新華社西寧６月１３日電（記者王圣志、朱建軍、侯德強(qiáng)）即將開(kāi)通運(yùn)行的青藏鐵路時(shí)速可達(dá)１２０公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于俄羅斯等國(guó)家凍土鐵路４０公里至６０公里的時(shí)速。經(jīng)過(guò)多年攻堅(jiān)克難，青藏鐵路建設(shè)單位依靠自主創(chuàng)新，在高寒缺氧、多年凍土、生態(tài)脆弱三大世界性難題方面取得重要突破，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)鐵路建設(shè)領(lǐng)域多項(xiàng)技術(shù)空白，創(chuàng)造了諸多中國(guó)和世界第一。
在世界上首次提出凍土工程設(shè)計(jì)新理念
青藏鐵路格爾木至拉薩段全長(zhǎng)１１４２公里，其間穿越多年凍土層５５０公里。凍土是指溫度在零攝氏度以下，并含有冰的各種巖土和土壤。冬天膨脹、夏季融沉。在這兩種現(xiàn)象的反復(fù)作用下，道路或房屋的基底就會(huì)出現(xiàn)破裂或塌陷。
隨著工程實(shí)踐的不斷積累，凍土專家和設(shè)計(jì)人員經(jīng)歷了一個(gè)實(shí)踐、認(rèn)識(shí)，再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的漸進(jìn)過(guò)程，首次提出“主動(dòng)降溫、減少傳入地基土的熱量、保證多年凍土的熱穩(wěn)定性，從而保證修筑在上面的工程質(zhì)量的穩(wěn)定性”的青藏鐵路工程設(shè)計(jì)原則，創(chuàng)造性地采取了解決凍土施工難題的相應(yīng)對(duì)策：對(duì)于不良凍土現(xiàn)象發(fā)育地段、線路盡量繞避；對(duì)于高溫極不穩(wěn)定凍土區(qū)的高含冰量地質(zhì)，采取“以橋代路”的辦法；在施工中采用了熱棒、片石通風(fēng)路基、片石通風(fēng)護(hù)道、通風(fēng)管路基、鋪設(shè)保溫板等多項(xiàng)設(shè)施，提高凍土路基的穩(wěn)定性。
青藏鐵路建設(shè)總指揮部指揮長(zhǎng)黃弟福說(shuō)，青藏鐵路多項(xiàng)凍土工程措施填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白。在青藏鐵路上有一種特殊的路基，即在土路堤底部填筑一定厚度片石，上面再鋪筑土層的路基。這種長(zhǎng)達(dá)１１１公里的“片石層通風(fēng)路基”為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，它好似散熱排風(fēng)扇，冬季從路堤及地基中排除熱量，夏季較少吸收熱量，起到冷卻作用，可有效保護(hù)凍土路基穩(wěn)定。青藏鐵路上的橋梁達(dá)１５６．７公里，如此大規(guī)模采取“以橋代路”措施，在世界上還是首次。
全長(zhǎng)１１．７公里的青藏鐵路清水河特大橋橫架在可可西里凍土區(qū)，它是一種“以橋代路”的保護(hù)凍土措施，鐵軌飛架而過(guò)可以不驚擾凍土。青藏鐵路“以橋代路”橋梁達(dá)１５６．７公里，占多年凍土地段的四分之一。
青藏鐵路開(kāi)工前，有西方媒體預(yù)言：青藏鐵路根本過(guò)不了風(fēng)火山，這里冰厚達(dá)１５０多米，在冰山上打隧道難以想像。為啃下這塊硬骨頭，負(fù)責(zé)施工的中鐵二十局成立了技術(shù)攻關(guān)組，科技人員創(chuàng)造性地采用“隨開(kāi)挖、隨支護(hù)、早封閉、快襯砌”的施工方案，相繼攻克了淺埋凍土隧道進(jìn)洞、冰巖光爆、凍土防水隔熱等２０多項(xiàng)世界性高原凍土施工難題。
據(jù)了解，青藏鐵路已完工工程的優(yōu)良率達(dá)９０％以上。這些全新的解決思路和工程科技創(chuàng)新，標(biāo)志著青藏鐵路多年凍土工程實(shí)踐處于世界領(lǐng)先水平。
首次在高原制造大型制氧站
青藏鐵路海拔４０００米以上的地段占全線８５％左右，年平均氣溫在零攝氏度以下，大部分地區(qū)空氣含氧量只有內(nèi)地的５０％至６０％。高寒缺氧，風(fēng)沙肆虐，紫外線強(qiáng)，被稱為人類生存極限的“禁區(qū)”。
