文章來源:中國交(jiao)通建設(she)集團有限公司 發布(bu)時間:2018-08-02

8月(yue)1日,經過(guo)近7年的建設,世(shi)界首(shou)條高(gao)(gao)海拔高(gao)(gao)寒多年凍土區高(gao)(gao)速(su)公路(lu)(lu)、我國(guo)首(shou)條穿越(yue)青(qing)藏(zang)高(gao)(gao)原多年凍土區高(gao)(gao)速(su)公路(lu)(lu)青(qing)海省共和至(zhi)玉(yu)樹(shu)高(gao)(gao)速(su)公路(lu)(lu)正式通車(che)運營。共玉(yu)高(gao)(gao)速(su)由中交一公院負責項目全(quan)線的總體設計并承擔科研攻關任務。
共和至玉樹(結古(gu))公(gong)路(lu)(lu)為(wei)《國家(jia)公(gong)路(lu)(lu)網規劃》(2013年至2030年)中,國家(jia)高速(su)(su)G0613西寧至麗江公(gong)路(lu)(lu)在青海境內的(de)重(zhong)要路(lu)(lu)段(duan),也是通(tong)往玉樹地(di)區的(de)“生命線(xian)”公(gong)路(lu)(lu)通(tong)道(dao),在國家(jia)公(gong)路(lu)(lu)網中居重(zhong)要地(di)位(wei)。今(jin)后將成為(wei)青、藏、川(chuan)、滇藏區黃(huang)金旅游線(xian)的(de)重(zhong)要路(lu)(lu)段(duan)。設計速(su)(su)度(du)全線(xian)采用80公(gong)里(li)/小(xiao)時(shi)(shi),局部地(di)形困難路(lu)(lu)段(duan)采用60公(gong)里(li)/小(xiao)時(shi)(shi)。項目通(tong)車運營后,從西寧至玉樹只需(xu)8個小(xiao)時(shi)(shi),極大縮短了玉樹至省(sheng)會西寧的(de)通(tong)行時(shi)(shi)間。
破解世界難題
共(gong)玉高(gao)速公(gong)路(lu)作為在青藏(zang)高(gao)原多(duo)年凍(dong)土區(qu)建(jian)設(she)的(de)首(shou)條高(gao)速公(gong)路(lu),在建(jian)設(she)當中(zhong)創(chuang)下(xia)了多(duo)項公(gong)路(lu)建(jian)設(she)史(shi)上的(de)紀錄,被(bei)稱(cheng)為高(gao)海拔、高(gao)寒(han)、高(gao)速“三高(gao)”公(gong)路(lu)。路(lu)線(xian)(xian)全線(xian)(xian)穿(chuan)越凍(dong)土區(qu),其中(zhong)穿(chuan)越多(duo)年凍(dong)土區(qu)里(li)程長達227公(gong)里(li),占(zhan)路(lu)線(xian)(xian)總長的(de)36%;橋梁和(he)隧道(dao)(單幅)長39.2公(gong)里(li),占(zhan)路(lu)線(xian)(xian)總長的(de)11%,鄂拉山隧道(dao)和(he)姜路(lu)嶺隧道(dao)是我國首(shou)次設(she)計(ji)建(jian)設(she)的(de)多(duo)年凍(dong)土區(qu)公(gong)路(lu)隧道(dao)。
在多年凍土(tu)區(qu)進行路基(ji)、隧(sui)道、橋涵施工,不(bu)可避免的會引發凍土(tu)消(xiao)融(rong),這在全(quan)國乃至世(shi)界(jie)都沒有技(ji)(ji)術先列,這一“瓶(ping)頸”是共玉高速建設(she)中的世(shi)界(jie)性(xing)技(ji)(ji)術難題。
