电动土壤加固工程在当时是应国家需要而开展的,这是国家布置的一项重点任务。因此任务需要徐晓白来到北京工作。1955年以后又因筹建化学所的需要,她正式调离了长春,留在了北京。

土壤加固是通过某种措施将散碎状的土壤固结成为具有一定强度的整体性固体物质,使土壤变得坚固、稳定和密实,使之满足工程建筑的要求,这是人类建筑活动上的一项重要课题。

1954年,随着国民经济的发展,各种建筑物和结构物的软弱地基处理成为保证工程建设安全的关键问题之一。当时的佳木斯糖厂就面临着房屋建筑出现裂缝的难题。佳木斯糖厂是第一个五年计划期间,在波兰帮助下的,是国家的重要项目。该糖厂在1953年原计划修建主厂房、锅炉房、发电机室以及石灰窑,但因图纸问题,主厂房未修建完成,只修建了锅炉房等设施和主厂房的基础。但是在1953年11月,该厂的主厂房基础建筑出现了裂缝,多方研究后发现,这不是建筑本身的问题,而是地基土质不良所导致的。尽管当时建筑专家们提出了许多补救方案,但都不能达到补救效果。全国与佳木斯糖厂类似,因土质不良导致建筑物裂缝问题的例子很多。如何对建筑物和结构物软弱地基进行加固处理,成为当时一项很重要的问题。

在国民经济紧张的情况下,国家没有多余的财力对因土壤疏松导致安全问题的建筑进行拆除重建,而如果不解决出现的这一建筑问题,已有投资便成了泡影。能不能想一些别的办法来解决难题呢?恰好当时波兰发展了一项新技术,即电动硅化土壤加固法,这项技术是波兰科学院水工建筑研究所所长、波兰科学院院士蔡伯尔多维奇教授发展的。

在第二次世界大战期间,蔡伯尔多维奇跟随瑞士苏黎世工学院教授夏特和哈佛里一起研究电渗的使用方法。1947年起,蔡伯尔多维奇将电渗方法运用于黏性土加固上,并研究如何电渗方法与压力硅化法合并,用电渗及低压力来代替压力硅化法的大压力,并可扩大压力硅化法的使用范围。从1949年该方法应用于工程上开始,至1952年,该方法在波兰试用成功,并先后完成了20多项工程。该方法的原理是,在需要加固的建筑物基础一侧插入若干支深度达于基础下部土壤的钢管作为正极,在基础的另一侧插入若干支钢管作为负极,通入80伏,2~3安直流电,由正极注入水玻璃及氯化钙的水溶液使两者形成的氢氧化钙及二氧化硅向负极运动。运动过程中形成硅胶填充土壤的孔隙,并胶结松散的土粒使其提高承载力。这项技术通过用电化学的方法对建筑所在土壤进行加固,使得地面建筑稳固,其花费较少,且操作起来比拆除重建要简单得多。那么,波兰这项技术能不能用于我国呢?国家有关部门决定派人去波兰学习这项技术,回来以后推广波兰的经验。

1954年,中国科学院和建筑工业部合作,派遣柳大纲和建筑工业部的黄强、铁天石、夏正中等人到波兰学习土壤加固技术,学习的目的是回国后组织研究组推广并应用这一技术,使之与我国的具体实践相结合。原本并非专长于胶体化学也不懂土建工程的柳大纲欣然领命,接受了国家布置的任务,他放下了手头正在进行的研究,前去波兰学习了一段时间的土壤硅酸盐化学。

柳大纲从波兰学习回来以后,在北京组织和领导了跨部门、跨行业的土壤硅化加固科研组。他带来了自己的得力干将徐晓白和招禄基,当时研究组的人员包括中国科学院、建筑工程部、水利部、电力部、煤炭部、交通部等单位的科技人员,组员有20人,除了去波兰学习归来的柳大纲等人之外,还包括现在已经是中国科学院院士的江龙、后来担任过中国科学院盐湖研究所所长的陈敬清,以及成长为土工程方向的知名专家蒋国澄等人。柳大纲亲自带领组员研究推广这项技术,他们主要对唐山林西煤矿风井流沙层、佳木斯糖厂以及天津塘沽港口的软黏土进行了地基加固。

