陈湘生 地下空间重塑城市未来 | 封面人物
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2017年11月，深圳市地铁集团有限公司（以下简称：深圳地铁）总工程师陈湘生当选为中国工程院院士，这一消息很快传遍业界。这是对深圳地铁科技创新成就的肯定，也是对他本人在地下工程领域作出巨大贡献的肯定。
媒体争相采访，但RT《轨道交通》希望人们了解到更真实，更立体的陈湘生。在充分的案头准备后，本刊记者奔赴深圳拜访陈湘生院士，与他一起回忆职业生涯的涓滴，解读他蕴藏内心深处的的初心和矢志不渝，探讨他时常叩问自己的话题：作为一名知识分子，能够做什么？又应该做什么？如何理解、阐释乃至影响、改变这个时代？
第一篇 内心丰沛的时代
上世纪八十年代，是一个充满理想主义和激情的年代，也是陈湘生人格养成与奠定学术之路的年代。
1956年，陈湘生出生在湖南湘潭，父母给他取名“湘生”，以此纪念那片养育他的土地。少年陈湘生深受湖湘文化经世济民的影响，立志科技救国。
1977年恢复高考，他被分配到淮南煤炭学院，成为建井专业复系后的首届本科生。
虽然对专业并不了解，但陈湘生很快进入学习状态。他心里绷着一根朴素的弦：“当时的想法很简单，以后打井不能塌方，力学基础很重要，一定要学好。”
生性好强的陈湘生十分用功。他几乎把学校图书馆与力学基础关联微积分、变分原理、能量原理、理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学等书本和练习题全部做完。
这段求学经历，对陈湘生来说，是难以复刻的青春记忆。“文革期间被下放到煤矿，刚恢复政策的老教师们，把所有希望都寄托在学生身上，把我们当成自己的孩子。直到今天，我依然能回忆起当年的温暖。如果学不好，就感觉愧对他们。”
“最难忘侴万禧老师，他生活中像慈父，教学时是严师。他的为人为学对我有着深刻影响。”谈到侴老师，陈湘生不禁动容落泪，这让我看到了他的另一面，善感而谦和。侴老师如今已年近90，不管多忙，每次回校陈湘生一定去探望他。
陈湘生回忆道：“老师们执着的精神，做人、从业的境界，直至今天都深深感染着我，一生受益无穷。年少时想成名成家，但老师们的言传身教会我脚踏实地，把每一件事情做好、做成。”
大学毕业后，陈湘生分配到煤炭科学研究总院工作。历经知青岁月的磨砺，加之四年大学时光的积淀，他已经为投身岗位做好了准备。在这里，他开启了地层冻结法的研究。
1986年，陈湘生获青年交流学者机会，先后赴柏林工业大学、鲁尔大学学习隧道工程技术，接触并掌握了地层冻结法。回国后，恰逢院里新老交替的阶段，他担任冻结研究室副主任，挑起技术传承与发扬的担子。
1992年，陈湘生带着对地层冻结法更多问题与思考去剑桥大学工程系深造，对土壤冻结-融沉技术进行深入地研究，在著名教授原国际土力学与基础工程协会Andrew. Schofield主席指导下，取得了突破性成果。研发了土工离心试验机上首台套寒区工程冻-融循环试验装备、国际上首次揭示了极地粉砂地层输油管道在多年冻-融循环环境下不断上抬的现象和规律，为极地输油管道的敷设与全寿命周期运维安全控制技术制订，奠定了基础。
不负众望，学成归来的陈湘生牵头组织研制试验设备、编写了相关的试验、设计、施工等系列规范。他建立了深冻结壁极限状态设计理论和公式，解决了千米深冻结井防控冻结管断裂淹水世界性难题，其中很多公式算法沿用至今。“可以自豪地说，我国的地层冻结法技术基本和国际同行比肩。”
他带领研发的地层水平冻结成套技术成功应用到地铁等市政工程建设，为我国富水软弱地层施工提供了金钥匙。现在，每年应用水平冻结法施工的工程项目过百项。
