青藏铁路在建设过程中解决了哪些难题?

青藏铁路在建设过程中解决了哪些难题?

一、为什么多年冻土是工程最大难关?
　　青藏高原是我国最大的一片冻土区.冻土对温度极为敏感,对铁路的修建有非常大的影响.在冻结的状态下,冻土就像冰一样,随着温度的降低体积发生膨胀,建在上面的路
　　基和钢轨会被它顶起来.到了夏季,冻土发生融化,体积缩小,钢轨也就随之降下去.冻土的反复冻结、融化交替出现,就会造成路基严重变形,整个钢轨出现高低不平,甚至扭绞成麻花状,影响正常通车.
　　在多年冻土区修建铁路,是世界性工程难题,一直没有得到很好的解决.全世界在多年冻土区修建铁路已有百年以上历史,但已建成的多年冻土区铁路病害率很高,列车时速只有六七十公里.已有百年历史的俄罗斯第一条西伯利亚铁路,已经出现了大范围的融化下沉和冻胀隆起等病害,1996年调查的线路病害率达45%.上世纪70年代建成的第二条西伯利亚铁路,1994年调查的线路病害率也达27.5%.美国、加拿大等国家的冻土铁路速度也同样不高.
　　就高寒冻土来说,俄罗斯西伯利亚的冻土铁路比我们长,有三四千公里,但是其海拔不高,只有两三千米.冻土虽然在加拿大、美国等国家也存在,但它们属高纬度冻土,比较稳定.而青藏高原是世界中、低纬度海拔最高、面积最大的多年冻土分布区,加上青藏高原年轻,构造运动频繁,这里的多年冻土具有地温高、厚度薄、极不稳定等特点,其复杂性和独特性举世无双.青藏铁路穿越的正是多年冻土最发育的地区.
　　二、如何破解多年冻土难题?
　　青藏铁路建设首次采取“主动降温、冷却地基、保护冻土”的设计原则,这对“被动保温”是一场革命.设计中,尽量绕避不良冻土现象发育的地段,遇到高温极不稳定的厚层地下冰冻土地段,采取“以桥梁通过”的办法.施工中,采用片石通风路基、片石通风护道、通风管路基、热棒、铺设保温板等多项措施,提高冻土路基的稳定性,其中不少冻土工程措施都是国内外首创.在青藏铁路上有一种特殊的路基,即在土路堤底部填筑一定厚度片石,上面再铺筑土层的路基.这种长达111公里的“片石层通风路基”为国内首创,它好似散热排风扇,冬季从路堤及地基中排除热量,夏季较少吸收热量,起到冷却作用,可有效保护冻土路基稳定.
　　青藏铁路建设专家组组长、冻土专家张鲁新教授认为,青藏铁路出现大规模冻土工程病害的可能性比较小,列车时速可达100公里以上,保持全年畅通没有问题.
　　三、如何确保建设者人身安全?
　　青藏铁路沿线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一半左右.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”.如何在严酷的环境下确保建设者生命安全,也是一项世界性难题.
　　铁道部和卫生部制定了完善的卫生保障措施,使医务人员与施工人员的比例达到1.5%-2%,全线配备常规医疗设备3900多台（件）,职工生病在半小时内即送到工地医院得到有效治疗.遵循高原生理规律,所有参建人员在海拔较低的地区“习服”一周后,才准许到工地劳动.限定人员作业时间,采用机械施工,降低劳动强度.为了防止高原缺氧,建设单位在海拔4500米至5100米处创造性地运用高压氧舱,填补了国内外医学空白.在世界上首次进行高海拔地区人工制氧科学研究.在海拔4905米的风火山隧道,研制出每小时生产24立方米高纯度氧气的高原医用制氧设备,并将这一技术总结推广,全线共建大型制氧站17个,有效地改善了作业环境.四、如何保护野生动物?
　　为保护青藏高原独特而又极为珍贵的野生动物资源,铁路选线尽量避开野生动物栖息、活动的重点区域,西藏段工程绕避了林周彭波黑颈鹤保护区.对必须经过野生动物活动区域的路段,组织专家研究野生动物保护问题,掌握沿线野生动物分布习性和迁徙规律,尽量减少对它们的干扰.青藏铁路沿线共设置33处野生动物通道,沿线路方向累计宽度近60公里.根据不同动物的迁徙习性,通道被设计为桥梁下方、隧道上方及缓坡平交三种形式.
　　五、如何保护高原植被?
　　建设者采用分段施工、植被移植的方法,先将施工区的草皮切成块,然后用铲车将草皮连同土壤一起搬到草皮移植区,专人负责养护.路基成型后,再把草皮移植恢复到路基边坡上.对昆仑山以南自然条件较好的地段,精选适合高原生长的草种,辅以适合的喷播、覆膜等技术,尽力恢复地表植被.在沱沱河、安多、当雄等高海拔地段,进行种植和移植草皮试验,获得成功后在全线推广,开创了世界高原、高寒地区人工植草试验成功的先例.
　　为保护高原湿地,青藏铁路尽量绕避湿地,必须经过湿地时,一般采取“以桥代路”、多设涵洞、路基基底抛填片石等措施,避免路基地下径流被切割,防止湿地萎缩.