青藏鐵路建設(shè)創(chuàng)造了人類制氧史上的一大奇觀。青藏鐵路風(fēng)火山隧道軌面海拔４９０５米，是目前世界上海拔最高的鐵路隧道。這里氧分壓最低為１０．８７千帕，空氣中氧氣含量只有平原地區(qū)的５０％。中鐵二十局指揮長(zhǎng)況成明突發(fā)奇想：能不能研制出一個(gè)巨大的制氧站，像鍋爐供應(yīng)蒸汽一樣源源不斷地向施工現(xiàn)場(chǎng)和宿舍輸送氧氣？按照這一思路，這個(gè)局和北京科技大學(xué)合作，創(chuàng)造性地提出了有壓吸附，高原低氣壓直接解吸的變壓吸附制氧工藝，建成了世界上海拔最高的３臺(tái)大型制氧站，每小時(shí)可制氧４２立方米。源源不斷的氧氣通過(guò)鋼管輸向施工隧道的掌子面，工地海拔相當(dāng)于下降了１０００米。這項(xiàng)“青藏鐵路風(fēng)火山隧道制氧、供氧系統(tǒng)研制與應(yīng)用”的科技成果，填補(bǔ)了世界高海拔制氧技術(shù)的空白，并很快在建設(shè)全線推廣使用。
黃弟福說(shuō)：“青藏鐵路沿線建立了１７座制氧站，４萬(wàn)名職工每人每天平均強(qiáng)制性吸氧不低于２小時(shí)，沿線配置了２５個(gè)高壓氧艙，如此大規(guī)模使用氧氣，在人類建設(shè)史上還是首次?！豹?/p>
青藏鐵路建設(shè)單位在沿線建立了三級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，設(shè)立一級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)１１５個(gè)、二級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)２３個(gè)、三級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)６個(gè)，上場(chǎng)醫(yī)務(wù)人員６００多名，平均不到１０公里就有一座醫(yī)院，職工生病在半個(gè)小時(shí)內(nèi)可以得到有效治療。
中國(guó)工程院院士吳天一說(shuō)：“青藏鐵路建設(shè)中創(chuàng)造的高原制氧和供氧系統(tǒng)、高原病防治綜合措施，有效保障了參建人員身體健康。青藏鐵路建設(shè)實(shí)現(xiàn)高原病零死亡，這是世界醫(yī)學(xué)史上的奇跡?！?/p>
首次構(gòu)建全程監(jiān)控環(huán)保模式
青藏高原由于特殊的地理環(huán)境和嚴(yán)酷的氣候條件，如何保護(hù)沿線獨(dú)特而脆弱的生態(tài)環(huán)境，一直是擺在建設(shè)者們面前的一道難題。
鐵道部第一勘察設(shè)計(jì)院青藏鐵路項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)師李金誠(chéng)告訴記者，青藏鐵路建設(shè)者從立項(xiàng)開(kāi)始，就對(duì)沿線自然保護(hù)區(qū)、生物多樣性和多年凍土環(huán)境狀況進(jìn)行了８次大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、踏勘和采樣。用獲得的試驗(yàn)成果指導(dǎo)青藏鐵路建設(shè)的環(huán)保設(shè)計(jì)和施工，在攻克生態(tài)脆弱難題中起到重要作用。
為保護(hù)藏北草原，科研人員首次在海拔４３００米至４５００米高度地段種植和移植草皮獲得成功。據(jù)鐵道部副部長(zhǎng)孫永福介紹，青藏鐵路唐古拉山以南段大面積種植和移植草皮，對(duì)幫助鐵路沿線恢復(fù)生態(tài)起到非常重要的作用。
在移植草皮的同時(shí)，建設(shè)者還有效地保護(hù)了被稱為“高原腎臟”的高原濕地。規(guī)劃中的青藏鐵路古露車站位于西藏自治區(qū)北部羌塘草原，需要占用１４萬(wàn)平方米的濕地。專家提出，濕地上的牧草不同于普通牧草，離開(kāi)充足的水分將不能成活，除非再造一個(gè)與原來(lái)相同的濕地環(huán)境。建設(shè)者先在原濕地旁植被稀疏處挖出與濕地等高的洼地，將濕地水引入其中，營(yíng)造濕地環(huán)境，再將車站用地上的牧草連根挖出半米深，一塊塊植入人工濕地內(nèi)。“人造濕地”建成后，經(jīng)過(guò)３年觀測(cè)和比較，目前古露濕地草皮移植成活率達(dá)９８％以上，已與高原自然濕地基本適應(yīng)。這是世界上首次在高寒地帶人造濕地獲得成功。
國(guó)家環(huán)?？偩帧?guó)土資源部、水利部、國(guó)家林業(yè)局等多次檢查后認(rèn)為，青藏鐵路運(yùn)用科技手段進(jìn)行環(huán)保的經(jīng)驗(yàn)，填補(bǔ)了我國(guó)大型工程環(huán)保建設(shè)領(lǐng)域的多項(xiàng)空白。（完）
