75年風火山試驗路基施工現場 |
這是一條創新路,它凝聚著中華民族幾代科技人員半個世紀的汗水和智慧。
這是一條環保路,為了克服高原生態環境脆弱難題,從中央到地方,從領導到每一個參建職工,高度重視環保,關愛一草一木。
這是一條幸福路,青藏人民將同全國人民一道跨上全面建設小康社會的快車道。
中國人的夢園了,青藏人民的夢圓了,為青藏鐵路無私奉獻四十五載的中鐵西北院幾代科技工作者的夢圓了。
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這是中鐵西北科學研究院有限公司董事長、黨委書記王應先日前接受記者採訪時説的一段感人的話。
青藏鐵路,她是一條寄託了幾代人希望的鐵路,她是一條離天最近的鐵路,她也是目前世界上海拔最高的鐵路、穿越凍土里程最長的高原鐵路。
7月1日,這條冠有多項世界之最,可與萬里長城相媲美的鐵路巨龍將全線開通並試運營。青藏鐵路建設者憑藉超人的吃苦精神、堅強毅力和現代科技打造出九大“世界之最”。
青藏鐵路是世界上海拔最高的高原鐵路。
青藏鐵路是世界上最長的高原鐵路。
青藏鐵路是世界上穿越凍土里程最長的高原鐵路,鐵路穿越多年連續凍土里程達550公里。
在海拔4767米的崑崙山口附近,有一條世界上最長的高原凍土隧道--全長1686米的崑崙山隧道。
在海拔超過5000米的青藏高原風火山上,有一條被稱為“世界第一高隧”的凍土隧道--風火山隧道。風火山隧道軌面海拔標高4905米,全部位於永久性凍土層內,是目前世界上海拔最高的高原永久性凍土隧道。
中國最大“無人區”--海拔4600多米的可可西裏國家級自然保護區邊緣地帶,一條美麗的“彩虹橋”飛架于崑崙雪山下,這就是全長11.7公里的青藏鐵路以橋代路工程--清水河特大橋。這一地區是藏羚羊、藏野驢等高原珍稀野生動物頻繁遷徒地區,橋孔又可成為野生動物自由遷徒的通道。
在西藏那曲地區安多縣北部,有一處佔地8000多平方米、海拔4704米的青藏鐵路鋪架基地--安多鋪架基地,這是世界上海拔最高的鐵路鋪架基地。
有一處世界海拔最高的鐵路車站,這就是海拔5068米的青藏鐵路唐古拉山車站。
青藏鐵路建成通車後,列車在凍土地段行駛時速將達到100公里,非凍土地段達到120公里,這是目前火車在世界高原凍土鐵路上的最高時速。
這些奇跡的創造離不開科技的支撐,而在創造這些奇跡的過程中,中鐵西北科學研究院幾代科技工作者默默奉獻了四十多個春夏秋冬,他們以嚴謹的科學態度和無私的奉獻精神,以及先進的科研成果支撐著青藏鐵路的延伸。
他們圓夢在海拔4000多米的高原。
他們圓夢在荒漠缺氧的無人區。
他們圓夢在生命的禁區。
他們圓夢在美麗而神秘的雪域聖地---拉薩。
今天他們終於夢圓了。
四十年的艱辛和1200萬數據29項成果
為青藏鐵路修建提供技術保障
2006年6月8日,由甘肅省科學技術廳主持,邀請省內外有關專家在蘭州對中鐵西北科學研究院有限公司完成的“青藏高原凍土區氣象、凍土及工程綜合監測研究”項目進行了成果鑒定。
鑒定委員會認為:研究成果為青藏鐵路建設、運營和多年凍土地區其它工程建設提供了技術支撐,對多年凍土區工程穩定性評價具有較高的實際應用價值和指導意義。在青藏高原凍土區氣象、凍土及工程監測和分析方面達到國際先進水平。
這一科研成果的通過鑒定,是對中鐵西北科學研究院在青藏鐵路建設中所發揮的重要作用的充分肯定。
中鐵西北科學研究院有限公司(原鐵道部科學研究院西北分院)成立於1961年,是一個集研究、勘測、設計、試驗、工程監測、施工、監理、環保與環境評價為一體的綜合性科技型企業。為了攻克青藏鐵路修建過程中最大的難題,多年凍土區築路技術難關, 從1961年起,中鐵西北科學研究院在海拔4750米的風火山北麓建立了我國唯一一座全年有人值守的凍土定位觀測站,連續觀測四十二年,取得了1200多萬個觀測數據,並在此基礎上經過精心研究提出了29項科學研究成果,為修建青藏鐵路提供了決策依據和技術基礎。
在青藏鐵路建設中,如何解決高原多年凍土是一個關鍵問題,青藏鐵路全長1118公里,而鐵路穿越多年連續凍土里程就達550公里。
為了解決這一難題,在海拔4750米的青藏高原北麓風火山全年值守的凍土定位觀測站,三代凍土專家在空氣稀薄的高原整整堅守了半個世紀,在生命禁區挑戰極限。
