文章(zhang)來源:中(zhong)國(guo)交通建(jian)設集團有限公司(si) 發布(bu)時間:2018-08-02

8月(yue)1日,經過近7年的建(jian)設(she),世界首條高(gao)(gao)海拔高(gao)(gao)寒(han)多(duo)年凍土區高(gao)(gao)速公(gong)路、我國首條穿(chuan)越(yue)青(qing)藏高(gao)(gao)原多(duo)年凍土區高(gao)(gao)速公(gong)路青(qing)海省(sheng)共(gong)和至玉(yu)樹(shu)高(gao)(gao)速公(gong)路正式通車運營。共(gong)玉(yu)高(gao)(gao)速由中(zhong)交(jiao)一公(gong)院(yuan)負責項目(mu)全線的總(zong)體設(she)計(ji)并(bing)承擔(dan)科研攻關任務。
共和至(zhi)玉樹(shu)(結古(gu))公(gong)(gong)(gong)路為(wei)《國(guo)(guo)家(jia)公(gong)(gong)(gong)路網規劃》(2013年至(zhi)2030年)中(zhong),國(guo)(guo)家(jia)高速G0613西寧至(zhi)麗江(jiang)公(gong)(gong)(gong)路在青海境內的(de)重(zhong)要路段,也是通(tong)往玉樹(shu)地區(qu)的(de)“生命線(xian)”公(gong)(gong)(gong)路通(tong)道,在國(guo)(guo)家(jia)公(gong)(gong)(gong)路網中(zhong)居重(zhong)要地位。今后將成為(wei)青、藏、川(chuan)、滇(dian)藏區(qu)黃金旅(lv)游線(xian)的(de)重(zhong)要路段。設(she)計速度全線(xian)采(cai)用80公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)/小時,局(ju)部地形困(kun)難路段采(cai)用60公(gong)(gong)(gong)里(li)(li)/小時。項目通(tong)車運營后,從西寧至(zhi)玉樹(shu)只(zhi)需8個小時,極大縮短了玉樹(shu)至(zhi)省會西寧的(de)通(tong)行時間(jian)。
破解世界難題
共玉高(gao)速公(gong)路(lu)作為(wei)(wei)在青藏高(gao)原多年凍土區建(jian)(jian)設(she)的首條高(gao)速公(gong)路(lu),在建(jian)(jian)設(she)當中(zhong)(zhong)創下(xia)了多項公(gong)路(lu)建(jian)(jian)設(she)史上(shang)的紀錄,被稱為(wei)(wei)高(gao)海拔、高(gao)寒、高(gao)速“三(san)高(gao)”公(gong)路(lu)。路(lu)線全線穿越(yue)凍土區,其中(zhong)(zhong)穿越(yue)多年凍土區里程長(chang)達227公(gong)里,占路(lu)線總長(chang)的36%;橋梁和(he)隧道(dao)(單幅)長(chang)39.2公(gong)里,占路(lu)線總長(chang)的11%,鄂拉山隧道(dao)和(he)姜路(lu)嶺(ling)隧道(dao)是我國首次(ci)設(she)計建(jian)(jian)設(she)的多年凍土區公(gong)路(lu)隧道(dao)。
在多年凍土(tu)區進行路基、隧道、橋涵施工,不可避(bi)免的會(hui)引發凍土(tu)消融,這(zhe)在全國乃至世界都沒有(you)技術先列(lie),這(zhe)一(yi)“瓶(ping)頸”是共(gong)玉高速建設(she)中的世界性技術難題。
共玉(yu)高速沿線(xian)大(da)量(liang)(liang)分布全球獨特的極不穩定(ding)高溫(wen)多年凍土,工程地質(zhi)和(he)水(shui)(shui)文(wen)地質(zhi)條件復雜。全線(xian)從鄂拉山至(zhi)清水(shui)(shui)河(he),多年凍土路(lu)段累計(ji)227.7公(gong)里,占路(lu)線(xian)總長的35.8%。沿線(xian)因多年凍土復雜,高溫(wen)高含冰量(liang)(liang)路(lu)段占比大(da),熱(re)穩定(ding)性(xing)差等(deng)特點(dian),致使在(zai)其基礎上建設道(dao)路(lu)結構尺度3~5倍于一般等(deng)級公(gong)路(lu)和(he)鐵路(lu)的大(da)尺度公(gong)路(lu)面臨著(zhu)世(shi)界性(xing)理論和(he)技術(shu)難題。
