青藏铁路三大技术难题及解决

青藏铁路三大技术难题及解决

青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。唐古拉山上铁路最高海拔5072米，4000米以上的地段有960千米，连续多年冻土层550千米以上，是我国实施西部大开发战略中的四大工程中最艰巨的工程之一。青藏高原上修铁路，地质条件复杂、工程难度大、环保要求高。因此，青藏铁路也是四大工程中技术难度最大的工程。多年冻土、高寒缺氧、环境保护是制约青藏铁路的三大技术难题。最近，在中国科学院、铁路科学院、铁路建设部门及有关高校的科研及工程技术人员的联合努力下，顺利解决了三大难题，青藏铁路正以每2分钟铺25米，日架桥6．5孔，平均日铺轨3000米的速度向拉萨延伸。

青藏铁路全长1142千米，分三段完成。2002年在青海境内修建的是青藏线上地质最为复杂、技术难题最大的望昆（昆仑山口）—望唐（唐古拉山口）段，全长410千米。本段全线共有十大重点工程，即六桥（三岔河特大桥、雪水河长江源特大桥、青水河特大桥、不冻泉特大桥、楚玛尔河特大桥、巴拉才曲特大桥）；两隧（风火山隧道、昆仑山隧道）；两路（望昆—不冻泉冻土路基；不冻泉—楚玛尔河冻土路基）。这十大工程中三大技术难题也最为集中、突出。科研人员和技术人员通过对昆仑山隧道、风火山隧道等的实地研究，已有效解决三大技术难题，具体如下：

一、多年冻土问题

在冻土上修路，路基随气温变化而具有不稳定性。由于青藏高原气温年变化极大，夏季最高温38℃，冬季最低温－40℃。气温高的季节，冻土融化，形成热融湖塘、暗河，路基翻浆、滑动，路基形成搓板路；气温降低，路基冻结，甚至反常膨胀，形成冻涨球。冻土当中有含土冰层、饱冰冻土、裂隙冰、砂岩、泥岩、泥沙互层。温度升高，造成热融扩大，尤其是在明洞开挖时，仰坡失稳、滑塌、基地泥泞，隧道开挖后，拱部严重掉块，甚至塌方，隧道营运后会因反复冻融破坏结构，影响运营安全。铁路通车后，必然有大量废热从车内排出，对铁路路基有影响。为解决冻土问题，专家采用了如下方法来保证路基的稳定与持久：

1采用片石通风路基，片石通风护道，铺设保温材料，采用热棒技术。（通风路基与通风护道使得空气对流快，使路基温度与周围气温一致，不易形成局部热区，有利于路基稳定）。

2在冻土中及不稳定的地方采用以桥代路（在冻土上修桥，下面无水而是不稳定的冻土），如清水河特大桥。

3隧道工程在衬砌中设置防水保温层。

4重新研究制定混凝土耐久性技术标准，提高混凝土结构的耐久性。为防止热胀冷缩使桥墩出现龟纹，使混凝土与冻土“亲密接触”，采取负温养生措施，夏季采取挖井制冷、放风冷却措施，使温度保持在10度左右，冬季采取烤热、添加防冻剂，给桥墩裹上棉被等措施，保证混凝土的耐久性和防冻性。

二、高寒缺氧问题

如前所述，青藏铁路沿线海拔4000米以上的地区有960千米，占全线总长的84％，许多地方常年温度在－10℃以下。人们常说，“到了昆仑山，气息已奄奄；过了五道梁，哭爹又喊娘；上了风火山，三魂已归天”。在海拔4000多米的地方，人们常常感觉到头晕、恶心，脚下仿佛踩着一团棉花，软弱无力。人缺氧会头痛脑胀，胸闷气短，夜不成寐，会诱发脑水肿、肺水肿等疾病。空气稀薄，高寒缺养，被称为“生命的禁区”。高寒缺氧严重威胁着青藏铁路建设中的建设者。通常，人们只关注通车后，火车内的寒冷缺氧问题，而对露天从事建设的百万大军关心较少。然而，高寒缺氧问题对于通车后，车内的旅客并不会造成很大威胁，人们只需在火车上像飞机一样采取一些技术和设备即可解决；

但对于长年累月奋战在青藏铁路建设中的建设者来说，是随时随地的致命威胁。针对高寒缺氧的问题，青藏铁路建设总部和专家们采取了如下解决措施：

1坚持以人为本原则，建立三级医疗保障机构，对建设者进行定期身体检查和及时治疗。

2实行梯级式适应，逐步使建设者由低到高适应不同海拔高度上的气候和环境，并限制作业时间和劳动强度。

3加强医疗设备和医务人员的建设。现在建设现场的医务人员达400多人，配备医疗设备900多台。购高压氧仓16个（高压氧仓

通过加压、充氧办法，模拟出近似海平面的大气环境，对治疗因缺氧、低压引起的各种疾病有综合疗效）。

三、环境保护问题

青藏高原是我国、东南亚乃至整个世界山地生物物种的重要起源地和分化中心。被世界自然基金会列为全球生物多样性最优先保护的地区。气候寒冷，植被稀少，土层浅薄，生态环境极度脆弱，一经破坏，绝难恢复是青藏高原生态的最大特点。而青藏铁路恰恰穿越青藏高原腹地，穿越“三江源自然保护区”和“可可西里自然保护区”。因此建设中的环境问题是非常重要的技术难题。专家们经过仔细的研究、规划，采取了如下环保措施：

1思想措施：大力宣传环保的重要性，要求参建单位增加投资，依法保护沿线植被、冻土、湿地、水源及野生动物。提倡“像爱护自己的生命一样爱护环境，关爱野生动物，呵护每寸绿地”。

2技术措施：用小彩旗为标志，严格划分开采矿石施工范围和人员车辆行车路线，防止对施工范围以外区域的植被造成碾轧和破坏。对生活垃圾专人搜集，集中掩埋。

3法制措施：全线实行环保监理制度，总指挥部委托第三方对全线环保进行全过程监控，省环保局与建设单位签订目标责任书，明确各方面的环保责任。

4工程措施：为保护冻土和高原植被，在连续多年冻土施工地段，采用了先进的开挖工艺；设置了以桥代路的措施，为保护野生动物（觅食、迁徙等）设置了绿色通道（野生动物过往铁路的通道）。

值得一提的是：2002年6月下旬，为了让9000只临产的藏羚羊通过青藏线五道梁建设工地，前往可可西里卓乃尔湖地区产仔，承担该段施工的中铁十二局、十四局施工人员，毅然暂停部分地段施工，拔掉彩旗，撤离人员和机械，保证了藏羚羊的顺利迁徙。