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冻土挡不住钢铁巨龙 青藏铁路建设挑战世界难题
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2002年10月27日11:59 新华网
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新华网格尔木10月27日电
新华社记者 党周 王圣志 蔡晖
高原冻土、高原生理、环境保护，这是在世界屋脊建设青藏铁路面临的三大世界性技术难题，也是对人类生存极限的考验。我国铁路建设者和科研人员经过多年科技攻关和探索，在历经一年多的建设实践中，依靠高科技，攻克了一系列技术难题，创造了世界铁路建设史上一个又一个奇迹。
正在建设中的青藏铁路格拉段穿越560公里的多年高原冻土地段，全线海拔高于4000米的地段约有960公里，最高处海拔为5010多米。高原冻土是青藏铁路施工必须攻克的难点，其特殊性和复杂性在世界上独一无二。
为解决青藏铁路施工冻土难题，早在上世纪六十年代，铁道部第一勘察设计院就在青藏高原风火山一带海拔4700米处设立了冻土观测站和铁路试验路基，开始了高原冻土研究。专家们经过40多年的科研攻关，对高原冻土分布与特征及工程地质性质有了较全面的认识，基本掌握了防治不稳定地区路基病害技术。
青藏铁路科研单位在昆仑山、风火山隧道和清水河、北麓河、沱沱河等五个冻土工程试验段开展39个涉及新技术、新工艺、新材料方面的课题研究。路基、桥涵、隧道三大项九大类工程试验研究课题的科研成果已有初步结论。目前，各研究单位仍在继续进行冻土实验，力求在经过冻融循环的全过程后提出更有价值的结论。
专家总结出了不同冻土地温带的工程设计原则，广泛借鉴和吸收国内外成功经验，创造性地采取了解决冻土施工难题的相应对策：对于不良冻土现象发育地段，线路尽量绕避；对于高温极不稳定冻土区的高含冰量地质，采取“以桥代路”的办法；采用通风路堤、热棒、铺设保温层等新技术、新材料、新工艺，提高冻土区路基稳定性，保证铁路工程安全。
今年4月，中铁十二局经过一百多次混凝土配合比正交试验及张梁送混凝土的工艺研究，成功预制出国内第一孔先张法预应力混凝土Ｔ梁。这种青藏铁路耐久梁具有耐冻循环和终身稳定等特点，解决了青藏铁路冻土区桥梁预制难题。
青藏铁路建设中的风火山隧道是世界上海拔最高、冻土区最长的高原永久性冻土隧道，全部位于永冻层以内。中科院西北科学院、铁道部、中铁二十局进行了大量试验性研究，确定了“随开挖、随支护、早封闭、快衬砌”的原则，在围岩外形成保护层，并及时实施隔热层作业，减少洞内温度向周边围岩扩散而增大融化圈，一举攻克了含土冰层地带施工这一世界技术难题。10月19日，青藏铁路风火山隧道顺利贯通。
在高原施工，建设者的生存能力受到极大挑战。由于海拔高、高寒缺氧，在高原施工可能引发高原性肺水肿、脑水肿等各种高原病，危及生命健康。中铁二十局研究的高原室内弥漫式供氧措施及方法、高原室内供暖方式和降低室内耗氧量途径、高原隧道施工供氧途径及方法三项科研成果经专家论证，填补了我国高原卫生保障科研的空白，这些成果在全线推广运用，为广大参建职工身体健康系上了“安全带”。各参建单位建立了三级医疗机构，配备了先进的医疗设施。目前，建设全线未发生一例因高原病而死亡的事故。
今年3月建成的风火山隧道制氧站每小时可制氧42立方米，能保证2500名职工每天吸氧2小时，填补了世界高海拔制氧技术的空白。工地医院统计表明，制氧站投入使用后，高原病发病率较以前下降了44％。
吃水难是困扰青藏铁路建设的一项难题。青藏高原河流水量受季节变化影响明显，施工沿线水质普遍含盐量高、浑浊度大，部分地区水源重金属含量严重超标，均不能直接饮用。过去五道梁以北施工单位生活用水全靠用车从几百里远的地方运输，每运一吨水至少需要80元，不仅不能满足职工生活需要，也增加了青藏公路运输负担。今年5月，中铁十二局集团与军事医学科学院联合科研，研制出集过滤、吸附、钠分离、消毒为一体的净水设备，在可可西里清水河建立了净水厂，经处理后的水质优于国内生活饮用水卫生标准。这一设备日产净水量可达150立方米，为一线施工提供了安全、充足的生活用水。
在高原施工，不仅人会缺氧，机械也会因缺氧而带来功能性障碍。国内生产的铺轨机、架桥机和内燃机车在青藏高原上功率会下降近一半，且因缺氧，燃料燃烧不充分产生大量废气、毒气，造成环境污染。中铁一局科技人员提出了研制补氧增压设备、改造机械、预防严寒、风沙、雷电等一系列改进措施，对铺架设备进行了改造，改造后的铺架机在千分之二十二的坡道上作业，动力性能良好，制动性能可靠，环境污染极小。
青藏高原素有世界“第三极”之称，是中国和东南亚地区巨河大川的发源地，也是世界山地生物物种的一个重要起源和分化中心，生态环境原始、独特而又十分脆弱。受严酷的气候条件影响，青藏高原的植被生长非常缓慢，一旦遭到破坏，就很难恢复。科研人员为维护青藏高原独特的生态环境，从去年开始进行高原冻土区植被恢复和移植技术研究。他们用了5个多月时间在青藏高原采摘草种，使用保水、保温和土壤处理等先进科技，使植物试种成活率达70％，比自然成活率高一倍多，从而使恢复高原冻土区植被成为可能。为确保铁路经过的自然保护区内野生动物自由迁徙，经过专家论证，青藏铁路还在自然保护区内创造性地建立了30处野生动物通道。（完）
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