针对技术难点，陈湘生出版了专业著作《地层冻结工法理论研究与实践》和《地层冻结法》，并在书中特别增加了“风险与控制”章节，期望更多技术人员提高风险防范意识，深度掌握其中的精髓。
90年代初，上海地铁修建过程中因淤泥软土问题常遇塌方。时任上海市地铁总工程师刘建航院士十分焦急，四处寻找合适的施工工法。一个偶然机会，从德国到英国了解他们在这方面的技术。两个国家的专家都推荐采用地层冻结技术处理淤泥软土施工难题。英国Cementation Litd.专家推荐可以找北京煤炭科学研究院的Chen Xiangsheng（陈湘生名字拼音）。刘总就直飞北京，去煤炭科学研究总院寻找Chen Xiangsheng。研究院的北京建井研究所了解了情况，说陈湘生目前还在剑桥大学访学，单位还有其他专家，可以为上海地铁咨询。经过多次交流和讨论，刘总还是希望陈湘生能去上海。
几经辗转，两人终于得以相见。“我从冻土的力学机理到结构、安全、施工、风险逐一介绍完，得到刘院士的高度认可，并邀请我帮助上海地铁解决施工难题。”工作交往中二人逐渐熟识，陈湘生也因此与地铁结下不解之缘。
“参与过程中，我发现如果地铁工程采用垂直法施工，不仅影响交通，成本也非常高。在刘院士的支持下，我们开始研制水平钻机。不到一年时间，水平冻结成套设备研制成功并在上海地铁成功应用，为工程减少了大量成本。”
刘建航被尊称为“上海地铁之父”，是工程界的一面旗帜。如今，老先生已过世两年，陈湘生时常怀念起相处的点点滴滴。先生的学问、思想无不令人由衷敬佩。他动情地说，“刘院士是我步入地铁的领路人。当年若不是他的勇气和担当，研发水平冻结技术这件事就很难做成。”
1995年，时任北京建井研究所所长的陈湘生决定重返校园，利用业余时间到清华大学攻读博士学位，虽然他本人已是煤炭科学研究总院和中国矿业大学的博士生导师。
无论社会角色如何变换，陈湘生学术的主脉一直没有变——对地层冻结法的研究。尤其在接触上海地铁工程后，他发现国内外学术界对速冻速融条件下冻土的物理、力学性质研究少之又少，他希望对相关问题做集中的梳理和更为系统的研究。
四年半里风雨无阻，每个周末陈湘生都会去清华土工离心机实验室做试验。天道酬勤，他得出了关于冻敏性土冻胀-融沉更缜密的数据和控制方法，而这些都为日后地铁冻结施工提供了难得的理论依据。他的毕业论文也获得了 “全国优秀博士论文奖”。
“大学老师教我如何做人做事，而我的博士毕业论文指导老师濮家骝先生，教会我严谨的治学态度。”回忆至此，陈湘生无限感怀。
“论文交稿一个月后，我看到了老师的修改稿。那一刻我彻底懂得了什么是真正的做学问。每一句话甚至标点符号，都被老师修改到严谨至极。” 濮老师的一丝不苟，让他心头一惊，恍然有悟。
陈湘生静下心来，反思良久。二十多年后，他仍记得当年修改论文的细节。字斟句酌重新完成的第二稿，得到濮老师高度认可：“这一稿有很大进步。从开题报告到毕业论文，你的变化是脱胎换骨、翻天覆地的。”
从那以后，无论是做学术研究还是做工程管理，每个结论我都力求缜密，用真正科学家的标准要求自己。”
39岁那年，陈湘生被破格晋升为研究员。这位势头猛劲的年轻学者，不仅在研究领域硕果累累，还具体负责组建了天地科技公司并成功上市。在别人眼里，他很成功。然而，他本人并不这么认为。
“接触地铁工程后，我有幸得到孙钧院士、王思敬院士、钱七虎院士、王梦恕院士等前辈的指点和栽培。在大师们面前，越发觉得自己不懂的东西多了起来。”四十有惑，这种清晰的自省弥足珍贵。站在人生的十字路口，重新审视过往，陈湘生明确了下一个方向——地铁工程。
第二篇 全情投入的时代
