青藏铁路——穿越世界屋脊

作者: 阳晓婷

2006年7月1日,首趟格尔木至拉萨的旅客列车发车,这标志着凝集中华民族激情和梦想的青藏铁路终于全线建成通车,这一刻举国欢腾。巨龙般的青藏铁路穿越了世界屋脊,书写了人类历史上又一奇迹。

现在,就让我们沿着青藏铁路,来看看我们中国人是怎样建成这条“难于上青天”的铁路的……

青藏铁路的由来

也许很多人会以为青藏铁路的建设是从2000年开始的,其实早在20世纪50年代,中国的铁路建设者们就已经在着手研究青藏铁路的修建问题,多次进藏勘测,于1958年开始修建青藏铁路西宁至格尔木段,并于1979年建成通车。可由于当时的各种条件都不成熟,冻土、缺氧、经济能力三大难题都得不到解决,青藏铁路的后半段——格尔木至拉萨段的建设停了下来。虽然工程停了下来,可工程后面的研究准备工作却从未停下,选线、规划、对冻土等难题的攻关一刻也没有停止。终于在2000年的5月,青藏铁路西宁至格尔木段扩能改造工程全面启动,2001年6月格尔木至拉萨段也全面动工,到2006年的7月1日,经历了半个多世纪,倾注了无数人心血的青藏铁路终于全线通车。

科技创新跨天堑

青藏铁路的建成是中国铁路建设者们辛勤劳动的成果,但是这样一条“难于上青天”的铁路的修建成功,不是单靠辛勤劳动就能完成的,可以说,是中国发达的科学技术水平,穿越了世界屋脊。

冻土——世界性难题

青藏铁路是世界上穿越冻土里程最长的高原铁路,铁路穿越多年连续冻土里程达550千米,冻土问题也成为青藏铁路建设中的最大难题,就是它,使青藏铁路的建设推迟了20年。

冻土是指处于负温或零度并含有冰的土类和岩石;多年冻土是冻结状态持续两年或两年以上的冻土,主要分布在极地附近和中低纬度一定海拔的高山区。

在多年冻土区修建铁路,是世界性工程难题。由于冻土中含有冰,因而它是一种对温度极为敏感且性质不稳定的土体。冻土层冻结时体积增大,形成冻胀现象。冻土层融化时,形成融沉现象。冻土中含冰量越大,冻胀、融沉现象越严重。严重冻胀、融沉病害,可能导致工程结构变形,使铁路线路失去平顺性,影响列车正常行驶。

青藏高原的多年冻土由于处于低纬度地区,与其他高纬度地区的多年冻土相比,具有温度高、厚度薄和敏感性强的特点,这使青藏铁路的修建变得更为困难。

为了解决这一问题,中国铁路建设者和冻土研究者们早在20世纪60年代就对青藏高原上的冻土展开了勘测、研究,经过40年的研究,终于找出了在青藏高原的冻土上修建铁路的切实可行的办法,解决了这一世界性难题。

青藏铁路创世界高原冻土铁路最高时速

欲与天公试比高

玉珠峰脚下的青藏铁路

在青藏铁路建设中,根据各段冻土的稳定程度,采取各种不同的设计原则:在年平均地温较低的稳定型多年冻土区,采用合理控制路基高度的方法,保持地基冻结状态;在年平均地温较高、极不稳定的冻土地段,可采用铺设保温层、通风路基、以桥代路等综合技术措施。

这样的设计既确保了铁路运行中的行车安全,又提高了列车的行驶速度。青藏铁路正式通车运营后,列车将以100千米的时速穿越冻土区,把世界冻土铁路的最高运行速度记录提高40%以上。

高原反应——难以跨越的障碍

早在20世纪50年代,中国刚刚提出要修建青藏铁路时,外国专家就把这称之为“不可能完成的任务”。青藏铁路海拔4 000米以上的地段占全线85%左右,年平均气温在零摄氏度以下,大部分地区空气含氧量只有内地的50%～60%。高寒缺氧,风沙肆虐,紫外线强,自然疫源多,被称为人类生存极限的“禁区”。要在这样的环境中修建铁路,高原反应成为最大的障碍。但是在格尔木至拉萨段的建设中,中国的铁路建设者们创下了“高原病”死亡零记录,创造了又一奇迹。