共玉(yu)高速沿(yan)線大(da)(da)(da)量分布全(quan)(quan)球獨特的極不穩定高溫多年(nian)凍土,工程地質和(he)水文地質條(tiao)件復(fu)雜(za)。全(quan)(quan)線從鄂(e)拉山至(zhi)清(qing)水河,多年(nian)凍土路(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)段累計227.7公里(li),占路(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)線總長的35.8%。沿(yan)線因多年(nian)凍土復(fu)雜(za),高溫高含冰量路(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)段占比大(da)(da)(da),熱(re)穩定性(xing)差等(deng)特點(dian),致使(shi)在其基礎上建設道路(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)結(jie)構尺度3~5倍(bei)于(yu)一般等(deng)級公路(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)和(he)鐵路(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)的大(da)(da)(da)尺度公路(lu)(lu)(lu)(lu)(lu)面臨著世(shi)界性(xing)理論和(he)技(ji)術難題。
一公(gong)院科研(yan)人員(yuan)迎難而(er)上,積(ji)極投(tou)入(ru)技術攻關,充分(fen)調研(yan)青藏公(gong)路整治(zhi)工(gong)程中關于多年凍(dong)土處置試驗段效果,消(xiao)化(hua)吸收多年研(yan)究成果,針(zhen)對多年凍(dong)土公(gong)路施工(gong),為共(gong)玉高(gao)速“量(liang)身定制”新(xin)技術、新(xin)工(gong)藝(yi)。
一(yi)公院寒區環境(jing)與工(gong)(gong)程研(yan)發中(zhong)心副主(zhu)任劉戈,長期(qi)堅守在(zai)(zai)共玉公路示范(fan)段上(shang)。有一(yi)次,他(ta)(ta)(ta)因(yin)支原體感染發燒至40度,正在(zai)(zai)醫(yi)院輸液治療,突(tu)然(ran)接到(dao)工(gong)(gong)地上(shang)的(de)電(dian)話,項目遇到(dao)特殊(shu)結構(gou)路基(ji)施(shi)工(gong)(gong)的(de)技術難題,請(qing)求現(xian)場給予指導(dao)。掛掉電(dian)話,他(ta)(ta)(ta)拔掉針頭就走。護士勸他(ta)(ta)(ta),“最起碼要(yao)等燒退(tui)了才能走”。他(ta)(ta)(ta)說:“高(gao)原上(shang)每年的(de)建設期(qi)只(zhi)有5個多月(yue),不能因(yin)為我耽擱時間”。再次來到(dao)工(gong)(gong)地,高(gao)燒加上(shang)高(gao)原反應(ying),讓他(ta)(ta)(ta)的(de)身體特別虛弱。然(ran)而,為了攻克技術難題,他(ta)(ta)(ta)堅持(chi)在(zai)(zai)工(gong)(gong)地蹲(dun)守一(yi)個多月(yue),成功(gong)解決了十余種特殊(shu)結構(gou)路基(ji)的(de)施(shi)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝問題。
“共和至玉樹高(gao)速(su)公路(lu)(lu)建(jian)設關鍵技術(shu)”的項目負責人、中國(guo)交建(jian)副總(zong)工(gong)程師、中交一(yi)公院黨委書記汪雙杰介(jie)紹,一(yi)公院采用“通風換氣”——通風管路(lu)(lu)基(ji)(ji)、片(塊)石(shi)路(lu)(lu)基(ji)(ji),“隔離遮(zhe)蓋”——黑色防(fang)護網(wang)遮(zhe)蓋工(gong)藝、XPS隔熱(re)板路(lu)(lu)基(ji)(ji),“熱(re)量傳導”——溫熱(re)棒(bang)路(lu)(lu)基(ji)(ji)等技術(shu)手段,攻克凍土(tu)消(xiao)融這一(yi)世界性技術(shu)難(nan)題(ti)。
