我国4万多公里的高速铁路，不仅要穿江越河，还要穿越繁华的都市和众多的城镇村落。要让飞驰的列车能够安全、平稳地运行，需要高铁路基在内、外部各种影响下处于接近“不变形”状态。如何破解这一世界性难题，是我国高铁成网之后面临的重大工程课题。

“在现场待了很久，有一天我突然想明白了：上方列车振动，下方隧道开挖，二者达到和谐平衡的关键在于地基土体在动力作用下的应力释放，只要能够将土体卸荷的应力释放控制在‘惰性’水平，列车照样能够全速跑！”

同济大学交通运输工程学院教授周顺华兴奋地回忆起多年前的科学思考，并向记者绘声绘色地解释一个个抽象的物理力学概念，而这也正是他几十年如一日思考与实践的真实写照。

躬耕于轨道交通工程安全领域30余年，周顺华在施工安全和服役安全方面的科研成果早已遍布全国各地、走向世界。他抓住了对轨道交通工程安全影响最为关键的变形控制问题，通过新仪器、新发现和新理论，在国际上率先开拓了高铁列车不限速的地下穿越施工技术研究，制定了国际上第一部下穿运营高铁技术标准。

攻克难题 高铁下穿不限速

过去，地下工程穿越铁路通常会面临行车振动和开挖施工作业的双重影响，变形控制极为困难，容易发生坍塌事故。我国已建成的高铁网有的穿越经济发达区域，有的形成高铁新城，下穿高铁的工程数量增多。如果采用限速施工，必将造成大量列车班次晚点或取消，极大扰乱铁路运输秩序。不限速下穿高速铁路成为我国迫切需要解决的工程难题。

为了解决这个难题，周顺华带领团队寻找下穿高铁背后统一的科学问题：如何实现在列车振动荷载与开挖施工荷载共同作用下路基的微变形控制。

“最理想的‘不变形’代价太大，没有工程价值；如果‘可变形’，那么变形值取多少才能保证安全？”周顺华依据多年积累的现场观测数据结合理论创新，敏锐地意识到“不限速”的前提是要建立合理的变形控制标准。

周顺华反复进行理论分析和实践验证，从京沪铁路、浙赣铁路、鹰厦铁路到沪杭高铁、京沪高铁，从实验室到工程现场，通过新的实验仪器、观测方法、理论模型，一次次反复试验，终于量化了限制下穿铁路微变形控制的动力放大效应，并提出了解决方案——“惰性释放”原理，逐步使列车限速由每小时45公里、60公里、80公里、120公里、300公里提升至350公里不限速，在国际上首次提出下穿高铁2毫米的变形控制标准，并建立相应的理论计算方法和成套施工控制技术。

周顺华带领团队在无先例可寻的条件下，率先打破了被国际工程界视作禁区的下穿高速铁路技术受限格局，在国际上首次实现了下穿每小时350公里的运营高铁。他的原创理论与技术也因此荣获国家技术发明奖二等奖。

编制标准 填补行业空白

下穿铁路微变形控制的成就并非妙手偶得，周顺华自1999年开始的另一科学课题与前者相互提供灵感。

原来，自1999年起，周顺华受原铁道部委托，开始攻克路基变形控制难题。他带领跨学科团队，采用宏观规律、细观机理和工程实践相结合的方法，先后在上海、苏州等地进行高铁软土路基大型原位试验。大量的基础实验再次让他认识到了应力控制这一症结，发现了影响刚性桩路基沉降的关键在于桩土界面的荷载传递，并提出了基于附加应力最小化的刚性桩路基动态设计计算方法和分类控制技术，成果被纳入铁路路基设计规范，他也因此荣获中国铁道学会科学技术奖特等奖。

路基沉降的成功控制，让周顺华预见到我国高铁的急速发展不仅需要新理论和新技术的支撑，还需要与之适应的新标准。为此，他又带领团队结合经济发达地区邻近铁路施工实践，主编了铁路安全保护标准、邻近铁路运营线施工安全监测技术规程等新标准，首次统一了铁路安全保护相关标准，为高铁软土路基变位可控、可防、可修发挥重要的作用。同样，依托下穿高铁科研成果，周顺华主编了国际首部下穿高铁技术标准，填补了有关高铁运维标准体系的空白。该标准发布5年，被超过6900多项工程作为铁路安全设计的关键技术依据。英文版被欧盟、日本、以色列和韩国所采用。

理论认识的加深和工程实践的丰富让周顺华对变形控制更加得心应手。针对地铁盾构隧道的掘进施工安全，周顺华带领团队结合上海、南京、成都等10多座城市的工程实践，提出了新的安全施工控制方法，再次荣获国家技术发明奖二等奖，并被纳入地铁盾构法隧道施工技术标准；同时还主编了盾构隧道防水检测技术导则，编写了盾构隧道施工技术指南等一系列的相关标准，促进了我国标准化技术的发展。

2022年，国际隧道与地下空间协会（ITA）颁布了第八届“ITA隧道奖”全球获奖名单。周顺华团队与多家单位共同完成的“多顶管组合法修建地铁车站”项目在全球诸多项目中脱颖而出，获评超越工程奖。

身正为范 用言行诠释师德

“周老师告诉我们，做学术一定要脚踏实地，只要实事求是，即使是失败的课题也是成果——只要你能告诉别人为什么失败。”“周老师乐善好施的品格令人钦佩，他的行为时刻提醒我们常怀感恩之心，帮助他人、回馈社会。”在周顺华的学生们看来，对他们影响最深的是他的品行。

2014年，一场洪水冲垮了浙江省衢州市张村乡秀峰村村民耕作必经的桥梁，严重影响到1100多位村民的生计。从小在秀峰村长大的周顺华得知后，立志要为乡亲们修一座能够抵御高等级洪水的桥。他为当地建设指挥部找到了他的学生来进行桥梁设计，邀请桥梁工程建设专家驻村指导施工，还带头捐资，从积蓄中拿出一笔钱来支持桥梁建设。

随着学生们之间口口相传，周顺华为家乡建桥的事传开了，许多未参与前期桥梁建设的学生自发捐款，希望贡献绵薄之力。在短短不到一周的时间里，数十万元的捐款便自发从全国各个角落汇聚到了当地建设指挥部。从在校学生到毕业生，至少有数百人以各种形式自发加入这座桥的建设中来，如免费设计桥梁、对桥梁20段文化墙设计典故雕刻、驻点跟进桥梁建设进度。

受周顺华的影响，他的课题组涌现出一批好人好事：在读博士生悄悄攒下自己的奖学金，资助家乡贫困家庭；毕业生创业有成后，年年捐资，助学累计数千万；多名毕业生到艰苦地区义务支教等。

在人才培养过程中，周顺华非常重视产学研相结合。他创建了教材编写新模式，将最新的科研成果带到课堂上，也将学生带到行业前沿的实际项目中，培养学生的实践能力。荣获上海市教学成果奖一等奖就是对他探索新式育人模式的褒奖。据不完全统计，周顺华培养的学生中，获得全国五一劳动奖章的有2人，获得省部级及以上人才计划、劳动模范等荣誉的超过32人。

“流水不争先，争的是滔滔不绝，做科研也是这个道理。面向国家重大需求，要深入剖析背后的科学问题，在现有技术条件基础上向前跨出一步，去研究、去攻克你发现的前人尚未解决的难题。”

这是周顺华和学生交流的时候经常说的一句话，他也被学生们评选为“我心目中的好导师”。

季昌、袁帅｜作者

中国交通报｜来源