徐晓白于1954年4月左右来到北京参加土壤加固的工作。她先是花了一段时间学习土壤加固技术的原理和操作方法,并主要负责该项目化学部分的工作。1954年年底,她和长春应化所来到北京支援土壤加固的同事,前去唐山林西风井做硅化的工程试验。徐晓白在小型电动硅化试验上徐晓白在北京的工作地点是在建筑工业部的建筑技术研究所里。这个研究所新成立不久,仅有两栋办公楼,没有什么研究基础,土壤加固工程是建筑技术研究所当时正在进行的最重要的课题之一。但是研究所并没有什么工作基础,徐晓白和从长春应化所来京的究人员,除了开展土壤加固工程以外,还肩负了另一项重要的任务,就是帮助研究所建立化学实验室,为他们打下化学实验的基础。在这段时间里,徐晓白等人帮助建筑技术研究所制定了加固料液配置规程,建立了有关化学分析方法。后来这个研究所发展成为建筑工程研究院,徐晓白等人可以说在该单位奠基阶段做了许多重要的基础性工作。

当时在我国,把土壤硅化加固技术应用于实践的方法是用电动渗透的办法把粒子渗透到土壤里,一方面把土壤里的水排出来,再把这些氯离子用电渗导入到土壤里,使得土壤强度可提高,该技术在当时取得了一定的效果。但总的说来,这项技术在当时和现在看,都不十分成熟。在土壤加固工程告一段落以后,原定要出版的研究报告迟迟没有发表,技术的推广效果也不佳。追究其在技术上没有取得最佳效果的原因,用徐晓白的话来说:“电’究竟对硅化起多少作用,大家是怀疑的。”,不仅如此,时隔半个多世纪后,参加过土壤加固工程的国澄回忆往事时说:这项技术没得到大规模推广的原因还有一条,那就是耗电量太大,不经济!②原来当时的方法是利用粒子渗入土壤排水来加土壤强度时,其技术缺陷是导进土壤里的粒子只能在一定范围内起作用,靠近电极的地方加固效果好,远离电极的地方达不到效果;要想加固效果好,只能多方位、源源不断通电,但这样一来,耗电量就太大了,花费也太多了尽管在当时土壤加固技术还存有缺陷,未能获得大规模推广应用,但总的来说,土壤加固工程在当时属于重大项目,该工程具备一定的探索意义,参与这一项目的技术人员在短时间的技术攻关中获得了大量实践资料,其中的电渗和压力等方法在现在的土工程中还在使用。徐晓白同事招禄基总结这项工程在当时的意义,她这样说:“从无到有地建立实验室和添置实验设备,进行实验室和现场的试研究,在国外先进技术的基础上,又有了新的发展。这是在我国第一次进行化学灌浆的大规模试验研究工作,开创了我国化学灌浆研究领域的先河。” 

土壤加固工程

日期:2018-07-26

电动土壤加固工程在当时是应国家需要而开展的,这是国家布置的一项重点任务。因此任务需要徐晓白来到北京工作。1955年以后又因筹建化学所的需要,她正式调离了长春,留在了北京。

土壤加固是通过某种措施将散碎状的土壤固结成为具有一定强度的整体性固体物质,使土壤变得坚固、稳定和密实,使之满足工程建筑的要求,这是人类建筑活动上的一项重要课题。

1954年,随着国民经济的发展,各种建筑物和结构物的软弱地基处理成为保证工程建设安全的关键问题之一。当时的佳木斯糖厂就面临着房屋建筑出现裂缝的难题。佳木斯糖厂是第一个五年计划期间,在波兰帮助下的,是国家的重要项目。该糖厂在1953年原计划修建主厂房、锅炉房、发电机室以及石灰窑,但因图纸问题,主厂房未修建完成,只修建了锅炉房等设施和主厂房的基础。但是在1953年11月,该厂的主厂房基础建筑出现了裂缝,多方研究后发现,这不是建筑本身的问题,而是地基土质不良所导致的。尽管当时建筑专家们提出了许多补救方案,但都不能达到补救效果。全国与佳木斯糖厂类似,因土质不良导致建筑物裂缝问题的例子很多。如何对建筑物和结构物软弱地基进行加固处理,成为当时一项很重要的问题。

在国民经济紧张的情况下,国家没有多余的财力对因土壤疏松导致安全问题的建筑进行拆除重建,而如果不解决出现的这一建筑问题,已有投资便成了泡影。能不能想一些别的办法来解决难题呢?恰好当时波兰发展了一项新技术,即电动硅化土壤加固法,这项技术是波兰科学院水工建筑研究所所长、波兰科学院院士蔡伯尔多维奇教授发展的。