深圳的海纳百川，兼容并包成就了陈湘生。在参与深圳地铁建设的18个年头里，陈湘生始终心怀敬畏与感恩，全情投入，他一直在奋力向前走，向前走……
2001年年初，陈湘生投身深圳地铁建设。
起步阶段面临许多难以想象的问题与挑战。陈湘生从基层工作做起，从组建安质部到总工程师兼任工程部经理、总体技术部经理、总调度长，他参与了一期工程从施工到调试、移交的全过程管理。
“这么多年来，最难忘的还是一期工程的建成开通。这不仅是深圳重大工程建设史上的突破，我本人也对地铁建设的认识从体系上提高了一个台阶。”
寒来暑往，整整18个年头，陈湘生仍是那个不倦的前行者。深圳的海纳百川，兼容并包成就了陈湘生，他始终心怀敬畏与感恩，全情投入，不仅开创了新的管理模式，还亲手推动了多项技术改革的落地实施。
深圳地铁5号线是二期工程里程最长、工期最紧、工程技术难度最复杂的项目，施工过程中还需下穿铁路既有线，完成难度很大。陈湘生自觉“处在这个不曾有过的大时代，不能辜负这个时代”。他率领团队，摸索出一整套被称为“深圳模式”的地铁建设管理经验。
深入一线，结合5号线的工程特点，陈湘生提出的思路是“要实现信息化数值化和数字化管理”。他牵头成功组织构建了国内首套工程安全管理信息化系统，通过统一信息资源和数据标准，业主、设计、施工、监理各方同步实现进度控制、质量控制、投资控制和安全控制，大大提高了安全风险的管理效率，带来可观的经济效益。
地铁5号线也是目前我国最大的城轨BT项目，面对新模式下工程管理的新课题，陈湘生潜心研究，对管理中存在的问题及优化措施进行了深入思考，并将其整理成书《地铁建设数字化管理实践》和《深圳地铁五号线BT模式建设管理研究与实践》，为其他城市的轨道交通建设管理和投融资项目提供了可借鉴的思路和经验。
陈湘生追求的境界是“做有思考的技术”和“有技术的思考”。这样的思与行，包涵了他对行业与管理的深刻理解，也跨越了技术本身的深度和广度。
修建深圳地铁的18年中，他和所有参建者们一起共同攻关，先后突破了我国地铁首次重叠隧道工程、上百次近接下穿既有运营隧道或高铁线路、数千栋住宅或办公楼宇。陈湘生总是担任技术负责人，面临的压力可想而知。“我们联合了所有设计单位，施工单位、高校、科研机构共同面对，摸爬滚打，最终顺利完成前所未有的所有挑战性技术难题。”
这些技术难题的成功解决，为土地资源稀缺的深圳找到修地铁的“最优解”，也为其他城市提供了宝贵的参考依据。
另一项必须提及的颠覆性技术革新，是他带领同事和合作团队创立的跨地铁运营隧道地下空间综合施工技术，突破了国内外现行规范的限制，释放了地铁安保区原来无法利用的大量稀缺土地资源，最大限度地解决了前海自贸区的土地使用问题，其直接经济效益超过千亿元，为前海自贸区实现国家战略起到了决定性作用。
“这解决的不仅是钱的问题，而是配合国家战略的问题。我们做技术的人不去琢磨，那谁来做呢？这是职业良知与社会责任。”
陈湘生和他的合作者们有改变现状的胆识，并愿意接受挑战。他们创造的每个第一次，都在从核心上解决土地空间资源的有效利用问题，为深圳这座城市塑造一个可预期和可把控的未来。
在充满创新基因的深圳地铁，陈湘生的创新故事远不止于此。他参与管理的罗湖枢纽工程、深圳地铁一期国贸至老街区间隧道及桩基托换工程、地铁二号线、地铁五号线等多项工程荣获旨在弘扬科技创新精神的“中国土木工程詹天佑奖”。
第三篇 理性思考的时代
陈湘生不仅治学严谨，还有着知识分子应有的精神人格和责任担当，心忧“家事，国事，天下事”，他思考着地铁和城市发展面临的真实而深远的问题。
