隨著凍土路基、凍土區(qū)橋梁、涵洞、隧道、房建、管線等工程的順利施工，世界上海拔最高、穿越高原多年凍土最長(zhǎng)的青藏鐵路，如今堪稱“世界凍土工程博物館”。專家稱，青藏鐵路穿越世界上最復(fù)雜的凍土區(qū)，不少凍土工程措施都是國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，可謂集凍土工程之大全。
即將于7月1日試通車的青藏鐵路格爾木至拉薩段，是目前全球穿越永久性凍土地帶最長(zhǎng)的高原鐵路，這條鐵路處于多年凍土區(qū)的線路就長(zhǎng)達(dá)550公里。而凍土對(duì)溫度極為敏感，隨著溫度的變化，它會(huì)“發(fā)胖”或“變瘦”。
據(jù)了解，凍土在寒季就像冰一樣凍結(jié)，隨著溫度的降低體積會(huì)發(fā)生膨脹，建在上面的路基和鋼軌就會(huì)被“發(fā)胖”的凍土頂?shù)猛蛊�；到了夏季，融化的凍土體積縮小，路基和鋼軌又會(huì)隨之凹下去。凍土的凍結(jié)和融化反復(fù)交替地出現(xiàn)，路基就會(huì)翻漿、冒泥，鋼軌會(huì)出現(xiàn)波浪形高低起伏，對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)安全造成威脅。
青藏鐵路建設(shè)總指揮部專家組組長(zhǎng)、凍土科學(xué)專家張魯新說(shuō)，凍土雖然在加拿大、俄羅斯等國(guó)家也存在，但他們是屬高緯度凍土，比較穩(wěn)定。青藏鐵路緯度低，海拔高，日照強(qiáng)烈，而太陽(yáng)輻射對(duì)凍土有著非同尋常的影響。加上青藏高原年輕，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁，并且這里的多年凍土具有地溫高、厚度薄、熱融發(fā)育等特點(diǎn)，其復(fù)雜性和獨(dú)特性舉世無(wú)雙。
據(jù)了解，青藏鐵路有111公里線路鋪有一種特殊的路基，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。這種多孔隙的“片石層通風(fēng)路基”為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。它是效果較佳的保護(hù)凍土措施，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，能降低地基土溫度0.5攝氏度以上。
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。張魯新說(shuō)，如此大規(guī)模采取“以橋代路”措施，在世界上也是首次。
青藏鐵路有的凍土路基兩旁插有一排排直徑約15厘米、高約2米的鐵棒，這就是熱棒。它是一種高效熱導(dǎo)裝置，具有獨(dú)特的單向傳熱性能：熱量只能從地面下端向地面上端傳輸，反向不能傳熱，可以說(shuō)是一種不需動(dòng)力的天然制冷機(jī)，專家稱之為凍土病害的“青霉素”。大規(guī)模使用熱棒可以保持多年凍土處于良好凍結(jié)狀態(tài)。
青藏鐵路建設(shè)總指揮部指揮長(zhǎng)黃弟福說(shuō)，青藏鐵路建設(shè)中創(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、遮陽(yáng)篷結(jié)構(gòu)等多項(xiàng)設(shè)施，提高凍土路基的穩(wěn)定性，堪稱集世界凍土工程措施于一身。因此，運(yùn)行在青藏鐵路上的列車時(shí)速將達(dá)120公里。
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