集大成越_三高_刘布阳

中国交通报/2013年/12月/6日/第008版
专题
集大成越“三高”
——写在“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”启动实施之际
本报记者刘布阳
青海省交通运输部门大力实施创新驱动发展战略，推进科技体制机制改革，促进科技成果向现实生产力转化，不断提升交通运输服务水平，为经济社会发展、交通运输行业转型升级和人民群众便捷安全出行作出了贡献。

本报近期推出“青海交通创新驱动发展系列报道”，敬请广大读者关注。

——编者
青藏高原上的路被传唱为“天路”，充满浪漫色彩。

但是，在被称为“地球第三极”的世界屋脊上，在集“三江源”、“中华水塔”、“民族文化旅游胜地”等美誉于一身的青海修路，条件之苦、难度之大也是世界级的。

青海214国道因在玉树地震后的抢险救灾和恢复重建中发挥了“生命线”的关键作用而备受瞩目。

2010年，根据国务院《玉树地震灾后恢复重建总体规划》中关于提高国省干线公路技术等级和抗灾能力，提高西宁至玉树公路建设等级和保障能力等要求，青海交通运输部门及时启动了共和至玉树高速公路（简称共玉高速公路）建设工作。

共玉高速公路是青藏高原多年冻土区建设的首条高速公路，穿越三江源自然保护区，地质条件复杂、生态环境脆弱、安全保障难度大、气候条件严酷，建设和未来运营面临前所未有的难题。

在交通运输部的大力支持下，青海省交通运输部门依托共玉高速公路启动实施“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”，由青海省交通厅厅长韩建华担任示范工程领导小组组长，首次大规模在青藏高原多年冻土区开展高速公路建设技术、交通安全保障技术、绿色生态环保技术等示范应用和集成创新，探索已有公路建设技术在高原高寒高烈度区域的转化应用方式，并进一步针对青藏高原高速公路工程建设中的重大关键性技术开展联合攻关，取得阶段性重大进展。

青藏高原首建“三高”公路
高海拔、高寒、高速——共玉高速公路被工程技术人员称为“三高”公路，它是我国在青藏高原高海拔、多年冻土遍布的高寒地区修筑的首条高速公路。

实施“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”意义重大、任务艰巨。

共玉高速公路是交通运输部西部大通道“八纵八横”中的一横，起自青海省海南藏族自治州共和县恰卜恰镇，连接在建的京藏高速公路（G6）共和至茶卡公路，途经海南、果洛和玉树三个藏族自治州，穿越巴颜喀拉山，止于玉树县的结古镇，全长635.61公里。

共玉高速公路全线分布着永久性、退化性等多种类型的高原冻土，跨越冻土地带达450公里，其中穿越多年冻土路段长达227.7公里，占总里程的35.83%；桥梁和隧道长39.23公里，占总里程的6.2%，其中的鄂拉山隧道和姜路岭隧道是我国首次设计建设的多年冻土区公路隧道。

全面而有效地防治冻土带来的工程病害，突破高原高寒高烈度地区高速公路建设关键技术，是保障共玉高速公路顺利建设以及实现工程耐久性的关键。

共玉高速公路大部分路段处于高寒、缺氧的生命禁区，建设过程中面临施工人员身体难以适应气候、机械效率低下等困难。

建成运营后，高海拔地区养护人员长期作业、驾驶人员高速行驶，会带来新的安全隐患。

另外，为方便高原牧区群众安全出行，共玉高速公路采取全新的设计方案，今后的交通组织方式将面临新的要求。

要想提高公路建设运营安全水平，必须研究解决好相关问
题。

共玉高速公路全线穿越的三江源区，被定位为“水源生态和文化生态旅游公路示范工程”，建设中必须实现“高原生态环境不受破坏、江河源水质不受污染、野生动物迁徙不受阻断、自然景观不受影响的”环保目标。

在青藏高原建设“两型”高速公路，对设计、建设理念和技术要求之高前所未有。

共玉高速公路建设难度大、社会关注度高，必须依靠科技攻关的“利器”，破解重大关键技术难题，保障工程顺利实施。

创新引领
提升高原交通服务水平
“青藏高原G214线共和至玉树公路升级改造科技示范工程”作为青海省首个公路科技示范项目并成为青海省交通厅的“一把手”工程，备受业界瞩目。

作为“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”的总负责人，韩建华接受记者采访时表示，共玉高速公路建设和科技示范工作的推进，对玉树震后恢复重建发挥着重要作用，这是青海交通运输部门贯彻落实党中央、国务院及交通运输部提出的“安全发展、绿色发展、低碳发展”理念的集中体现。