“很多城市是先有整体规划，再有地下空间规划。建设过程中，我发现两者并不是前因后果的关系，应该是逐步优化、相互影响、相互作用，相互协调的。”早在2009年和随后的全国多次会议上，陈湘生表达了自己对此的看法，打破了原有的定式，也慢慢被认同。
把地铁建设和地下空间规划良好地结合起来，首先需要有政府主导。深圳市委、市政府对此的认知非常深刻。“深圳地铁借鉴了日本、香港等地的建设、运营经验，这为我们打开了新思路。”
今天，深圳地铁每公里与地下空间的接驳面积、地下空间开发体量都位居全国之首。未来，深圳中心城区地下空间将互联互通，中心区的地下空间总面积超过一千万平米。将地铁枢纽（包括结合高铁的枢纽）与全市人口密度、职住需求及城市空间发展协同，其数量也将远高于其他城市。尽可能每个枢纽站建成城市综合体或与环境协同的文体公园。这些“超级地下城协调的城市综合体”将满足人们购物、休闲、娱乐、学习和工作等需求。
在所有公开发声的场合，陈湘生都在积极传递一个观点，“地铁不应该仅仅是交通工具，而是土地集约利用、重塑城市空间的良好载体和工具。要把地铁和城市建设有机结合起来，所以我说建地铁就是建城市。”
习近平同志在十九大报告中指出：中国特色社会主义进入了新时代，并强调“我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。”
陈湘生认为，实现城市轨道交通的可持续发展，就是为了满足人们日益增长的美好生活需要。他强调要实现三个可持续发展，建效能最大化的城市轨道交通。
一是实现社会的可持续发展。借助科技和人文手段，在进行城市轨道交通的线站位规划时，除了与不同制式交通工具之间相协调以满足居民出行外，还需要使轨道交通与城市环境、城市空间、城市土地集约利用和居民需求五者之间协调发展。籍此优化了城市空间结构、提高整个城市交通服务水平并满足人们各类需求，提高了市民的幸福感和获得感；同时，轨道交通的发展促进和带动了“中国制造”相关产业的发展。以此，来支撑社会的可持续性；
二是在上述六者之间协调基础上，规划基于车站或枢纽建设城市综合体、串接原来孤立的地下空间、协同旧城改造和重塑协调的城市空间形态等。籍此，将城市土地资源与生态环境协同实现高效能利用、按城市居民需求塑造城市空间以及业态分布，从而优化并极大提高整个城市服务水平和满足人们各类需求，而且还极大地集约利用了土地资源而减少占用土地资源，实现城市环境的可持续性；
三是通过城市轨道交通建设实现城市土地立体空间高效利用，促进并激活经济与社会可持续健康发展；可给城市轨道交通业主带来大量的客流票务收益、持有物业及商业的额外收益（包括环境和资源高效利用的新增效益），使城市轨道交通在建设和运营实现可持续性发展。通过关键装备国产化、建设和运营环节自身降造节能减排，使运维管理安全高效，降低全寿命周期的成本。实现整体经济效益的可持续性。
“这方面的探索，深圳做得很成功。连城新天地、华强北枢纽无不是效能最大化的典范。”全长1.5公里，“贯穿多站厅、连接多个楼宇和下沉广场”的连城新天地，除了带动就业外，还极大地满足了广大市民和旅游者的需求。原本30年才能回收成本的，按全年的收益只要16年成本就可以全部回收了。2017年荣获了 中国第一条“中国城轨交通商业示范街”称号。
目前，国家对地铁建设规划批复回归理性。城市轨道交通建设开始从大到强，他个人认为也是“从量到质”而实现可持续发展的开始。陈湘生积极倡导的建效能最大化的城市轨道交通，深圳地铁所走的恰好就是这条路。他还认为，多制式的综合交通协同发展以及不同时速的磁悬浮（比如200—300km/h），会给人们出行带来新的时空观。
近年来，各地政府大力兴建地铁，真正的大问题却容易被忽略。这个大问题，就是地铁工程的意义与未来。