高原氧吧显神通

缺氧是青藏高原上一个很普遍存在的问题,在风火山隧道的建设中,这个问题尤为突出。风火山隧道是世界最高的高原冻土隧道,位于海拔5 010米的风火山上,气候环境极为恶劣,严重缺氧。为解决高原缺氧问题,在这里建起了目前世界上海拔最高的制氧站,在隧道施工中,对洞内进行弥漫式供氧,使洞内氧含量提高,从根本上解决了高原施工缺氧的难题。

新型厕所用处大

可能大家都没想过,在平时生活中最简单不过的吃喝拉撒,对青藏铁路的建设者们来说,都是难题,其中最困难的莫过于晚上起来上厕所。晚上起来上厕所,厕所在室外,很容易着凉,一着凉就容易转成肺气肿,还可能夺走生命。这时,一种活动厕所帮了大忙。厕所是活动的,晚上,跟宿舍门结合上,不经过露天地,就在室内上厕所,到白天这个厕所再移走。这个设计看起来很平常,却十分有用,解决了实际生活中的大问题。

环境保护是亮点

青藏高原是世界上最年轻、海拔最高、对生态环境影响作用最大的高原,是中国和南亚地区的“生态源”,高寒、独特、原始和脆弱是这一区域生态环境的显著特征。在青藏铁路的修建初期,环境保护问题就成为大家都关心的问题。现在,青藏铁路修建完成,环境保护成为一大亮点。

亮点一:列车“污物零排放”

青藏铁路上运行的列车是我国自主研制的高原列车,与普通列车不同的是,进藏列车采取了一系列环保措施,保证了车体内生活污水污物零排放。

青藏铁路旁的牦牛

列车上的厕所是特制的,排泄物通过真空集便装置和连通管系集中收集到车下吊装的污物箱内,污物箱的容积可以满足连续运行42小时无须排放的要求。废水通过排水管系收集到污水箱,污水箱可以满足连续运行18小时无须排放的要求。厕所集便装置采用真空式,新型的真空喷射器解决了高原低气压对集便系统真空度、抽取真空时间和冲洗循环的影响。

每趟列车都要在格尔木车站集中进行吸污作业和垃圾回收作业,污物箱、污水箱和垃圾箱清空后,再进入格拉段运行,完全可以保证青藏线不会成“垃圾线”。

亮点二:定点取材保护植被

青藏铁路建设中采取定点取材的方式保护沿途植被,在自然保护区内,铁路线路遵循“能避绕就避绕”的原则,施工场地、便道、砂石料场的选址都经反复踏勘确定,尽量避免破坏植被。为了恢复铁路用地上的植被,科研人员开展了高原冻土区植被恢复与再造研究,采用先进技术,使植物试种成活率达70%以上,比自然成活率高一倍多。

亮点三:工程为动物让路

青藏铁路开工建设以来,为了保障可可西里等地的藏羚羊自由迁徙,青藏铁路建设者在沿线专门设置了33处野生动物通道。这些通道都是集中在野生动物迁徙的集中区进行设置,特别是在藏羚羊迁徙的这几天,铁路工程都停工,让藏羚羊安全通过。野生动物通道的建设,充分考虑了沿线野生动物的生活习性、迁徙规律等,以保障野生动物的正常生活、迁徙和繁殖。

青藏铁路之最

世界上海拔最高、线路最长的铁路。青藏铁路起自青海省西宁市,终抵西藏自治区首府拉萨市,全长1 956千米。

世界上最高的高原冻土隧道——风火山隧道,全长1 338米,轨面海拔标高4 905米,全部位于永久性高原冻土层内,是目前世界上海拔最高、横跨冻土区最长的高原永久冻土隧道,有“世界第一高隧”之称。

长江源头第一桥

世界上最长的高原冻土隧道——昆仑山隧道。

世界上海拔最高的火车站——唐古拉车站,位于海拔5 068米的唐古拉山垭口多年冻土区,占地面积约7.7万平方米。

我国最大的高原铁路铺架基地——青藏铁路南山口铺架基地。

青藏铁路线上最长的“以桥代路”工程——清水河特大桥,位于海拔4 500多米的可可西里无人区,全长11.7千米。

青藏铁路第一高桥——三岔河大桥,全长690.19米,桥面距谷底54.1米,是青藏铁路全线最高的铁路桥。

长江源头第一铁路桥——长江源特大桥,全长1 389.6米,共有42孔,跨过约1 300米的宽阔河床。桥址所在的沱沱河流域是青藏高原多年冻土地区腹部的大河融区,兼有冻土及融区的双重特性,施工相当困难。