韩建华强调，“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”的实施，探索出符合高原高寒高烈度多年冻土区公路建设要求的技术保障措施，为青藏高原冻土区干线公路升级改造提供了技术储备；突破了一些交通行业发展方式转变的“瓶颈”问题，为提高公路通行能力、改善服务水平及建设生态文明提供了参考和依据；加快了科技成果的转化和应用，探索了一套交通科技集成创新和成果转化的有效模式，在推动和引领行业科学发展方面发挥了重要作用；加强了人才队伍培养，对转变发展理念、提高科研水平、培养工程技术骨干人才具有重要意义和积极作用。

集成创新典范
形成青藏高原高速公路建设成套技术
依托共玉高速公路实施的“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”，站在前人的肩膀上，最大程度实现了集成创新，对交通运输行业数十年来积累的道路、桥梁、隧道工程、交通运输管理、信息化等多领域科研成果进行了充分的应用转化，特别是大规模转化应用了青藏高原多年冻土区交通建设、养护、环保的丰富科研成果。

共玉高速公路穿越三江源腹地，大多路段海拔在4000米以上，最高处海拔近5000米。

海拔越高，沿线景色越壮美，人的高原反应也越严重。

然而，比高原反应还要令工程技术人员头疼的是无处不在的冻土。

工程开挖或填埋，将惊醒沉睡万年的坚硬冻土，受扰动的冻土层会发生季节性冻胀、融沉等变化，使工程发生坍塌、变形、开裂等严重病害。

最大程度让冻土继续“沉睡”，才能最大程度保障冻土区高速公路工程的稳定性、耐久性和安全性。

记者在采访中看到，共玉高速公路部分路段和隧道浅埋段林立着大片“热棒”，“热棒”插入冻土层，冻土中的热量散发出去，将空气中的冷量传递进土层，使冻土层保持冻结状态。

“热棒”应用效果也实现了远程数据采集和监控。

部分路段的路基结构体内，埋设着直径不等的涵管状通风管，使路基内部通过空气流动带走热量，达到保温的目的；部分路段采用片石路基或碎石路基，也是为了让冻土层尽量保持恒温。

在海拔4300米的鄂拉山隧道洞口外的施工面上，大片黑色的遮阳网取代了传统的钢架遮阳棚，这项技术隔热效果更好，在工程中广泛应用后已节约近千万元的建设成本。

而创新采用的跟管工艺施工法则解决了隧道因冻土融化导致的管棚塌孔难题。

据韩建华介绍，治理冻土的很多技术虽然在青藏公路、青藏铁路建设中已得到有效应用，但这是首次大规模在青藏高原高速公路建设中应用。

据了解，共玉高速公路建设中应用的许多关键性技术来自交通运输部数十项重大科研项目成
果，包括行业联合攻关计划项目《214国道退化性多年冻土地区路基路面修筑技术的研究》，交通运输部跨世纪优秀专业人才资助项目《高温多年冻土地区路面结构型式的适应性研究》，交通运输部交通建设科技项目《多年冻土地区公路病害机理的研究》、《多年冻土地区公路养护与维修技术研究》、《三江源区公路建设与生态环境保护研究》、《多年冻土地区公路修筑成套技术研究》等。

值得关注的是，在交通运输部的大力支持下，位于共玉高速公路花石峡段的“交通运输部多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地”已经开展了多项科研工作，为共玉高速公路科技示范工作提供了有力保障。

“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”的实施，不仅有效解决了共玉高速公路建设中的一些重大关键技术难题，形成了青藏高原高速公路设计、建设、运营的新理念、新技术、新工艺。

不断完善的相关标准规范以及培养的大批掌握核心技术的工程技术人才，为正在建设和即将建设的花久、京藏高速公路（G6）格尔木至拉萨高速公路提供了坚实的技术和人才的储备。

安全保障典范
构筑“三高”公路安全保障技术体系
转变交通发展方式、提高公路通行能力、改善服务水平，是青海交通运输部门开展科技创新的出发点，这一理念在共玉高速公路科技示范工作中得到充分体现。

共玉高速公路分两期建设，一期工程在现有214国道附近平行新建一幅分离式高速公路，二期工程对现有214国道二级公路进行升级改造，使其成为另一幅高速公路，与一期工程共同组成共玉高速公路，但共玉高速公路并未实施全线封闭的传统设计方案。

分离式高速公路实施不封闭的设计，如何将现有交通组织方式转变成左右幅的交通组织方式，交叉口、接入口等如何处理和设计？这是建设和运营中的难点。

韩建华认为，青藏高原上的高速公路应不同与内地，因地制宜地考虑高原牧区车辆、人员、牛羊通行的特殊需要以及高原特殊气候条件下可能形成的应急通行需求，部分路段设计成平交道口，更有利于地方经济发展和牧区百姓便捷出行，在关键技术上应有所创新，需要完善青藏高原高速公路特有的设计和建设标准。

