高原冻土难阻高速路 未来进藏可省5小时
共玉高速通天河大桥主体已经完成浇筑。赵凛松摄(图片来源:西宁晚报)
中国西藏网 讯 日前,据青海省公路勘察设计院透露,多项高原冻土筑路技术已陆续成功应用于正在建设中的共玉高速上(青海共和县至玉树市)。专家表示,这标志着我国已掌握高原冻土地区的高速公路建设技术。
共玉高速起点为青海省海南藏族自治州共和县恰卜恰镇,终点在玉树藏族自治州玉树市结古镇,是214国道从青海通往西藏昌都的必经路线,全长635.61公里,平均海拔4100米,其中永久冻土路段长达227.7公里,是青藏高原在建里程最长、穿越永久冻土范围最大的一条高速公路。共玉高速将于2016年建成,该条高速途经青海的海南、果洛、玉树三个藏族自治州,建成后将节省近5小时的入藏行程。
据了解,高原冻土由千百年来的持续低温冰冻而成,分为上下两层,上层每年夏季融化,冬季冻结,为冰融层;下层常年处在冻结状态,为永冻层。永久冻土对气温较为敏感,为避免由施工、通车形成热量引起的路基热胀、变形和位移,必须通过技术手段让永久冻土保持“沉睡”。
“热棒”是解决这一难题的关键词。在共玉高速永久冻土路段两旁整齐林立着许多被称为“热棒”的设施,这些“热棒”可将空气中的冷量传入冻土层,将冻土层中的热量散发到空气中,从而使冻土层保持冻结状态。同时,施工车辆还将大小不等的通风涵管埋入路基,在边坡铺设大量石板和碎石,有效保障了路基温度的稳定。
为防止冻土隧道开挖面因温度变化而坍塌,共玉高速部分隧道山体上覆盖了大片由特殊材料制成的黑色保温网,这些保温网可吸收太阳辐射,减缓山体温度散失。
据专家介绍,与已经建成通车的青藏公路相比,共玉高速的施工要求更高、难度更大,这标志着我国永久冻土筑路技术正在逐步走向成熟。今后相关经验将大规模应用于我国高原地区的隧道、桥梁和道路工程中。
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青藏线上的冻土病害“治疗师”
说起青藏线上的冻土病害及其“诊断治疗”,中交一公院的专家们有说不完的话题。
“1954年12月,青藏公路建成通车。直到1973年,近二十年过去,这条顺地爬的土路被多年冻土折磨得千疮百孔。为此中央作出了青藏公路铺设油路的重大决定。这一决定需要技术支撑。” 中交一公院党委书记、国家勘察设计师汪双杰说。
1973年5月,青藏公路多年冻土科研团队的第一代工作者集结在被称为“鬼门关”的五道梁,开始了他们在冻土上修筑沥青路的征程,也拉开了一公院三代科研人员薪火相传、攻坚克难的冻土科研序幕。
“‘上了五道梁,难见爹和娘’,对冻土区的研究是在高原反应的晕眩中展开的。”汪双杰说,“我们前辈在满眼荒凉的青藏线上连续观测了5年,积累起第一批宝贵的原始数据。之后,继续研究青藏公路地下冰分布规律、路基稳定和桥涵修筑等问题。正是在他们的努力下,人类筑路史上有了第一条穿越高原冻土区的二级公路。1985年后,青藏公路实现了全线铺筑黑色沥青路面。”
作为一公院冻土科研“掌门人”,汪双杰三十年前与冻土结缘。2002年,他担任多年冻土地区公路修筑成套技术项目负责人后,每年都要去青藏公路一线,布置实验方案,现场踏勘测量,并进行病害处置的现场施工指导。
“你必须去现场,因为青藏公路是病害整治研究,跟给人看病一样,要先望闻问切、找准病因,才能对症下药。”汪双杰说。
青藏公路的冻土问题,主要分布在西大滩与安多之间。由于青藏高原特殊的地理、气候及多年冻土环境,使得青藏高速仍然面临着能否建设和如何建设的难题。多年冻土的技术研究,青藏铁路也好、青藏公路也好,路基相对较窄,高速公路路基则要宽得多,这是第一个面临的问题。
第二,高速公路路面施工条件要求比二级以下的等级公路更高,沥青路面上去以后,路基加宽,吸热量会更大,加上高速行车,对路面的平整度要求更高,冻土地区路基的变形控制,包括对路面的要求跟以前有很大的区别。
第三,全球气候升温对冻土的影响。这些年升温影响已经出现,在以后数十年内,冻土的退化对工程造成的伤害是必须面临的课题。青藏工程走廊内现有工程分布密集、相互作用影响显著。高海拔高寒地区高速公路合理布局、建设形式及其冻土环境效应,关系到青藏高速能否顺利建设。多年冻土地区桥梁与隧道修筑一直被视为世界性难题。突破高海拔高寒地区高速公路建设关键技术瓶颈,是青藏高速成功建设的技术保障。
2003年在青藏高原完成入职报到的陈建兵,十多年来在青藏公路上平均每年工作达3个月之久。他介绍说,有时为了观测埋到青藏线地下的热棒是不是在工作,每隔两小时就要观测一次,晚上就在简陋的公路道班房里等。
“如果不是当成一项事业,没有人愿意去青藏高原,因为不管身体多好,反反复复上高原,总是对身体不好。”汪双杰说,人生有很多制高点需要去攀登,必须跨过这座山,才能领略山的美。“所以有些困难必须去挑战、去完成”。
汪双杰表示,一公院将为青藏高速公路建设提供全面的技术保障,为高速公路跨越地球第三极——青藏高原,实现国家高速公路网在500多公里多年冻土地区的最后贯通保驾护航。(以上内容综合自新华网、西藏日报)
(责编:刘莉)