中国攻关青藏铁路多年冻土科研困难 巍巍昆仑，皑皑雪山。 在这块被誉为“世界屋脊”跟地球“第三极”的地皮上，中国人正在构筑一条世界上海拔最高的铁路——青藏铁路。 专家称，多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱是青藏铁路建立无法则避的三大年夜困难，其中多年冻土尤为关键，是“最难啃的一块骨头”，它的处理与否，直接决定着青藏铁路的成败。 现在，青藏铁路已从格尔木铺过沱沱河，铺轨里程近全线一半。六月下旬，安多成为青藏铁路第二个铺轨点，青藏线建立进度大年夜大年夜加快。这无疑标明，中国已开端处理铁路穿越多年冻地皮带的工程技巧困难。 最难啃的骨头谁来啃？困难又是怎样处理的？记者未多少前为此赴兰州、上青海采访，承担青藏铁路多年冻土成绩研究的中国科学家，以及他们为之攻关的艰苦的科研过程，开端浮出水面。 冻土研究列入中科院知识创新工程严重项目 二00一年，与青藏铁路开工多少乎同步，有中国科研机构“国度队”之称的中国科学院经过充分论证，决定以其四十多年青藏铁路全线多年冻土考察、勘察跟研究为基本，在知识创新工程中启动履行“青藏铁路工程与多年冻土相互感化及其情况效应”严重项目。 项目领军人物、中科院兰州分院院长、冻土工程国度重点实验室主任程国栋院士介绍说，缭绕青藏铁路急切须要处理的及将来可能碰到成绩，该项目设破七个研究课题：青藏铁路建立中冻土工程构造牢固性研究、青藏铁路沿线路基冻融病害构成机理及其防治对策研究、青藏铁路景象与多年冻土间的相互感化、青藏铁路工程与多年冻土间的相互感化、铁路路基动荷载牢固性及含盐土工程特点研究、青藏铁路数字路基及仿真平台开辟研究、青藏铁路典范地段高原雷暴气象灾害预警跟防备的利用研究。 程国栋称，这一知识创新工程严重项目启动以来，已获得重要的创新性阶段研究成果，为青藏铁路在冻土区的计划、施工供给了有力的科学技巧保证，也为其前期运营保护跟潜伏病害整治做好科学与技巧储备。项目组参加编制出《青藏铁路多年冻土区工程勘察暂行规定》、《青藏铁路多年冻土区工程计划暂行规定》，提前程基计划应以冷却路基的保护冻土的计划思绪、公道路基高度的计划根据、桥涵防冻胀办法及寒区地道防冻害办法等关键计划成绩。 颇为惹人凝视标是，“青藏铁路工程与多年冻土相互感化及其情况效应”项目设有两位首席科学家，他们就是被称为程国栋“左膀右臂”的青年研究员马巍跟吴青柏。 科学思绪：主动冷却路基保护多年冻土 在中科院寒区旱区情况与工程研究所的冻土工程国度重点实验室里，刚从青藏铁路北麓河实验段返来的马巍尚未洗净高原风尘，便投身于实验室研究之中。提起冻土研究，他高兴地打开了话匣子： 青藏铁路处于边勘察、边计划、边施工、边研究的“四边”建立状况，必须采取静态计划理念。“青藏铁路工程与多年冻土相互感化及其情况效应”项目科研人员经由过程实验段研究发明，保温材料只可能延缓多年冻土熔化，在高温高含冰量前提跟景象转暖前提基本无法确保路基牢固。 因此，“我们提出改变以往纯真依附增加热阻保护多年冻土的方法，采取冷却路基思绪、主动保护多年冻土工程办法来确保工程牢固性”。这一思绪的具体办法包含块石路基、碎石护坡，在路基两旁埋设高效导热的热棒、热桩，在路基中铺设通风管，在路基顶部跟路基边坡铺设遮阳棚、遮阳板等。 另有一种工程计划办法就是以桥代路，这个桥可不是一般跨江过河的桥，冻土科研攻关人员将之命名为“旱桥”。马巍称，旱桥桥桩穿越冻土层而直接打在坚固的底层，桥上铺架铁轨即可最大年夜限制地避免冻土的影响。