青藏高原是世界上多年凍土分佈面積最大、海拔最高的高原多年凍土區。青藏高原的晚近期構造運動,導致高原抬升,冰川發育,形成多年凍土。高原氣候不僅具有緯度分帶性,而且具有明顯的垂直地帶性,圍繞著青藏高原為核心分佈著大片連續多年凍土、島狀多年凍土及季節凍土。青藏鐵路穿越青藏高原的大片連續多年凍土、島狀多年凍土和季節凍土帶。沿線的多年凍土屬於高海拔多年凍土,具有強烈的垂直地帶性。多年凍土溫度受海拔高度的控制,海拔越高,溫度越低,多年凍土越厚。同時有具有緯度地帶性。青藏鐵路沿線多年凍土基本呈大面積連續分佈,發育在各種地形、地貌單元的第四紀堆積物及基岩中。
為了解決青藏鐵路面臨的世界性“三大難題”,即多年凍土、生態環保、高寒缺氧等問題,青藏鐵路自開工建設以來,鐵道部高度重視青藏鐵路凍土攻關難題,科學家採取了以橋代路、片石通風路基、通風管路基、碎石和片石護坡等措施。
凍土是路基工程的最大障礙和隱患。
為了掃除這個障礙,消除這一隱患。1974年10月至1976年,科研人員在被稱為世界屋脊的青藏高原,建成了一條483米唯一一條無軌鐵路試驗路基。這一路基主要採用保護凍土的原則設計,為做對比試驗,其中一段按允許融化原則設計。由兩段、兩堵頭組成,根據採用的不同路基斷面形式和防護措施細分為23個試驗段,包括路堤、路塹 、L形柔性檔土墻、試驗涵洞。採取了不同的防護形式,在邊坡或基底鋪設了草皮、粘土、瀝青膨脹珍珠岩、酚醛樹脂板、加氣混凝土、泡沫塑料、水泥珍珠岩板共七種保溫材料,採用不同的邊坡坡率和防排水措施進行觀察試驗。通過大量的試驗研究,提出了厚層地下冰地段路基工程的設計原則、斷面形式和防護措施,路基工程保溫的防排水措施,掌握了路基人為上限和凍脹變化規律,取得了厚層地下冰地段路基工程設計和施工經驗。
這一科研成果在修建青藏鐵路的過程中得到了廣泛的推廣和應用,從根本上解決了影響青藏鐵路修建的凍土問題。
凍土專家、研究員、中科院凍土工程國家重點實驗室學術委員會副主任黃小銘,長期從事凍土地區鐵路修築技術研究。在他擔任院長期間,他既是科技攻關的組織指揮者,又是凍土技術的學科&&人。他主持編寫的《青藏高原多年凍土地區鐵路修建的研究---路基工程》和《青藏鐵路多年凍土地區鐵路勘測設計細則》及《附件》,獲全國科學大會獎。他曾受到鄧小平同志的親切接見。丁靖康研究員是我國最早從事青藏鐵路高原凍土研究的科技工作者之一,現任我國凍土研究學會理事、副主席。他將畢生的精力全部傾注到了高原凍土研究上。1978年,他開始致力於運用熱樁技術解決“凍脹”和“融沉”重大技術研究。在研製熱樁的製作工藝時,為了求出計算公式和計算方法,他在零下30多攝氏度的低溫室一呆就是幾個小時。外面陽光溫暖,可在實驗室內,他穿著內衣、戴著皮帽還凍的直打哆嗦。在研製熱樁冷卻液體的配方時,揮發出的氣味十分嗆人,即便戴著口罩,也被刺激的喉嚨紅腫,鼻腔出血,他沒有退卻,仍然堅持白天搞研試驗,晚上進行分析計算。經過多年的艱苦探索,終於突破熱樁技術難關,研製出了我國第一批用於土木工程的熱樁,並成功地應用於青藏公路的凍土病害防治之中,探求到了解決青藏鐵路高原凍土地區“凍脹”和“融沉”的新技術。此項技術獲得鐵道部科技進步三等獎,填補了國內空白。1986年,他榮獲中國冰川凍土協會頒發的“冰川凍土獎”。
在高原凍土地區修築鐵路,路基保護是個大問題。凍土專家劉鐵良,根據對風火山483米試驗路基的長期觀測和研究、摸索,總結出了一套在高原凍土地區通過鋪設草皮,植被來保護鐵路路基的辦法,其所運用的數據和計算方法,能準確計算出青藏高原凍土地區路塹邊坡保溫層的最佳厚度,較好的解決了青藏鐵路路基保護問題。他的這一理論成果被國內高原凍土學術界稱為“鐵良公式”。
這裡我們記錄的只是許許多多科技工作者中的部分優秀的專家。在中鐵西北科學研究院象他們這樣的優秀的科技工作者還有很多很多,是他們的勤奮的汗水和聰明的智慧鑄就了青藏鐵路的脊梁。
歷史將永遠銘記這些永恒的瞬間
在中鐵西北科學研究院採訪期間,我們有幸看到了一大批六、七十年代,這個院的科技工作者在海拔4750米的風火山觀測站,進行科研活動的老照片,在眾多的老照片中記者選擇了其中的幾張,我們有理有相信透過這些老照片,人們會從中感受到那時侯科技工作者的艱辛和無私奉獻的精神,歷史將永遠銘記這些永恒的瞬間。
70年代風火山科學城 |
70 年代地質勘探人員在風火山召開誓師大會 |
野外測溫試驗人員在讀數 |
清水河樁基試驗場 |
青藏高原熱融池塘 |
青藏高原風火山(海拔4800 米)凍土定位觀測站 |
國外學者和西北院凍土專家學術交流 |
責編:霍筠霞