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本报讯6月22日,青藏铁路在西藏境内榜首段铁轨在安多火车站铺下,此举不只标志着西藏告别了没有铁路的前史,一起也向世人标明,我国科学家在应对多年冻土区建筑铁路必定要处理的战胜冻土消融这一世界性技能难题中获得了突破性发展。
新华社发布上述音讯的前两天,记者正在坐落兰州的中科院寒区旱区环境与工程研讨所冻土工程国家要点试验室采访,而后又登上了海拔4700多米的北麓河青藏高原研讨基地,然后有时机直接感触和了解我国科学家在这方面获得的新发展。
青藏铁路全长1142公里,其间新建铁路(格尔木至段)长约1118公里,均匀海拔高度在4000米以上的路段为960公里。青藏铁路要穿越接连多年冻土区550公里,不接连多年冻土区82公里。据专业的人介绍,能否成功应对冻土问题,使铁路沿线冻土一直处于冻住状况,被视为青藏铁路胜败的要害。冻土问题的中心是处理融沉问题,由于一旦冻土层消融,地基就会成为一堆稀泥,损失承载力。青藏高原冻土层近一半所在的温度带为摄氏零下一度到摄氏零度,属易消融区段。加上受全球变暖的影响,估计到2050年,青藏高原温度有或许上升2度以上,冻土消融将加重。
依据在青藏公路、东北铁路等冻土工程研讨中近40年的科学堆集,并参阅了国外建筑冻土铁路的经验教训,中科院寒旱所冻土工程国家要点试验室的科研人员在国际上初次体系地提出冷却路基来活跃维护多年冻土的新思路,用我国闻名冰川冻土学家、要点试验室主任程国栋院士的话来说,便是以往保冻土的方法有点相似买冰棍的小贩为防箱里的冰棍消融,就用棉被捂的方法,虽然有效果,但不多久冰棍还会化掉。而现在咱们的做法是改被迫保温为自动降温。
依据这一新思路,科研人员先后发明了通风管路基、块石路基、块石护坡、碎石护坡、遮阳板等卓有成效的降温法。例如碎石路基结构利用了碎石层内的冷热空气对流效应来下降下部土体的温度,夏日在碎石层内停止的空气起隔热效果,冬天碎石层内冷空气下降,热空气上升,发生冷热空气对流,相当于可控热二极管效果。模仿显现,在关闭条件下,当气温为摄氏0.5度时,路基底部均匀温度降至摄氏零下2.5至零下3.5度。
记者在采访中了解到,为了尽早霸占冻土冻融这一技能难关,中科院和铁道部有关研讨院所通力合作,科研人员不管高原反响,常年奋战在青藏铁路建造现场,正是他们的才智和奉献精神,才使得保冻土、固路基成为或许,保证了2007年青藏铁路全线准时通车。
“以桥代路”(图①):清水河特大桥横架在可可西里冻土区,铁轨飞架而过但不惊动冻土。青藏铁路“以桥代路”桥梁达156.7公里,占多年冻土段的四分之一。如此大规模的“以桥代路”,在世界上也是初次。
“L”型挡墙和热棒(图②):冻土路基两旁插有一排排直径约15厘米、高约2米的铁棒,这便是热棒。它是一种高效热导设备,热量只能从地上下端向地上上端传输,反向不能传热,可以说是一种不需动力的天然制冷机。大规模运用热棒能坚持多年冻土处在杰出冻住状况。
片石层通风路基(图③):这种特别的路基是在土路堤底部填筑必定厚度片石,上面再铺筑土层的路基,为国内创始。它恰似散热排风扇,冬天从路堤及地基中扫除热量,夏日较少吸收热量,起到冷却效果,能下降地基土温度0.5℃以上。