文章來(lai)源:中國交通建設集團有限公司(si) 發布時(shi)間:2018-08-02

8月1日,經(jing)過近7年(nian)(nian)的建(jian)設,世界首條高(gao)海拔高(gao)寒(han)多年(nian)(nian)凍(dong)土(tu)區高(gao)速(su)公(gong)路(lu)(lu)、我國首條穿越青藏(zang)高(gao)原(yuan)多年(nian)(nian)凍(dong)土(tu)區高(gao)速(su)公(gong)路(lu)(lu)青海省共(gong)和(he)至玉樹(shu)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)(lu)正式通車(che)運營(ying)。共(gong)玉高(gao)速(su)由(you)中交一(yi)公(gong)院負責項(xiang)目全(quan)線的總體設計并承擔科(ke)研攻關(guan)任務。
共和至玉(yu)(yu)樹(結古)公(gong)路(lu)為《國(guo)家公(gong)路(lu)網(wang)規(gui)劃》(2013年至2030年)中,國(guo)家高速G0613西寧至麗江公(gong)路(lu)在(zai)青海境內(nei)的重要路(lu)段,也(ye)是通往玉(yu)(yu)樹地(di)區(qu)的“生命線”公(gong)路(lu)通道,在(zai)國(guo)家公(gong)路(lu)網(wang)中居重要地(di)位。今(jin)后將成為青、藏、川、滇(dian)藏區(qu)黃金旅游線的重要路(lu)段。設(she)計速度全線采(cai)用80公(gong)里(li)/小(xiao)時(shi)(shi),局部地(di)形困難(nan)路(lu)段采(cai)用60公(gong)里(li)/小(xiao)時(shi)(shi)。項目(mu)通車運營后,從西寧至玉(yu)(yu)樹只(zhi)需8個(ge)小(xiao)時(shi)(shi),極大縮短了玉(yu)(yu)樹至省會西寧的通行時(shi)(shi)間。
破解世界難題
共玉高(gao)速(su)公(gong)(gong)路(lu)作為(wei)在青藏高(gao)原多年(nian)凍土(tu)區建(jian)設的(de)首條高(gao)速(su)公(gong)(gong)路(lu),在建(jian)設當(dang)中創(chuang)下了多項公(gong)(gong)路(lu)建(jian)設史(shi)上的(de)紀錄,被稱為(wei)高(gao)海拔、高(gao)寒、高(gao)速(su)“三高(gao)”公(gong)(gong)路(lu)。路(lu)線全線穿越(yue)凍土(tu)區,其中穿越(yue)多年(nian)凍土(tu)區里(li)程長(chang)達227公(gong)(gong)里(li),占(zhan)路(lu)線總(zong)長(chang)的(de)36%;橋梁和隧道(單幅)長(chang)39.2公(gong)(gong)里(li),占(zhan)路(lu)線總(zong)長(chang)的(de)11%,鄂拉山隧道和姜路(lu)嶺(ling)隧道是我國首次(ci)設計建(jian)設的(de)多年(nian)凍土(tu)區公(gong)(gong)路(lu)隧道。
在(zai)多年凍土區進行路基、隧道(dao)、橋涵施工,不可避免的(de)會引(yin)發凍土消融,這在(zai)全國乃(nai)至世界都沒有技(ji)術(shu)先列,這一(yi)“瓶(ping)頸(jing)”是(shi)共玉高速建設中的(de)世界性(xing)技(ji)術(shu)難題。
共(gong)玉高(gao)速(su)沿線大量分布全球(qiu)獨特的(de)極不穩(wen)定高(gao)溫多(duo)年凍(dong)土,工(gong)程地(di)質和水文(wen)地(di)質條件復雜(za)(za)。全線從鄂拉山至清(qing)水河,多(duo)年凍(dong)土路(lu)段累計(ji)227.7公里,占路(lu)線總長(chang)的(de)35.8%。沿線因(yin)多(duo)年凍(dong)土復雜(za)(za),高(gao)溫高(gao)含冰量路(lu)段占比大,熱(re)穩(wen)定性差等(deng)特點,致使在其基礎上建設(she)道路(lu)結構尺度3~5倍(bei)于一般等(deng)級公路(lu)和鐵(tie)路(lu)的(de)大尺度公路(lu)面臨著世界性理論(lun)和技(ji)術難題。