一公院(yuan)科研人員(yuan)迎難而上(shang),積極投入(ru)技術(shu)攻(gong)關(guan)(guan),充(chong)分調研青藏公路整治工程(cheng)中關(guan)(guan)于多(duo)(duo)年凍土(tu)處置(zhi)試驗(yan)段效果(guo),消化吸收多(duo)(duo)年研究成(cheng)果(guo),針對多(duo)(duo)年凍土(tu)公路施工,為共玉高速“量(liang)身定制(zhi)”新(xin)技術(shu)、新(xin)工藝(yi)。
一(yi)公(gong)院(yuan)寒(han)區環境與工(gong)(gong)程研發(fa)(fa)中心副(fu)主(zhu)任劉戈,長期堅(jian)(jian)守在(zai)共玉(yu)公(gong)路示(shi)范段上(shang)。有(you)一(yi)次,他(ta)(ta)(ta)因支(zhi)原體感染發(fa)(fa)燒(shao)至40度,正在(zai)醫(yi)院(yuan)輸液治療,突然(ran)(ran)接到工(gong)(gong)地(di)上(shang)的(de)(de)電話,項目(mu)遇到特殊(shu)結構路基施工(gong)(gong)的(de)(de)技(ji)術難題,請求現場給予指導。掛掉電話,他(ta)(ta)(ta)拔掉針頭就走。護(hu)士勸他(ta)(ta)(ta),“最起碼要等燒(shao)退了才能走”。他(ta)(ta)(ta)說:“高原上(shang)每(mei)年的(de)(de)建(jian)設期只(zhi)有(you)5個多(duo)月,不能因為(wei)我耽擱時間(jian)”。再次來到工(gong)(gong)地(di),高燒(shao)加上(shang)高原反應,讓他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)身體特別(bie)虛弱。然(ran)(ran)而(er),為(wei)了攻克技(ji)術難題,他(ta)(ta)(ta)堅(jian)(jian)持在(zai)工(gong)(gong)地(di)蹲守一(yi)個多(duo)月,成功解決了十余種特殊(shu)結構路基的(de)(de)施工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝問題。
“共和至玉樹高(gao)速(su)公(gong)(gong)路建設關鍵技(ji)術(shu)”的項(xiang)目負責人、中(zhong)國(guo)交(jiao)建副總工程(cheng)師、中(zhong)交(jiao)一公(gong)(gong)院黨委(wei)書記汪雙杰(jie)介紹,一公(gong)(gong)院采用“通風換氣”——通風管路基(ji)(ji)、片(塊)石路基(ji)(ji),“隔離遮蓋(gai)”——黑色防護網遮蓋(gai)工藝、XPS隔熱板路基(ji)(ji),“熱量傳(chuan)導”——溫熱棒路基(ji)(ji)等技(ji)術(shu)手段,攻克(ke)凍土消(xiao)融這一世界性(xing)技(ji)術(shu)難題(ti)。
科(ke)研項(xiang)目“青海省(sheng)共和至玉樹(結古)公路(lu)建設關鍵(jian)技(ji)術”成果經鑒(jian)(jian)定達到(dao)國際(ji)(ji)先(xian)進水(shui)平(ping)(ping),獲得2015年(nian)度“中國公路(lu)學會(hui)科(ke)學技(ji)術獎”特等獎。此外(wai),依托(tuo)“青藏高原(yuan)G214線(xian)干線(xian)公路(lu)升級改造科(ke)技(ji)示范工程”立項(xiang)開展的“共和至玉樹高速(su)公路(lu)多年(nian)凍(dong)土路(lu)基工程關鍵(jian)技(ji)術研究”等5個(ge)科(ke)研項(xiang)目研究,已通過鑒(jian)(jian)定驗收,3項(xiang)達到(dao)國際(ji)(ji)領先(xian)水(shui)平(ping)(ping),2項(xiang)達到(dao)國際(ji)(ji)先(xian)進水(shui)平(ping)(ping)。