科(ke)研(yan)項(xiang)目(mu)“青海省共和(he)至玉(yu)(yu)樹(結古)公路建設關(guan)鍵技術(shu)”成(cheng)果經鑒定達(da)到國際先(xian)進水(shui)平,獲得2015年(nian)度“中國公路學(xue)會(hui)科(ke)學(xue)技術(shu)獎”特等獎。此外(wai),依托“青藏高原G214線干線公路升級改(gai)造科(ke)技示(shi)范工(gong)(gong)程”立項(xiang)開展的“共和(he)至玉(yu)(yu)樹高速公路多年(nian)凍土路基工(gong)(gong)程關(guan)鍵技術(shu)研(yan)究”等5個科(ke)研(yan)項(xiang)目(mu)研(yan)究,已通過鑒定驗收(shou),3項(xiang)達(da)到國際領先(xian)水(shui)平,2項(xiang)達(da)到國際先(xian)進水(shui)平。

草原上“長”出來的公路
共玉高速處于青(qing)藏高原(yuan)東(dong)部多年凍土邊緣地帶,經過“中華水塔”之稱的三江源自然保護區,平(ping)均海拔4100米以上,含氧量(liang)只有平(ping)原(yuan)的一半(ban)。
作為我(wo)國首條(tiao)穿越青藏高(gao)原多年凍土區的(de)高(gao)速公路(lu),共(gong)玉(yu)高(gao)速公路(lu)的(de)生態防護技術是其“綠色亮點”,被沿線群眾(zhong)稱贊為共(gong)玉(yu)高(gao)速公路(lu)為“草原上‘長’出來的(de)公路(lu)”。
汪雙(shuang)杰(jie)介紹,一(yi)公院創新三江源區高寒脆弱生(sheng)態路基(ji)修(xiu)筑無痕化施工(gong)技術,提出退化草場草皮(pi)移植復(fu)墾技術以及(ji)高寒地區植生(sheng)袋最(zui)佳物(wu)種、腐(fu)植土、保(bao)水(shui)劑及(ji)營養肥的(de)配比(bi)用量。實(shi)現(xian)邊坡綠(lv)化防護同步、同期,為(wei)生(sheng)態保(bao)護提供(gong)科學(xue)依(yi)據。
一(yi)(yi)公(gong)院環(huan)境(jing)技術專家胡林(lin),一(yi)(yi)年(nian)中有將近半年(nian)的時(shi)間呆在(zai)(zai)(zai)共(gong)和至玉樹(shu)試驗基地(di)(di)。他(ta)充分發(fa)揮專業優勢(shi),著重研究青(qing)藏高原區植被恢復生態環(huan)境(jing)保護這一(yi)(yi)課題。但每(mei)次上高原,他(ta)的痛(tong)風癥(zheng)就(jiu)要發(fa)作(zuo),腳(jiao)趾持續(xu)腫痛(tong)。妻子勸他(ta)換個地(di)(di)方工作(zuo)。他(ta)卻堅決(jue)不肯,并告訴妻子,他(ta)的夢就(jiu)在(zai)(zai)(zai)高原,他(ta)還夢想著在(zai)(zai)(zai)青(qing)藏線上建立一(yi)(yi)個植物培育基地(di)(di)。
就(jiu)是一批技術(shu)人員(yuan)這樣的(de)堅(jian)持(chi)與堅(jian)守(shou),為(wei)共玉高速公路(lu)(lu)的(de)“無痕化”施工(gong)提供了堅(jian)實的(de)技術(shu)保障。以“路(lu)(lu)基(ji)(ji)(ji)清表草(cao)皮移(yi)植技術(shu)”、“高海(hai)拔高寒(han)地區植草(cao)技術(shu)”、“路(lu)(lu)基(ji)(ji)(ji)高邊坡生(sheng)(sheng)(sheng)態防護技術(shu)”為(wei)主要內容的(de)高海(hai)拔高寒(han)地區公路(lu)(lu)建設生(sheng)(sheng)(sheng)態防護綜合(he)體系,將(jiang)青藏高原(yuan)寶貴資(zi)(zi)源草(cao)皮充分利用,以草(cao)皮移(yi)植邊坡防護替代(dai)原(yuan)設計窗孔式、菱形骨架防護,完(wan)成1000余萬平方(fang)米,節約工(gong)程建設投資(zi)(zi)7億(yi)元以上。創新實施的(de)“公路(lu)(lu)路(lu)(lu)基(ji)(ji)(ji)高邊坡草(cao)皮生(sheng)(sheng)(sheng)態防護技術(shu)”獲得青海(hai)省職工(gong)科技創新成果一等獎(jiang)。
3代人40余年堅守高原