一公院(yuan)科研(yan)(yan)人員迎難而上(shang),積極投入(ru)技術攻(gong)關,充(chong)分調(diao)研(yan)(yan)青(qing)藏公路(lu)(lu)整(zheng)治工程中(zhong)關于(yu)多年凍(dong)土處(chu)置(zhi)試驗段效果,消化吸收多年研(yan)(yan)究(jiu)成果,針(zhen)對多年凍(dong)土公路(lu)(lu)施工,為(wei)共玉(yu)高速(su)“量(liang)身定(ding)制”新技術、新工藝(yi)。
一公院寒區環境與工(gong)(gong)(gong)程研(yan)發(fa)中心副主任劉戈,長期堅守在共玉(yu)公路示范段上。有一次(ci),他(ta)(ta)因支原(yuan)體(ti)感(gan)染發(fa)燒至(zhi)40度(du),正(zheng)在醫院輸液治療,突然(ran)接(jie)到(dao)(dao)工(gong)(gong)(gong)地上的(de)(de)(de)電話(hua),項(xiang)目遇到(dao)(dao)特(te)殊(shu)結構(gou)路基施工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)技術難(nan)題(ti)(ti),請求(qiu)現場給予(yu)指導。掛掉(diao)電話(hua),他(ta)(ta)拔掉(diao)針(zhen)頭就走。護士勸他(ta)(ta),“最起碼(ma)要等燒退(tui)了才能走”。他(ta)(ta)說:“高(gao)原(yuan)上每年的(de)(de)(de)建(jian)設期只(zhi)有5個(ge)多(duo)月,不能因為我耽擱時(shi)間”。再次(ci)來到(dao)(dao)工(gong)(gong)(gong)地,高(gao)燒加上高(gao)原(yuan)反應,讓他(ta)(ta)的(de)(de)(de)身體(ti)特(te)別虛弱。然(ran)而,為了攻克技術難(nan)題(ti)(ti),他(ta)(ta)堅持在工(gong)(gong)(gong)地蹲守一個(ge)多(duo)月,成功解決了十余種特(te)殊(shu)結構(gou)路基的(de)(de)(de)施工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝問題(ti)(ti)。
“共和至玉樹高速公(gong)路(lu)建設關鍵技(ji)術”的項目(mu)負責人、中國(guo)交建副總工程師、中交一公(gong)院黨委書記汪雙杰介紹,一公(gong)院采(cai)用“通(tong)風換氣(qi)”——通(tong)風管路(lu)基(ji)、片(pian)(塊)石(shi)路(lu)基(ji),“隔離遮(zhe)蓋(gai)”——黑色防護網遮(zhe)蓋(gai)工藝、XPS隔熱板(ban)路(lu)基(ji),“熱量傳導(dao)”——溫熱棒路(lu)基(ji)等技(ji)術手段,攻克(ke)凍土消融(rong)這一世界(jie)性(xing)技(ji)術難題(ti)。
科研(yan)項(xiang)目“青海省共和至(zhi)玉(yu)樹(結古)公(gong)路(lu)建設關鍵技(ji)(ji)術(shu)(shu)”成(cheng)果經(jing)鑒(jian)定達到(dao)國(guo)(guo)際先(xian)(xian)進(jin)水平,獲(huo)得2015年度“中國(guo)(guo)公(gong)路(lu)學會科學技(ji)(ji)術(shu)(shu)獎”特等獎。此外,依托(tuo)“青藏高原G214線干(gan)線公(gong)路(lu)升級改造(zao)科技(ji)(ji)示(shi)范工程”立項(xiang)開展的“共和至(zhi)玉(yu)樹高速公(gong)路(lu)多年凍土路(lu)基工程關鍵技(ji)(ji)術(shu)(shu)研(yan)究(jiu)”等5個(ge)科研(yan)項(xiang)目研(yan)究(jiu),已(yi)通過鑒(jian)定驗收,3項(xiang)達到(dao)國(guo)(guo)際領(ling)先(xian)(xian)水平,2項(xiang)達到(dao)國(guo)(guo)際先(xian)(xian)進(jin)水平。

