技术瓶颈是怎样突破的

力学所爆炸填石排淤法能够在国家重点工程连云港西大堤成功应用并获得中国发明专利金奖及国家科技进步二等奖，突破技术瓶颈的经历是值得回顾的，对于搞产学研结合提升产业的科技进步能力具有参考借鉴意义。

海工构筑物有很大一类是近岸工程，如何处理水下的海淤使块石稳妥地落到持力层是关键问题。传统技术指导思想是清淤务尽，落到设计持力层面积上的块石至少要达到60%。不如此，工程界认为，发生不均匀沉降从而导致圆弧滑动使构筑物不能安全使用的概率很高，是绝不允许的。

力学所大爆破课题组有关科技人员介入这一课题时，在没有新的验证技术之前，只能认可工程界的这一指导思想。可是，怎么检测落到持力层上的块石达到了设计面积的60%，成了困扰人们的难题。连云港西大堤，最初设计的是大型挖泥船挖泥、抛石船紧跟抛石作业筑起大堤。实施时，小舢板抛石行不通，只作业了150米（连云港西大堤6678米）就搁浅了。如果是可装载数万吨块石/船的几条大型抛石船跟进作业就没有问题了。可是，当年国家财力有限，用不起这样的数条大型抛石船联合作业。

力学所在发明爆炸填石排淤法的同时，与建设、设计、施工单位工程技术人员一起想办法证明落底块石达到了60%设计面积上。当时能够想起的办法有铸铁标杆与块石共同滚落法、磁场强度检测法、钻孔法、设计断面体积平衡法等等。但是，所有这些办法，都不能有效证明它。在大大小小的工程性实验中，合作单位之间的“争吵”始终围绕它进行，然而每次都吵不出结果来。这成了建设、设计、施工和科研单位联合组成的科研攻关组的心病，攻关一年也没突破这个瓶颈。

转机是一年多以后的一次科研攻关组的联席例会上。施工单位汇报几个小实验性工程的沉降量观测结果。这是最能说明工程质量可不可靠的数据。他们所报告的数据比部颁标准小了一个数量级，有部分测量点沉降量甚至为零。这种情况在国外大型抛石船配合挖泥船挖泥后马上抛石都难以见到。为什么构筑物质量如此之好呢？经过这次会议的认真分析，各方意见一致：爆破淤泥形成的空腔不仅使块石准确地滑落到持力层位置，而且每一次爆破震动都对已经构筑的堆石体进行了高效密实。在这次有工程院院士参加的例会上，共同决定不再以60%落底作为检测标准。这个突破是在4米厚度的海淤上实现的。然而，西大堤海淤的厚度平均约九米，有些地段超过十米，力学所的这一技术在国家重大工程上应用，还需要证明它的可靠性是充分的才行。

根据爆炸力学最小抵抗线原理，估计8米厚淤泥应该没问题，大于这个厚度的应该有实验证明。恰巧，附近海军1664工地要修两段防波堤，总长330米。地质情况和设计断面等与西大堤高度相似。海军找到了力学所，希望用这个技术完成工程。力学所认为这个工程虽小，但具有典型意义，因为它的地段上有海淤达到和超过了17米，如果突破了这个厚度，可靠性就得到了充分证明。力学所科技人员在施工工艺上做了改进，顺利突破了17米海淤的大关。1987年科学院和交通部联合召开了鉴定会，认为“爆炸填石排淤法达到国际先进水平。”确定：修改西大堤原设计，采用该技术施工。

回顾突破技术瓶颈的这段历史，我认为：尊重而不墨守成规、勇于和善于突破并找到更科学高效的标准是中国科学院研究机构的优良传统，在产学研合作中应该发扬光大。只有在本质上提高了产业部门科技进步的能力，才能够充分体现中国科学院中技术科学类研究机构的价值。

力学所退休职工吕明身

2014年4月21日