這條公路(lu)的建設離不開多(duo)年的技術(shu)積(ji)累和強大(da)的科(ke)研成果(guo)支撐。
事實(shi)上,在(zai)共玉高速(su)之前(qian),中交一公院(yuan)已堅守高原40余年,圍繞著青藏公路的(de)(de)歷次(ci)整治改建,探(tan)索形成的(de)(de)凍土(tu)工(gong)(gong)程研(yan)究(jiu)方法與測試技(ji)術(shu),奠定了我國凍土(tu)工(gong)(gong)程的(de)(de)研(yan)究(jiu)基礎,創建了我國凍土(tu)工(gong)(gong)程理(li)論與技(ji)術(shu)體系。
自20世(shi)紀70以來,一(yi)公院3 代(dai)人,44 年,觀測(ce)數據300多(duo)萬(wan)組。這種持續近半個世(shi)紀的(de)研(yan)究和技術沉(chen)淀,在土(tu)木工程(cheng)界(jie)(jie)絕無僅有。也由此,一(yi)公院確(que)立了(le)(le)凍土(tu)工程(cheng)研(yan)究的(de)國(guo)(guo)際領先地位。憑借寒區道路的(de)相關研(yan)究,一(yi)公院已經兩次獲得國(guo)(guo)家科技進步一(yi)等(deng)獎(jiang),兩次獲得國(guo)(guo)家科技進步二等(deng)獎(jiang),填(tian)補了(le)(le)世(shi)界(jie)(jie)范圍內(nei)多(duo)年凍土(tu)地區修(xiu)筑瀝青公路的(de)技術空白。
據統計,我國專業從事凍土(tu)工程研究的科研人(ren)員不(bu)足(zu)400 人(ren),而一公院就(jiu)有將(jiang)近100 人(ren)從事公路凍土(tu)工程研究。
以(yi)武憼民(min)為(wei)(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao)的(de)(de)第一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)科研者,1954 年青(qing)(qing)藏公路(lu)(lu)測設(she)(she)時就參與其中,自1972 年青(qing)(qing)藏公路(lu)(lu)改(gai)建鋪瀝青(qing)(qing)路(lu)(lu)面開始,帶(dai)領團隊進行(xing)高原凍(dong)(dong)土(tu)(tu)的(de)(de)研究(jiu)。2006 年,這位中國(guo)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)研究(jiu)的(de)(de)拓荒者因病(bing)去世(shi)。以(yi)汪雙(shuang)杰(jie)為(wei)(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao)的(de)(de)第二代(dai)(dai)(dai)(dai)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)科研者,耗時30 多(duo)年,主持完成(cheng)了凍(dong)(dong)土(tu)(tu)地區公路(lu)(lu)修筑成(cheng)套技術研究(jiu)。汪雙(shuang)杰(jie)也成(cheng)為(wei)(wei)了我國(guo)工(gong)程勘察設(she)(she)計(ji)大師,“新世(shi)紀百千萬人才工(gong)程”國(guo)家級人選。第三代(dai)(dai)(dai)(dai)凍(dong)(dong)土(tu)(tu)科研人員,以(yi)陳建兵、張娟、劉戈、朱東鵬(peng)、金龍、李金平為(wei)(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao),雖(sui)然大部(bu)分是80后(hou),卻已擔(dan)負(fu)起延續高原凍(dong)(dong)土(tu)(tu)科研火種的(de)(de)重任。
原交通部一位(wei)主要領(ling)導感(gan)慨道(dao),“一公(gong)院的高原凍土科研是(shi)中國土木工程領(ling)域唯一不滅(mie)的火種,是(shi)交通行業(ye)的國寶!”
