技术等方面取得许多开创性成果。获得国家科技进步一等奖1项、二等奖2项；省部级特等奖与一等奖17项、二等奖16项；省部级优秀设计一等奖9项、国家银奖1项及詹天佑奖1项；专利等知识产权13项；主编交通行业技术规范6部，参编3部；著作8部，发表论文185篇。获国务院特贴专家、全国优秀科技工作者、全国交通运输行业科技杰出成就奖、全国工程勘察设计大师、重庆市科技突出贡献奖等多种荣誉。
蔣树屏具有强烈的事业心和社会责任感。 为了培养年青一代的技术人才，他还担任130名硕士生/博士生/博士后人员的指导教师。真可谓为建设交通强国做到了鞠躬尽瘁。
蔣树屏至今依然战斗在自己的技术岗位上。他多数时间都在工程第一线指导工程建设，解决施工技术难题。他始终践行着自己的诺言：建设交通强国，我要一直战斗在工程第一线！
2022年，蒋树屏在新疆国道G219温霍段现场
（撰稿人：关书敏）