草原上“長”出來的公路
共玉高速(su)處于(yu)青藏高原東部多年(nian)凍土邊緣(yuan)地帶(dai),經過“中華水塔(ta)”之稱的(de)三(san)江源自然(ran)保護區,平均海(hai)拔4100米以上,含(han)氧量只(zhi)有平原的(de)一半。
作為我國(guo)首條穿越青藏高(gao)原(yuan)(yuan)多年(nian)凍土區(qu)的高(gao)速(su)公路(lu),共(gong)玉(yu)高(gao)速(su)公路(lu)的生態防護技術是其“綠色(se)亮點”,被沿線群眾稱贊為共(gong)玉(yu)高(gao)速(su)公路(lu)為“草原(yuan)(yuan)上‘長(chang)’出來的公路(lu)”。
汪雙杰介紹,一公院創新(xin)三江源區(qu)高寒脆弱生態路基修筑無痕化(hua)(hua)施工(gong)技術(shu),提出(chu)退化(hua)(hua)草場草皮移植(zhi)(zhi)復墾技術(shu)以及(ji)(ji)高寒地區(qu)植(zhi)(zhi)生袋最佳物種(zhong)、腐植(zhi)(zhi)土、保水劑及(ji)(ji)營養肥的(de)配比用量。實現邊坡綠(lv)化(hua)(hua)防護(hu)同步、同期,為生態保護(hu)提供科學依(yi)據。
一(yi)公(gong)院環境技術專(zhuan)家胡林(lin),一(yi)年中有將近半年的(de)時間(jian)呆在共和至玉樹(shu)試驗基地(di)。他充分發揮(hui)專(zhuan)業優勢(shi),著重(zhong)研究青藏(zang)高原(yuan)區(qu)植被(bei)恢(hui)復生態環境保護這一(yi)課題。但每(mei)次上(shang)高原(yuan),他的(de)痛(tong)風癥就要發作,腳趾持續腫痛(tong)。妻子(zi)勸他換個地(di)方(fang)工(gong)作。他卻堅決(jue)不肯,并告(gao)訴妻子(zi),他的(de)夢就在高原(yuan),他還(huan)夢想著在青藏(zang)線上(shang)建立一(yi)個植物培(pei)育基地(di)。
就是一(yi)批技(ji)術(shu)(shu)人員(yuan)這樣的(de)堅持與(yu)堅守,為(wei)共玉高(gao)速公(gong)路(lu)的(de)“無痕化(hua)”施工提供了堅實(shi)的(de)技(ji)術(shu)(shu)保(bao)障。以“路(lu)基清表草(cao)(cao)皮(pi)移植(zhi)技(ji)術(shu)(shu)”、“高(gao)海拔(ba)高(gao)寒地(di)區植(zhi)草(cao)(cao)技(ji)術(shu)(shu)”、“路(lu)基高(gao)邊坡(po)生(sheng)態防護技(ji)術(shu)(shu)”為(wei)主要內容(rong)的(de)高(gao)海拔(ba)高(gao)寒地(di)區公(gong)路(lu)建(jian)設(she)生(sheng)態防護綜合體系,將青藏高(gao)原寶貴資(zi)源草(cao)(cao)皮(pi)充分利(li)用,以草(cao)(cao)皮(pi)移植(zhi)邊坡(po)防護替代原設(she)計窗孔式、菱形(xing)骨(gu)架防護,完成(cheng)1000余萬平方(fang)米,節約工程建(jian)設(she)投(tou)資(zi)7億元以上。創(chuang)新實(shi)施的(de)“公(gong)路(lu)路(lu)基高(gao)邊坡(po)草(cao)(cao)皮(pi)生(sheng)態防護技(ji)術(shu)(shu)”獲得青海省職工科技(ji)創(chuang)新成(cheng)果一(yi)等獎。
3代人40余年堅守高原
這條公(gong)路的(de)建設離(li)不開多年的(de)技術積(ji)累和強(qiang)大(da)的(de)科研成果支撐。