青藏(zang)公路(lu)的(de)高原凍土(tu)經驗,大(da)(da)大(da)(da)縮短了(le)青藏(zang)鐵路(lu)凍土(tu)研究的(de)周期,提高了(le)青藏(zang)鐵路(lu)建設的(de)效率。從(cong)凍土(tu)工程技術研究及交(jiao)通保障而言,“沒有青藏(zang)公路(lu)50 多年的(de)建設成就,就沒有今天的(de)青藏(zang)鐵路(lu)。”原鐵道部領導感言。
一(yi)公(gong)(gong)院的(de)(de)(de)凍土科(ke)研(yan)不僅為(wei)已建(jian)成(cheng)的(de)(de)(de)青藏(zang)(zang)(zang)公(gong)(gong)路、青藏(zang)(zang)(zang)鐵路、共玉高(gao)(gao)速(su)(su)等國(guo)家(jia)(jia)重大工程(cheng)提(ti)供支(zhi)持,還將為(wei)尚未開建(jian)的(de)(de)(de)青藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)速(su)(su)提(ti)供技(ji)術支(zhi)撐(cheng)(cheng)。西藏(zang)(zang)(zang)自治區首府拉薩(sa)至今(jin)仍是(shi)“高(gao)(gao)速(su)(su)孤(gu)島”。老青藏(zang)(zang)(zang)公(gong)(gong)路通(tong)車(che)60 余年來,已成(cheng)聯通(tong)自治區與內地的(de)(de)(de)重要的(de)(de)(de)經濟大通(tong)道。日益增(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)客貨運輸量,使(shi)這條路不堪(kan)重負(fu)。建(jian)設(she)青藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)速(su)(su)公(gong)(gong)路再(zai)一(yi)次(ci)被提(ti)上國(guo)家(jia)(jia)議程(cheng)。2014 年,一(yi)公(gong)(gong)院“高(gao)(gao)海(hai)拔(ba)高(gao)(gao)寒地區高(gao)(gao)速(su)(su)公(gong)(gong)路建(jian)設(she)技(ji)術”研(yan)究入選國(guo)家(jia)(jia)科(ke)技(ji)支(zhi)撐(cheng)(cheng)計(ji)劃(hua),這是(shi)近10 年來交通(tong)運輸部(bu)唯一(yi)的(de)(de)(de)道路支(zhi)撐(cheng)(cheng)項目(mu)(mu)。2017年5月(yue)4日,該項目(mu)(mu)通(tong)過專(zhuan)家(jia)(jia)組(zu)驗(yan)收。專(zhuan)家(jia)(jia)認為(wei),項目(mu)(mu)研(yan)究成(cheng)果是(shi)我國(guo)高(gao)(gao)海(hai)拔(ba)高(gao)(gao)寒地區高(gao)(gao)速(su)(su)公(gong)(gong)路建(jian)設(she)技(ji)術的(de)(de)(de)系統集成(cheng)、創新與超(chao)越,體現(xian)目(mu)(mu)前這一(yi)技(ji)術研(yan)究的(de)(de)(de)前沿(yan)水平,標(biao)志(zhi)著我國(guo)青藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)速(su)(su)公(gong)(gong)路建(jian)設(she)有了(le)成(cheng)套技(ji)術支(zhi)撐(cheng)(cheng)。
除此之外,這項(xiang)重大技(ji)術專項(xiang)也將助力“一帶一路”建(jian)(jian)設,推動由(you)東向西(xi)跨越青藏高(gao)(gao)原(yuan)、喀喇昆侖山脈、帕米(mi)爾高(gao)(gao)原(yuan)、西(xi)伯利亞等(deng)高(gao)(gao)寒高(gao)(gao)海拔地區(qu)的交通(tong)基礎建(jian)(jian)設。初步估計,穿越“絲綢之路”達1.2萬公(gong)里的公(gong)路交通(tong)建(jian)(jian)設需(xu)要提(ti)供凍土技(ji)術保障。