草原上“長”出來的公路
共(gong)玉高速處于青(qing)藏高原(yuan)東部多(duo)年(nian)凍土邊(bian)緣地帶,經過“中華水塔”之(zhi)稱的(de)三江源自然保護區(qu),平均(jun)海拔4100米以上,含氧量只有(you)平原(yuan)的(de)一(yi)半(ban)。
作為我國首條穿(chuan)越青藏高原(yuan)多年(nian)凍土區的(de)高速公路,共玉(yu)高速公路的(de)生態防(fang)護技術是其(qi)“綠色(se)亮點”,被(bei)沿線群眾稱(cheng)贊(zan)為共玉(yu)高速公路為“草原(yuan)上‘長’出來的(de)公路”。
汪雙杰介紹(shao),一公院創新三江源區(qu)高寒(han)脆弱(ruo)生態路基(ji)修筑無(wu)痕化(hua)(hua)施工技(ji)術(shu),提出退化(hua)(hua)草場草皮移植(zhi)復(fu)墾技(ji)術(shu)以及高寒(han)地區(qu)植(zhi)生袋最佳物種、腐植(zhi)土、保水(shui)劑及營養肥的配比用量。實現(xian)邊坡綠(lv)化(hua)(hua)防護同步、同期(qi),為生態保護提供科學(xue)依據。
一(yi)公(gong)院(yuan)環境技(ji)術專家胡(hu)林,一(yi)年中有將(jiang)近半年的時間呆在(zai)共(gong)和至玉樹試(shi)驗基地。他(ta)(ta)充分(fen)發(fa)(fa)揮專業優勢(shi),著重研究青藏高(gao)原(yuan)(yuan)區植被恢(hui)復(fu)生態環境保護這一(yi)課題。但(dan)每次(ci)上(shang)高(gao)原(yuan)(yuan),他(ta)(ta)的痛風癥就要發(fa)(fa)作,腳趾持(chi)續腫痛。妻子(zi)勸(quan)他(ta)(ta)換個地方(fang)工(gong)作。他(ta)(ta)卻堅決不(bu)肯,并告訴妻子(zi),他(ta)(ta)的夢就在(zai)高(gao)原(yuan)(yuan),他(ta)(ta)還夢想著在(zai)青藏線上(shang)建立一(yi)個植物培育(yu)基地。
就是一批技術(shu)人員這樣的(de)堅(jian)(jian)持與堅(jian)(jian)守(shou),為(wei)共玉高(gao)(gao)速公(gong)路(lu)(lu)(lu)的(de)“無(wu)痕化”施工提供了堅(jian)(jian)實的(de)技術(shu)保障。以“路(lu)(lu)(lu)基清表(biao)草(cao)皮移(yi)植(zhi)(zhi)技術(shu)”、“高(gao)(gao)海拔高(gao)(gao)寒地(di)區植(zhi)(zhi)草(cao)技術(shu)”、“路(lu)(lu)(lu)基高(gao)(gao)邊(bian)坡(po)生(sheng)態(tai)防(fang)(fang)(fang)護(hu)技術(shu)”為(wei)主要內容的(de)高(gao)(gao)海拔高(gao)(gao)寒地(di)區公(gong)路(lu)(lu)(lu)建設生(sheng)態(tai)防(fang)(fang)(fang)護(hu)綜合體(ti)系,將(jiang)青藏高(gao)(gao)原寶貴資源草(cao)皮充(chong)分利用,以草(cao)皮移(yi)植(zhi)(zhi)邊(bian)坡(po)防(fang)(fang)(fang)護(hu)替代原設計窗孔式、菱形骨架防(fang)(fang)(fang)護(hu),完成1000余萬平(ping)方米,節約工程(cheng)建設投資7億元以上。創(chuang)新(xin)實施的(de)“公(gong)路(lu)(lu)(lu)路(lu)(lu)(lu)基高(gao)(gao)邊(bian)坡(po)草(cao)皮生(sheng)態(tai)防(fang)(fang)(fang)護(hu)技術(shu)”獲(huo)得青海省(sheng)職工科技創(chuang)新(xin)成果一等獎(jiang)。
3代人40余年堅守高原