在第二次世界大战期间,蔡伯尔多维奇跟随瑞士苏黎世工学院教授夏特和哈佛里一起研究电渗的使用方法。1947年起,蔡伯尔多维奇将电渗方法运用于黏性土加固上,并研究如何电渗方法与压力硅化法合并,用电渗及低压力来代替压力硅化法的大压力,并可扩大压力硅化法的使用范围。从1949年该方法应用于工程上开始,至1952年,该方法在波兰试用成功,并先后完成了20多项工程。该方法的原理是,在需要加固的建筑物基础一侧插入若干支深度达于基础下部土壤的钢管作为正极,在基础的另一侧插入若干支钢管作为负极,通入80伏,2~3安直流电,由正极注入水玻璃及氯化钙的水溶液使两者形成的氢氧化钙及二氧化硅向负极运动。运动过程中形成硅胶填充土壤的孔隙,并胶结松散的土粒使其提高承载力。这项技术通过用电化学的方法对建筑所在土壤进行加固,使得地面建筑稳固,其花费较少,且操作起来比拆除重建要简单得多。那么,波兰这项技术能不能用于我国呢?国家有关部门决定派人去波兰学习这项技术,回来以后推广波兰的经验。

1954年,中国科学院和建筑工业部合作,派遣柳大纲和建筑工业部的黄强、铁天石、夏正中等人到波兰学习土壤加固技术,学习的目的是回国后组织研究组推广并应用这一技术,使之与我国的具体实践相结合。原本并非专长于胶体化学也不懂土建工程的柳大纲欣然领命,接受了国家布置的任务,他放下了手头正在进行的研究,前去波兰学习了一段时间的土壤硅酸盐化学。

柳大纲从波兰学习回来以后,在北京组织和领导了跨部门、跨行业的土壤硅化加固科研组。他带来了自己的得力干将徐晓白和招禄基,当时研究组的人员包括中国科学院、建筑工程部、水利部、电力部、煤炭部、交通部等单位的科技人员,组员有20人,除了去波兰学习归来的柳大纲等人之外,还包括现在已经是中国科学院院士的江龙、后来担任过中国科学院盐湖研究所所长的陈敬清,以及成长为土工程方向的知名专家蒋国澄等人。柳大纲亲自带领组员研究推广这项技术,他们主要对唐山林西煤矿风井流沙层、佳木斯糖厂以及天津塘沽港口的软黏土进行了地基加固。

徐晓白于1954年4月左右来到北京参加土壤加固的工作。她先是花了一段时间学习土壤加固技术的原理和操作方法,并主要负责该项目化学部分的工作。1954年年底,她和长春应化所来到北京支援土壤加固的同事,前去唐山林西风井做硅化的工程试验。徐晓白在小型电动硅化试验上徐晓白在北京的工作地点是在建筑工业部的建筑技术研究所里。这个研究所新成立不久,仅有两栋办公楼,没有什么研究基础,土壤加固工程是建筑技术研究所当时正在进行的最重要的课题之一。但是研究所并没有什么工作基础,徐晓白和从长春应化所来京的究人员,除了开展土壤加固工程以外,还肩负了另一项重要的任务,就是帮助研究所建立化学实验室,为他们打下化学实验的基础。在这段时间里,徐晓白等人帮助建筑技术研究所制定了加固料液配置规程,建立了有关化学分析方法。后来这个研究所发展成为建筑工程研究院,徐晓白等人可以说在该单位奠基阶段做了许多重要的基础性工作。

当时在我国,把土壤硅化加固技术应用于实践的方法是用电动渗透的办法把粒子渗透到土壤里,一方面把土壤里的水排出来,再把这些氯离子用电渗导入到土壤里,使得土壤强度可提高,该技术在当时取得了一定的效果。但总的说来,这项技术在当时和现在看,都不十分成熟。在土壤加固工程告一段落以后,原定要出版的研究报告迟迟没有发表,技术的推广效果也不佳。追究其在技术上没有取得最佳效果的原因,用徐晓白的话来说:“电’究竟对硅化起多少作用,大家是怀疑的。”,不仅如此,时隔半个多世纪后,参加过土壤加固工程的国澄回忆往事时说:这项技术没得到大规模推广的原因还有一条,那就是耗电量太大,不经济!②原来当时的方法是利用粒子渗入土壤排水来加土壤强度时,其技术缺陷是导进土壤里的粒子只能在一定范围内起作用,靠近电极的地方加固效果好,远离电极的地方达不到效果;要想加固效果好,只能多方位、源源不断通电,但这样一来,耗电量就太大了,花费也太多了尽管在当时土壤加固技术还存有缺陷,未能获得大规模推广应用,但总的来说,土壤加固工程在当时属于重大项目,该工程具备一定的探索意义,参与这一项目的技术人员在短时间的技术攻关中获得了大量实践资料,其中的电渗和压力等方法在现在的土工程中还在使用。徐晓白同事招禄基总结这项工程在当时的意义,她这样说:“从无到有地建立实验室和添置实验设备,进行实验室和现场的试研究,在国外先进技术的基础上,又有了新的发展。这是在我国第一次进行化学灌浆的大规模试验研究工作,开创了我国化学灌浆研究领域的先河。”