事實(shi)上,在共(gong)玉高速之前(qian),中交一公(gong)院已堅守(shou)高原40余年,圍繞著青藏公(gong)路的(de)歷次整治改建(jian),探索形成的(de)凍(dong)土(tu)工程研(yan)究方法與測試技術(shu),奠定了我(wo)國凍(dong)土(tu)工程的(de)研(yan)究基(ji)礎,創建(jian)了我(wo)國凍(dong)土(tu)工程理論與技術(shu)體系。
自20世(shi)紀70以來,一(yi)公(gong)(gong)院3 代人(ren),44 年,觀測數據(ju)300多(duo)萬(wan)組。這(zhe)種持續近半個世(shi)紀的(de)研究(jiu)和技術(shu)沉(chen)淀,在土(tu)(tu)木(mu)工(gong)程界(jie)絕(jue)無僅有。也由此,一(yi)公(gong)(gong)院確立了(le)凍土(tu)(tu)工(gong)程研究(jiu)的(de)國(guo)際領先地位。憑借寒區道路的(de)相關研究(jiu),一(yi)公(gong)(gong)院已經(jing)兩次獲得國(guo)家科技進步一(yi)等獎,兩次獲得國(guo)家科技進步二等獎,填補了(le)世(shi)界(jie)范(fan)圍內多(duo)年凍土(tu)(tu)地區修筑瀝青(qing)公(gong)(gong)路的(de)技術(shu)空(kong)白。
據統(tong)計,我國專業從事凍(dong)土(tu)工程研(yan)究的(de)科研(yan)人(ren)員不足400 人(ren),而一公(gong)院就有(you)將近100 人(ren)從事公(gong)路凍(dong)土(tu)工程研(yan)究。
以(yi)武(wu)憼(jing)民為代(dai)(dai)(dai)表(biao)的(de)第一代(dai)(dai)(dai)凍土(tu)科(ke)研(yan)(yan)(yan)者,1954 年(nian)青(qing)藏(zang)公(gong)路(lu)測(ce)設(she)時就參與其中(zhong),自1972 年(nian)青(qing)藏(zang)公(gong)路(lu)改建鋪(pu)瀝青(qing)路(lu)面開始,帶(dai)領團隊(dui)進行(xing)高(gao)(gao)原(yuan)凍土(tu)的(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)。2006 年(nian),這位(wei)中(zhong)國(guo)(guo)凍土(tu)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)的(de)拓荒者因(yin)病去世(shi)。以(yi)汪雙杰為代(dai)(dai)(dai)表(biao)的(de)第二代(dai)(dai)(dai)凍土(tu)科(ke)研(yan)(yan)(yan)者,耗時30 多年(nian),主持完成了凍土(tu)地區公(gong)路(lu)修筑成套技術研(yan)(yan)(yan)究(jiu)。汪雙杰也成為了我(wo)國(guo)(guo)工(gong)程勘察設(she)計大(da)師,“新世(shi)紀(ji)百千(qian)萬(wan)人(ren)(ren)才工(gong)程”國(guo)(guo)家級人(ren)(ren)選(xuan)。第三代(dai)(dai)(dai)凍土(tu)科(ke)研(yan)(yan)(yan)人(ren)(ren)員(yuan),以(yi)陳建兵、張娟、劉(liu)戈、朱東鵬(peng)、金龍、李金平為代(dai)(dai)(dai)表(biao),雖然大(da)部分是80后,卻已擔(dan)負起延(yan)續高(gao)(gao)原(yuan)凍土(tu)科(ke)研(yan)(yan)(yan)火種的(de)重(zhong)任。
原交(jiao)通(tong)部一位主要(yao)領導感慨道,“一公院的(de)高原凍土(tu)科(ke)研是(shi)中國土(tu)木(mu)工程(cheng)領域唯一不滅的(de)火種,是(shi)交(jiao)通(tong)行(xing)業(ye)的(de)國寶!”
