全长1100公里的青藏铁路大部分线路处于“生命禁区”和“无人区”，4万多名建设者遵循科学、求实创新，在克服“多年冻土”这一世界性技术难题方面取得了突破性进展。
据透露，青藏铁路穿越的多年冻土地区长达550公里。冻土是指温度在0℃以下,并含有冰的各种岩土和土壤。冻土在冻结的状态下体积膨胀，到了夏季，冻土融化体积缩小。在这两种现象的反复作用下，道路或房屋的基底就会出现破裂或者塌陷。
俄罗斯1994年调查，20世纪70年代建成的第二条西伯利亚铁路，其线路病害率达27.5%。第一条西伯利亚铁路，1996年调查的线路病害率为45%。我国1990年调查，青藏公路病害率达31.7%。世界冻土区铁路由于冻土病害，列车时速一般只能达50公里。
高原纷繁芜杂的冻土环境成为制约青藏铁路建设的又一世界性难题。冻土虽然在加拿大、俄罗斯等国家也存在，但它们属高纬度冻土，比较稳定。而青藏铁路格尔木至拉萨段纬度低，与湖北省在同一纬度上，海拔高、日照强烈。加上青藏高原年轻，构造运动频繁，这里的多年冻土具有地温高、厚度薄、热融发育等特点，其复杂性和独特性举世无双。
有“世界第一高隧”之称的风火山隧道全长1338米、轨面标高4905米，全部位于永久冻土层以内，是世界上海拔最高、冻土区最长的高原永久冻土隧道。青藏铁路开工前，有西方媒体预言：青藏铁路根本过不了风火山，因为风火山地下全是长年冻土，冰厚达150多米，在冰山上打隧道根本不可能。
2001年10月18日，风火山隧道打响第一炮，炸出的弃碴令人触目惊心，几乎全是晶莹剔透的冰块。这些弃碴含土量仅为15%至20%，隧道地质结构主要为含土冰层，饱冰冻土、原始冰川、裂隙冰、砂岩、泥岩及泥沙互层。
这样的地质环境一直是隧道施工的禁区。负责风火山隧道施工的中铁二十局，创造性地研制了两台大型隧道空调机组，将隧道施工温度控制在±５℃，有效防止了地下冰融化滑塌。他们和多家科研单位合作，相继攻克了浅埋冻土隧道进洞、冰岩光爆、冻土防水隔热等20多项世界性高原冻土施工难题。风火山隧道顺利贯通，被中国工程院等权威单位评为2002年全国公众关注的十大科技事件之一。
我国早在1961年就在青藏高原风火山建立了观测站，开展冻土研究。科技人员共测取了1200多万个涵盖高原冻土地区各种气象条件和地温变化的数据，积累了极为宝贵的第一手资料。科学家们对青藏公路沿线的多年冻土进行了多学科、综合性的科学考察，奠定了坚实的冻土学理论基础。专家们根据多方面的研究成果和借鉴国外成功经验，在世界上首次提出“主动降温、减少传入地基土的热量、保证多年冻土的热稳定性，从而保证修筑在上面的工程质量的稳定性”的青藏铁路工程设计原则，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；在施工中采用了热棒、片石通风路基、片石通风护道、通风管路基、铺设保温板等多项设施，提高冻土路基的稳定性。
青藏铁路堪称冻土工程的“博物馆”。青藏铁路有一种特殊的路基，即在土路堤底部填筑一定厚度片石，上面再铺筑土层的路基。这种长达111公里的“片石层通风路基”为国内首创，它好似散热排风扇，冬季从路堤及地基中排除热量，夏季较少吸收热量，起到冷却作用，可有效保护冻土路基稳定。青藏铁路“以桥代路”桥梁达156.7公里，铁轨飞架而过却不惊扰冻土，如此大规模采取“以桥代路”措施在世界上还是首次。
建设参建单位大力推广使用新设备、新材料、新技术和新工艺，最大限度地释放先进生产力，确保青藏铁路工程质量经得起历史检验。全线先后围绕施工难点立项近80个科研课题、投入数千万元，在多年冻土隧道开挖、支护、衬砌、通风成套技术、冻土区桥梁桩基施工旋挖钻机应用技术等方面取得新成果。
截至日前，青藏铁路昆仑山、风火山隧道等重点控制性工程相继完工，铺轨里程达580公里，已完工程合格率达100%、优良率达93.4%.青藏铁路建设专家组组长张鲁新说：“青藏铁路未来大规模出现冻土工程病害的可能性较小，行车速度可达每小时100公里，实现铁道部提出的‘列车在全线运行时间最短、全线行车设备实现免维修、沿线基本实现无人管理’目标大有希望。”
热门推荐