這條公(gong)路(lu)的建設離不開多年(nian)的技術(shu)積累和強大的科研成果支撐。
事實上,在共玉高(gao)速之前(qian),中交一公院已堅守高(gao)原40余年,圍繞著(zhu)青藏公路的歷次整(zheng)治改建,探索形成的凍土(tu)工程研究方法與測試(shi)技(ji)術,奠定了(le)我(wo)國(guo)凍土(tu)工程的研究基礎,創(chuang)建了(le)我(wo)國(guo)凍土(tu)工程理論(lun)與技(ji)術體系。
自20世(shi)紀70以來,一(yi)(yi)公院3 代人,44 年,觀(guan)測數據300多(duo)萬(wan)組(zu)。這種持續近半(ban)個世(shi)紀的研(yan)究和(he)技術(shu)沉淀,在土木工程界(jie)絕無(wu)僅有(you)。也(ye)由此,一(yi)(yi)公院確立(li)了凍(dong)土工程研(yan)究的國(guo)際(ji)領(ling)先地(di)位。憑(ping)借寒區道(dao)路(lu)的相關研(yan)究,一(yi)(yi)公院已經兩次(ci)(ci)獲得國(guo)家科技進步一(yi)(yi)等獎,兩次(ci)(ci)獲得國(guo)家科技進步二等獎,填補了世(shi)界(jie)范圍內多(duo)年凍(dong)土地(di)區修筑(zhu)瀝青公路(lu)的技術(shu)空(kong)白。
據統計,我國專業從事(shi)(shi)凍土(tu)工程研(yan)究(jiu)的科(ke)研(yan)人(ren)員不(bu)足400 人(ren),而一公院就有將近(jin)100 人(ren)從事(shi)(shi)公路凍土(tu)工程研(yan)究(jiu)。
以(yi)武(wu)憼民為(wei)代(dai)表的(de)(de)第(di)一代(dai)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)(tu)科(ke)研(yan)者,1954 年(nian)青(qing)(qing)(qing)藏公(gong)(gong)路測(ce)設(she)時(shi)(shi)就(jiu)參與其中(zhong)(zhong),自1972 年(nian)青(qing)(qing)(qing)藏公(gong)(gong)路改建鋪(pu)瀝(li)青(qing)(qing)(qing)路面開始,帶領團隊(dui)進行高(gao)原凍(dong)(dong)土(tu)(tu)(tu)的(de)(de)研(yan)究。2006 年(nian),這位中(zhong)(zhong)國(guo)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)(tu)研(yan)究的(de)(de)拓(tuo)荒者因病去(qu)世。以(yi)汪(wang)雙杰(jie)為(wei)代(dai)表的(de)(de)第(di)二代(dai)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)(tu)科(ke)研(yan)者,耗(hao)時(shi)(shi)30 多年(nian),主持完成了凍(dong)(dong)土(tu)(tu)(tu)地區公(gong)(gong)路修(xiu)筑成套(tao)技(ji)術研(yan)究。汪(wang)雙杰(jie)也成為(wei)了我國(guo)工程勘察設(she)計大師,“新世紀百(bai)千萬人(ren)才工程”國(guo)家級人(ren)選。第(di)三代(dai)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)(tu)科(ke)研(yan)人(ren)員,以(yi)陳建兵(bing)、張(zhang)娟(juan)、劉(liu)戈、朱東鵬、金(jin)龍、李金(jin)平為(wei)代(dai)表,雖然(ran)大部分是80后,卻已擔(dan)負起延續高(gao)原凍(dong)(dong)土(tu)(tu)(tu)科(ke)研(yan)火種的(de)(de)重(zhong)任。
原交(jiao)通部一位主要(yao)領導感慨(kai)道,“一公院的(de)(de)高原凍(dong)土科研是(shi)中國土木工程(cheng)領域唯一不滅的(de)(de)火種,是(shi)交(jiao)通行業的(de)(de)國寶!”