什么是真正的百年工程？百年工程的意义从来是嵌在历史里的。如何评价自己的社会责任，是短期行为还是长效行为？这需要决策者有长远眼光和战略格局。
“站在历史的角度看，真正的百年工程才是最大的政绩。如果把问题割裂开看，不从地铁与城市发展的内在关系去考虑问题，这很让人担忧。”这并非陈湘生的杞人忧天，事实上很多城市的现状让人不能不担忧。
陈湘生不仅治学严谨，还有着知识分子应有的精神人格和责任担当，心忧“家事，国事，天下事”，他思考着地铁和城市发展面临的真实而深远的问题。
相对于地面以上，地下空间的建设具有不可逆性，更需要有序开发，再造效能与生态两全的城市空间。建设未来城市是历史工程，每一位城市的管理者，需要有这样的思辨之力，更需要历史耐心和“功成不必在我”的境界。
采访后记
未来 地下之城
站在这个夏天，回看陈湘生一路走来的足迹，无论时间还是空间，来路和去处，他的经历是一代知识分子的样本，也是不可复制的个人道路。
谈到自己在事业上的成就，他的言语中充满感恩。
“感谢家人、师长、领导、同事们，谢谢一路走来遇见的每一个人。”
陈湘生说：“深圳地铁提供了难得的学习机会和平台，不同时期给到我的工作担子锻炼了我。能与深圳地铁共成长，是上苍赐予我的恩典。”
他更庆幸自己身处这个大时代和创新为驱动力的深圳，“我取得的每一点成绩都和这个时代发展息息相关。”
“无论在煤炭科学研究总院，还是在深圳地铁，我只是尽力做自己该做的事情，并且努力做成它。”不管在哪儿，他始终崇尚的是低调务实，少说多干，敢于担当。
即便如此，陈湘生也曾因敢言、直言遭受过质疑。对此，他很释然。“我同样感恩那些不认同我的人，是他们给了我自省的机会、教育帮助我不断修正和完善自我。”
很多时候，他是一个技术上的创新者，但创新者常常会很孤独。陈湘生并不害怕这种孤独，他认为正确的，会一直坚持走下去。
很多年前，陈湘生曾提过一个地铁建设的观点：“土建工程要为机电设备服务，而机电设备为运营服务，而运营最终是为乘客服务。探究本源，“人”是其中的核心所在。我们要建有人文关怀的、有文脉的地铁。”
“现行人防、消防规范不利于地下空间的发展，这将制约土地资源的综合利用。规范和标准也要适应新时代发展，适应新一代人的需求发展。”说到这里，他特别加重了“人”字的语气。以人为本的变革，是陈湘生希望看到的。
我问他，如何将自己的学术思想发扬和传承？著述或演讲，能够真正影响到多少人？是否真的能改变时代？“每次我都毫不保留，将自己所思所想全部讲出来，总会有一些人听得进去。”
他以精准的洞察和睿智的思考，领导技术变革乃至颠覆创新；他大声疾呼，试图让更多的人跳出当下，以全局观去书写历史；他以一个科学家的良知，站在时代的船头瞭望，并在奋力推动行业的进步。
创见、解读、传播、践行，陈湘生的脚下的路依然漫长。
如果说地铁只是改变了人们的出行方式，那么地下空间的建设将重构出一个新的城市，催生出一个新的世界。
根据深圳市委市政府的要求，今年初陈湘生在深圳大学成立了未来地下城市研究院并担任院长，他希望有针对性地去走一条更冷静的路。研究院的工作将围绕城市地下空间大规模综合利用中的规划、设计、施工和运维等系统性问题展开，更好服务于国家宏观发展战略、尤其是粤港澳大湾区建设。
“未来的地下空间，包含购物中心、交通枢纽、公共空间、步行街，地下物流、智慧型的立体地下车库、防灾系统、智慧的地下管理体系等……这将会是一个更加清洁、智能、绿色的立体城市。”
效能最大化地开发地下空间，拓展城市的战略新空间，已经成为城市发展的未来方向。在大历史之下，当这些构想被一一呈现时，会改变一座城市的形态和走向。
谈及这些，62岁的陈湘生眼睛里闪着的光，一如少年。