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歷史上,“高鐵院士”王夢恕有哪些故事?

由 鐵面人解讀歷史人物 發表于 美食2023-02-04

王夢恕先生,我國有名隧道及地下工程專家、中國工程院院士、被譽為“高鐵院士”、隧道及地下工程領域著名科學家、教育家,隧道巨擘、學界泰斗。

現如今北京城的地鐵四通八達、方便快捷,已成為多數身在北京的人出行時必不可少的交通工具。迄今當時為止,北京共有十四條地鐵線路投入使用,形成了較完善的網路化運營模式,在這個形似於網狀的地鐵線路中,有一條貫穿於北京東西兩端的路段,這條線路就是投入運營最早、建立時間最久的地鐵一號線。現在的地鐵運營圖上,一號線西端的終點站標註著蘋果園站,其實地鐵一號線還有另外一個不為人所知的終點站,那就是從蘋果園站往西北三公里左右的福壽嶺車站。當時規劃就是北京站到蘋果園,這是一號線,這條線到八寶山那邊,再往前走點就開始拐了,就拐到蘋果園;還有一條線就是沒有拐,在八寶山那邊直接就直走了,直走這條線沒有開放,現在直走和西部的北京到原平這條鐵路接軌,在山裡面接軌。這條線現在目前(當時)沒開,就是現在自己敢公開這麼講了,以前這都保密的,這些都是全保密的。

1863年,世界上第一條地鐵在英國倫敦建成通車,隨後莫斯科在1935年也建成了地鐵,在第二次世界大戰期間、這兩條地鐵為人民在戰時躲避空襲提供了優良的庇護。新中國成立以後,很快就開始了地鐵建設的籌備,到了1956年、隨著蘇聯派遣的五人地鐵專家小組來到北京,中國地鐵的各項準備工作才開始步入到實質階段。這一年,為了培養本國地鐵專家,唐山鐵道學院決定把隧道專業從橋樑系分離出來,當時正在橋樑系讀書的王夢恕決定報考這個新興的專業。當時自己是搞橋的、為什麼又搞成隧道呢,在1959年有一次認知實習,就是到鐵路成昆線實習,成都到昆明這條線上實習的時候、到了峨邊車站、那邊一個隧道,去那兒實習。當時他們班還有四個雲南實習生一塊到那兒實習。到了第二天有一次大塌方,一下當時砸死了八個工人,那時候他們一個雲南學生腿砸斷了,幸虧沒砸死,這也是驚動了,當時自己就趕到洞裡去看,整個的設計、施工非常落後,所以隧道就看到兩頭的洞口,另外這個隧道很不安全,工作條件很差,也是非常危險的,所以這個情況下,那次塌方以後,很多同學就開始動搖了。所以有一些同學就要從隧道想改成橋樑,那還沒開始分專業,自己就開始從橋樑真正改成隧道,自己感到隧道有國家需要,就因為責任感自己就報了隧道專業。

1961年,王夢恕大學畢業後留校繼續深造,三年之後,王夢恕成了當時國內屈指可數的隧道專業研究生。1964年,正當中國的第一條地鐵準備動工的時候,中蘇兩國關係惡化,蘇聯撤走了所有的地鐵專家,一下子、建設地鐵的艱鉅任務落到了王夢恕他們這些年輕的技術人員身上。我們相信絕對能自己建成,就是有一個自信心,我們自己非要建成 不能給中國丟臉,從零開始,是完全從零開始,而且那個方案全改變了。

上世紀六十年代初,國際形勢的變化日益嚴峻,1965年、北京地鐵也就是新中國第一條地鐵開工建設,在建設初期、中央提出了“一環兩線”的分期建設規劃方案,一環就是圍著北京紫禁城外城牆建設,也就是今天的地鐵二號線環線的位置,兩線、一條是從蘋果園到北京東郊的熱電廠,也就是如今的大望路站;另一條線是從西直門到頤和園,也就是如今地鐵四號線的位置。整個工程分為三期進行,1965年首期第一期開工的就是我們今天看到的從北京站到石景山的路段,當時王夢恕負責地鐵的結構設計,設計過程中要滿足眾多苛刻的條件,而其中最重要的一條就是必須禁得住敵機的轟炸。為了達到這個目的,一枚美軍在越南使用的新型炸彈還曾經被秘密地運送到了北京。當時它是一千五百鎊的炸彈,它是用做地毯式轟炸,就是一來一百多架飛機這樣轟炸,這個炸彈由兩個組成,是一個組成式。一個是穿甲彈、一個是爆破彈,穿甲彈先穿,爆破彈再爆破,這種能力很大的,所以我們把這種炸彈從越南弄了一顆到中國來,就在北京的這個沙子地上炸了一下試試,所以一爆炸,一個八米深的一個漏斗,這樣一個漏斗、這樣一個大坑,就按這樣一個抗炸環境設計的,就感到我們要考慮到戰爭的需要,一旦打仗,老百姓要疏散啊,國家的機關要疏散,所以疏散人口,準備要修一個、能抗一千五百磅炸彈的這樣一個結構,所以搞這樣一個結構,一米乘一米、一平方米一個炸彈,按這樣地毯式轟炸來設計。穿甲彈的力量很大的,所以怎麼把穿甲彈給他消掉,所以當時做了一個新的結構形式,就是把地鐵上面跟著就做一個大帽子一樣、厚度一米厚的鋼筋混凝土一個板,飛機要左邊來、從側面來,也得四十五度,不能炸到邊牆,所以這個板比較長,就是從底部四十五度上去,等於戴這樣一個大帽子,這個帽子厚度就是一米,寬度就是將近三十多米到四十米這樣一個寬度,整個把地鐵蓋住。