青藏(zang)(zang)公路(lu)的高原(yuan)凍(dong)土經驗,大大縮短了青藏(zang)(zang)鐵路(lu)凍(dong)土研究(jiu)的周期,提高了青藏(zang)(zang)鐵路(lu)建設的效率。從(cong)凍(dong)土工程技術研究(jiu)及交(jiao)通保障(zhang)而言,“沒有(you)青藏(zang)(zang)公路(lu)50 多年的建設成就,就沒有(you)今(jin)天的青藏(zang)(zang)鐵路(lu)。”原(yuan)鐵道部領導(dao)感言。
一(yi)(yi)公(gong)(gong)院的(de)凍(dong)土科(ke)研不(bu)僅(jin)為(wei)已(yi)建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)青(qing)藏(zang)公(gong)(gong)路(lu)(lu)(lu)、青(qing)藏(zang)鐵路(lu)(lu)(lu)、共玉高(gao)(gao)速(su)等國(guo)(guo)家(jia)(jia)重大(da)工程提(ti)(ti)供支(zhi)持,還將為(wei)尚(shang)未開建(jian)(jian)的(de)青(qing)藏(zang)高(gao)(gao)速(su)提(ti)(ti)供技術(shu)支(zhi)撐(cheng)。西藏(zang)自治區首府拉薩至今(jin)仍是“高(gao)(gao)速(su)孤島”。老青(qing)藏(zang)公(gong)(gong)路(lu)(lu)(lu)通車60 余年(nian)來(lai),已(yi)成(cheng)(cheng)(cheng)聯(lian)通自治區與內(nei)地(di)(di)的(de)重要的(de)經濟大(da)通道。日(ri)益增加的(de)客貨(huo)運輸(shu)量(liang),使這(zhe)條(tiao)路(lu)(lu)(lu)不(bu)堪重負。建(jian)(jian)設(she)青(qing)藏(zang)高(gao)(gao)速(su)公(gong)(gong)路(lu)(lu)(lu)再一(yi)(yi)次被提(ti)(ti)上國(guo)(guo)家(jia)(jia)議(yi)程。2014 年(nian),一(yi)(yi)公(gong)(gong)院“高(gao)(gao)海(hai)拔高(gao)(gao)寒地(di)(di)區高(gao)(gao)速(su)公(gong)(gong)路(lu)(lu)(lu)建(jian)(jian)設(she)技術(shu)”研究入選國(guo)(guo)家(jia)(jia)科(ke)技支(zhi)撐(cheng)計劃,這(zhe)是近10 年(nian)來(lai)交通運輸(shu)部唯一(yi)(yi)的(de)道路(lu)(lu)(lu)支(zhi)撐(cheng)項(xiang)目(mu)。2017年(nian)5月4日(ri),該項(xiang)目(mu)通過專家(jia)(jia)組驗收。專家(jia)(jia)認為(wei),項(xiang)目(mu)研究成(cheng)(cheng)(cheng)果(guo)是我國(guo)(guo)高(gao)(gao)海(hai)拔高(gao)(gao)寒地(di)(di)區高(gao)(gao)速(su)公(gong)(gong)路(lu)(lu)(lu)建(jian)(jian)設(she)技術(shu)的(de)系統集成(cheng)(cheng)(cheng)、創新與超(chao)越,體(ti)現目(mu)前這(zhe)一(yi)(yi)技術(shu)研究的(de)前沿水平(ping),標志著我國(guo)(guo)青(qing)藏(zang)高(gao)(gao)速(su)公(gong)(gong)路(lu)(lu)(lu)建(jian)(jian)設(she)有了成(cheng)(cheng)(cheng)套技術(shu)支(zhi)撐(cheng)。
除此之外(wai),這項重大技(ji)(ji)術(shu)專項也將助力“一(yi)帶一(yi)路(lu)”建(jian)設(she),推(tui)動由東(dong)向西(xi)跨越青藏高(gao)(gao)原、喀喇昆侖山脈、帕米爾高(gao)(gao)原、西(xi)伯利亞等(deng)高(gao)(gao)寒高(gao)(gao)海(hai)拔地區的(de)交(jiao)通基礎建(jian)設(she)。初步估計,穿(chuan)越“絲綢之路(lu)”達1.2萬公(gong)里的(de)公(gong)路(lu)交(jiao)通建(jian)設(she)需要提(ti)供凍土(tu)技(ji)(ji)術(shu)保障。