此外，共玉高速公路沿线冬季降雪量大，道路结冰、积雪现象频发，如何避免高原季节性恶劣天气等因素导致的交通事故和交通阻滞、实现安全运营，也是必须解决好的重大问题。

另外，在高寒缺氧状态下高速长途行驶，驾驶员的适应性与在普通公路上行驶有所不同，其潜在的安全隐患有哪些？安保设施和应急处置方案与普通公路有何不同？针对这些重大问题，青海交通运输部门与交通运输部公路科学研究院已展开了联合攻关。

据科技示范工程技术支持单位负责人房建宏介绍，共玉高速公路主要应用交通运输部科技项目和国家科技支撑计划项目形成的低温冰冻雨雪灾害防治成果，新型防撞护栏，新型交通标志、标线等交通安全保障技术成果，将通过集成道路交通安全评价与交通事故信息管理系统、基于路网的交通标志系统化设计以及高速公路安全运行动态监管与应急保障技术，形成青藏高原高速公路交通安全保障的成套技术。

两型交通典范
打造青藏高原资源节约环境友好工程
在巴颜喀拉山海拔4900米的位置俯瞰，新建成的共玉高速公路一期工程好似飘落在青藏高原上的哈达般美丽。

共玉高速公路建设中采用的生态恢复技术是科技示范的一个“绿色亮点”。

在线形设计上，共玉高速公路与环境最大化贴合，并尽量以低路基、缓边坡的姿态出现在高原上，既降低了工程成本，又减少了对环境的影响。

在工程建设上，施工面植被恢复难的问题已得到有效解决，主要做法是：路基、边坡开挖时，对原有草皮连同根系就近移植养护，待路基、边坡建成后，再将草皮原地回植。

记者在共玉高速公路沿线看到，建成路段的路基、边坡回植成活的草皮与草原，实现了“无痕化”的衔接。

工程建设单位有关负责人告诉记者，仅生态防护技术的应用，已直接为工程节约了4亿元建设成本，后续养护会进一步节省材料和人力，时间越久，植被根系越牢固，对冻土层的稳定和环境恢复越有利。

据共玉高速公路建设指挥部指挥长纳启才介绍，三江源区是藏羚羊、藏野驴等野生动物的天堂，野生动物通道的设计是基于对野生动物种群分布、栖息地、繁殖地等进行长期研究而形成的。

全线桥涵和动物通道有800多个，平均每公里就有1.4个，能够保障野生动物通行无忧。

青海交通部门多年来在三江源区公路建设与生态环境保护研究方面积极探索，形成了“三江源区公路建设生态环境保护技术指南”、“公路路基护坡草坪建植技术规程”、“公路建设水土保持草坪建植技术规程”等技术文件，对保护青藏高原路域生态环境有着十分重要的生态效益和长远意义。

据悉，“公路路基高边坡草皮生态防护”课题还获得了青海省职工科技创新成果一等奖。

科技示范工程组织实施单位
组织单位：青海省交通厅
实施单位：青海省共和至玉树高速公路建设指挥部、青海省交通科学研究所、交通运输部公路科学研究院、中交第一公路勘察设计研究院有限公司。

集成应用的技术
公路工程应用技术，包括多年冻土地区路基技术、多年冻土地区路面技术、多年冻土地区桥涵技术、多年冻土地区公路生态环境保护与评价技术、温拌沥青技术在寒区公路建设中的推广应用。

交通安全保障应用技术，包括高原高寒地区公路雪害应急保障技术、214国道青海省段低风载标志板的研发及应用。

绿色交通建设应用技术，包括高寒高海拔多年冻土区域边坡与弃土场生态恢复技术、高海拔地区公路隧道照明综合节能技术。

创新研究的内容
公路工程技术研究，包括214国道沿线多年冻土环境现状及变化趋势、共玉高速公路多年冻土路基工程关键技术研究、高寒地区高速公路路面结构设计与施工控制技术研究、高温多年冻土区桥梁桩基础及大孔径波纹管涵关键技术研究、高温多年冻土区隧道设计与施工关键技术研究。

交通安全保障技术研究，包括高原高寒地区高速公路路面养护技术对策研究、突发事件条件下分离式路基与桥隧路段管控技术及仿真评价研究。

绿色交通建设技术研究，包括公路沿线湿地保护及野生动物通道建设应用技术研究、高原公路景观融合设计技术研究。