青藏公路的高(gao)原凍土經驗,大大縮短了青藏鐵(tie)(tie)路凍土研(yan)究(jiu)的周期,提高(gao)了青藏鐵(tie)(tie)路建(jian)設的效(xiao)率。從(cong)凍土工程技術研(yan)究(jiu)及交通保(bao)障而言,“沒(mei)有青藏公路50 多年的建(jian)設成就(jiu),就(jiu)沒(mei)有今天的青藏鐵(tie)(tie)路。”原鐵(tie)(tie)道(dao)部領(ling)導感言。
一(yi)(yi)公(gong)院的凍土科(ke)研不(bu)(bu)僅為已(yi)建(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)的青藏公(gong)路(lu)(lu)(lu)、青藏鐵路(lu)(lu)(lu)、共(gong)玉高(gao)速(su)等(deng)國家重(zhong)大(da)工(gong)程提供(gong)支(zhi)持,還將為尚(shang)未開建(jian)的青藏高(gao)速(su)提供(gong)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)支(zhi)撐。西藏自(zi)治(zhi)區(qu)首府拉薩(sa)至今仍是(shi)“高(gao)速(su)孤島(dao)”。老青藏公(gong)路(lu)(lu)(lu)通車60 余年(nian)來,已(yi)成(cheng)(cheng)(cheng)聯通自(zi)治(zhi)區(qu)與(yu)內地的重(zhong)要的經濟大(da)通道(dao)(dao)。日(ri)益增加的客貨(huo)運輸量,使這(zhe)條路(lu)(lu)(lu)不(bu)(bu)堪重(zhong)負。建(jian)設(she)青藏高(gao)速(su)公(gong)路(lu)(lu)(lu)再一(yi)(yi)次(ci)被提上國家議(yi)程。2014 年(nian),一(yi)(yi)公(gong)院“高(gao)海拔高(gao)寒(han)地區(qu)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)(lu)(lu)建(jian)設(she)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)”研究(jiu)入選國家科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji)支(zhi)撐計劃,這(zhe)是(shi)近10 年(nian)來交通運輸部(bu)唯一(yi)(yi)的道(dao)(dao)路(lu)(lu)(lu)支(zhi)撐項(xiang)目。2017年(nian)5月(yue)4日(ri),該項(xiang)目通過專家組驗收(shou)。專家認為,項(xiang)目研究(jiu)成(cheng)(cheng)(cheng)果是(shi)我(wo)國高(gao)海拔高(gao)寒(han)地區(qu)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)(lu)(lu)建(jian)設(she)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的系統集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)、創新與(yu)超越,體現目前(qian)這(zhe)一(yi)(yi)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)研究(jiu)的前(qian)沿水(shui)平(ping),標志著我(wo)國青藏高(gao)速(su)公(gong)路(lu)(lu)(lu)建(jian)設(she)有了(le)成(cheng)(cheng)(cheng)套技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)支(zhi)撐。
除(chu)此之外(wai),這項重大技術專項也將助力“一(yi)帶一(yi)路(lu)”建(jian)設,推動(dong)由東向(xiang)西(xi)跨越青藏高(gao)原、喀喇昆侖(lun)山脈(mo)、帕米爾高(gao)原、西(xi)伯(bo)利亞等高(gao)寒(han)高(gao)海拔地(di)區的交通基礎建(jian)設。初步估計,穿越“絲綢之路(lu)”達(da)1.2萬公里的公路(lu)交通建(jian)設需要提供凍土技術保障。