利用加裝鋼筋混凝土板、地鐵可以抗住重型炸彈的轟炸,然而能否抵禦核彈的攻擊呢,這是當時王夢恕需要攻克的另一個難題。那時候原子彈也有,另外要防止原子彈的衝擊波、包括有毒物質的波要擋住不能過來,不能過來所以我們在出口地方、就每個車站出口設計都不是直的,而是拐個角度。就一旦衝擊波下來,它不能直接衝到車站裡頭,所以為應付每個衝擊波,每個車站口都設有三道門,一道防爆門,就包括防止衝擊波的防爆門;兩道密閉門、防止毒氣進來。所以你看現在我們一號線都有三道門,你可以看到平常看不到的,但是你可以看到那個磚、都是可以拉著關起來,現在也能這樣做,所以這樣來整個設計的。

修建地鐵的第一步就是確定地鐵的深度,當時國際上的地鐵主要分為淺埋和深埋兩種。所謂淺埋就是地鐵建在地下三十米以內;而深埋則要達到地下六十米的位置。比如早先建設的北京的一號線和二號地鐵線都是淺埋方式;而近些年北京新建的地鐵為了方便客流大多采取分兩層建設,用的就是深埋方式。上世紀六十年代,蘇聯專家給出的建議是中國地鐵採用深埋方式,但是針對北京特殊的地質結構,王夢恕他們必須重新研究該採取哪一種挖掘方式。我們深埋下面沒有岩石,不像他們莫斯科有岩石,所以它那水不大;但是現在深埋就是感到這個水很大、有點問題,就是感到一旦被炸穿,我們雖然防護很好,但一旦炸穿以後,那就整個水淹了,所以當時有英國出了這個事,他埋的比較深,他在二次大戰的時候曾經整個水把地鐵淹掉了,所以這也是個教訓,所以我們感到如果在淺埋能解決的問題的情況下,另外也適合旅客下去比較方便、也適合當時地質情況。我們這地層是沙卵石地層、抗爆破能力很強,所以就決定淺埋,我們採取明挖,我挖了個大溝、那我做結構怎麼做都可以。

在綜合考慮了北京的地質結構和地下水文特點後,中國的學者們果斷放棄了蘇聯專家的深埋方案,因地制宜地採用了淺埋方式。當時王夢恕主要負責施工圖紙的檢查,在看完施工圖紙之後,他發現了一個嚴重的問題。一查圖就發現這圖紙有問題,這圖紙是這樣子設計,將來火車會穿不過去、要碰壁的、要碰這個巖壁的,自己這一來就發現這個問題,他們當時不瞭解,因為他們不是這個專業的,他們不懂什麼叫貫通誤差,他就認為這個斷面本身很正確了,但是這個斷面離開中心線,這個斷面在下個斷面可能就偏了,往這兒偏兩公分、往那兒偏兩公分。地下施工必須要考慮一個因素、就是貫通誤差。貫通誤差是指相向或同向掘進的坑道的施工過程中、線在貫通面上因未準確接通而產生的偏差,說白了,就是在地下對挖時因為無法看到對方而產生的誤差。當時因為國內缺乏地下建築的專業人才,所以在繪製圖紙時、還沒有意識到貫通誤差的問題。看到貫通誤差並沒有引起相關人員的重視,王夢恕決定拿出一段地鐵做實驗。剛好在前門地方有一個、就人工做的一個排水隧道,自己說我測量一下、看這個貫通誤差多大,一測斷面不大才二米多、誤差能差到將近一米,他們就知道什麼叫貫通誤差,當時他們對這個理論還是不瞭解的,所以最後他們認可了。這個當時出了三萬多張圖紙,已經要準備開工了,結果就為了這個問題就停下來修改圖紙、修改了三個月,費了三萬張圖紙重新來開工。從1965年動工,到1970年告一段落,經過五年的建設,從北京站到石景山這段地鐵通車,成了中國開通的第一條地鐵線路。1971年,北京市民得到了一個訊息,北京的地鐵正式對外開放,當時人們想要乘坐地鐵,不僅需要交一毛錢購買參觀券、還要出示所在單位的介紹信。都要想去看看,坐地鐵去體驗體驗,當時是票價自己記得很低的,有的都是發票,開始都是發票,叫你來參觀、來體驗,按區來(發票),叫大家來坐就完了。

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