青藏铁路穿越可可西里冻土区的净水河特大年夜桥，就是典范的旱桥，该桥长达十一点七公里，气概巍然壮不雅。 固然对冻土区的青藏铁道路建立、运营而言，旱桥是最坚固、最保险的工程办法，但因为其造价太昂贵，每公里要耗资五千万元国平易近币之巨，而全长一千多公里的青藏铁路全线总投资仅约三百亿元国平易近币。因此，旱桥不克不及、也无法推广利用，只是在冻土前提复杂、保险性请求高的地区采取。 北麓河实验段：多少乎涵盖青藏铁路全部工程办法 从格尔木出发，沿青藏公路驱车在三百二十公里，在青藏公路跟铁道路之间的山岗上，蓝天白云下一幢红顶蓝墙的塑钢制作分外夺目。它就是青藏铁路北麓河实验段的大年夜本营——中科院冻土工程国度重点实验室青藏高原研究基地。 这里海拔四千六百多米，据称是中国每拔最高的一个科研单位。冻土研究另一位首席科学家吴青柏称，总投资一千多万元国平易近币建成的该研究基地，是中科院为青藏铁路建立、运营跟保护供给的一个科学实验平台跟树范工程。 他介绍说，北麓河实验段全长十四公里，全部实验段多年冻土下限附近富含厚层地下冰，且多年冻土高温空间分布状况分异性较强，是青藏线五个实验段中冻土前提最复杂、地下冰含量最高、温度场变更最复杂的一个实验段。铁道部于二00一年将这一实验段交给中科院担任，科研人员对实验段各个断面内有关变形、地温、水分、沉降等外容的九千多个不雅察点停止全年不连续高精度的不雅察跟分析，迄今已实现包含块石路基、通风路基、块石、碎石护坡等青藏铁路多少乎全部工程办法的实体工程实验。 看上去颇似藏族同胞的刘永智研究员在这个实验段资格最老，一九七五年三月，新婚一个月的他为冻土研究就单身离开高原，每次一呆就是六到七个月，最长一年多。他说，当时青藏铁路刚上马，现在铁路已成功穿越多年冻土，“冻土奇迹后继有人，大年夜有盼望”。 高原是“下去不想下去，下去不想下去，交来回回反应更激烈”。吴青柏表示，为了青藏铁路建立，为了冻土科研奇迹，他们将竭尽尽力。 未雨绸缪加强机理及静态监测研究 北麓河实验段青藏线之畔，正在构筑的一条仅两百四十米长的铁路路基惹起人们留神。吴青柏告诉记者，这是投入一百五十万元国平易近币，与青藏铁路建立总批示部结合制作的对比实验路基，重如果验证冻土工程办法的坚固性，开展各种工程办法及冻土变更的机理研究。 青藏高原多年冻土存在地温高、厚度薄等特点，其复杂性跟独特点独一无二，加之全球景象变暖、工程扰动要素，势必对冻本地货生长远影响。为此，高原科研基地的科学家们一方面停止“知其所以然”的机理研究，一方面未雨绸缪，动手加强青藏线冻土及情况变更的静态监测研究。 马巍说，考虑到青藏线与青康公路(青海西宁至四川康定)地质前提非常近似，科研人员提出“以空间换时光”不雅点，经由过程青康公路沿线多年冻土近况与收集到的数据，可分析青藏铁路沿线工程跟景象变更下多年冻土变更趋向。 吴青柏称，青藏线静态监测研究是一项涉及面很广的体系工程，近三年来，他们在青藏铁路沿线体系地布设了二十九个监测段面跟三个差别多年冻土温度区的块石路基监测场地，设破十个多年冻土深孔监测点跟十三个活动层监测场地，基本构建起青藏铁路工程静态监测平台。与此同时，青藏铁路多年冻土与景象监测网现在已开端树破，并开正直常的监测任务。 多年冻土成绩的处理，对青藏线的奉献有多大年夜？谨严的科学家们对此不肯多说，但他们均表示，经由过程参加青藏铁路建立，冻土大年夜国中国已跻身于冻土研究国际进步行列。参考材料：http://www.electricrailway.com/science/tanchu.asp?id=751