
青藏鐵路——人類鐵路建設史上最偉大的穿越。這部《穿越巔峰》完整地收錄了新華社記者王圣志常駐青藏鐵路兩年間的采訪稿件。我們選編該書的部分篇章于此,目的是讓讀者從各個角度去了解修建這一偉大工程的艱難與不易。
進藏鐵路為何首選青藏線
早在20世紀50年代,中國鐵路的設計和科研部門就開始對進藏鐵路進行了可行性論證研究。1996年,有關方面的專家對進藏鐵路提出了四個方案,分別為:青海至西藏的青藏線、甘肅至西藏的甘藏線、四川至西藏的川藏線和云南至西藏的滇藏線。青藏鐵路與其他幾條進藏鐵路相比,具有明顯的優(yōu)勢。首先,青藏鐵路建筑里程最短。青藏鐵路早在1979年就已經完成了青海省境內西寧市至格爾木市全長845公里的第一期工程。國務院批準建設的青藏鐵路格爾木至拉薩段,全長1110公里,相對于滇藏線的1960公里、甘藏線的2211公里和川藏線的2015公里,是里程最短的一條。而且,青藏線一期工程的建成和運營為青藏鐵路新線提供了豐富的經驗。
其次,青藏線投資額小。由于青藏線的里程短、地形緩、橋梁隧道少等優(yōu)勢特點,投資額為四條進藏線中最少的一條。按1995年的物價水平測算,青藏鐵路投資額不到200億人民幣,而滇藏鐵路靜態(tài)投資估算為654億元,甘藏鐵路投資為640億元,川藏鐵路投資為768億元。
再次,青藏鐵路建筑地質條件相對較好,工程量最小,工程技術難度已基本解決。從四條進藏線的橋隧長度和密度方面比較,青藏線橋隧相對較少。青藏鐵路工程技術方面的高原凍土難題,經過專家們多年來的研究,已經掌握一些基本的解決辦法。另外,青藏線工期也最短,建成后基本能夠常年通車。根據專家測算,青藏鐵路建成大約需要6年時間,甘藏線和滇藏線均需32年,川藏線則需38年時間。根據青藏公路建設經驗,青藏鐵路將不會出現其他幾條線路因復雜的地質條件而發(fā)生的崩塌、泥石流、滑坡、地熱等災害,基本做到常年通車運營。
因此,國家決策者和專家們達成共識,認為青藏鐵路里程最短、投資最少、建設速度最快、地質條件最好,青藏鐵路應成為進藏鐵路的首選。除了工程技術各方面的考慮外,結束西藏自治區(qū)無鐵路的歷史,改善藏區(qū)交通條件,加快青海、西藏兩省區(qū)民族經濟發(fā)展和促進民族團結都是國家首選青藏鐵路的重要因素。
凍土:青藏鐵路的頭號難題
凍土,是指溫度在0℃以下,并含有冰的各種巖土和土壤。一般可分為短時凍土(數小時、數日以至半月)、季節(jié)凍土(半月至數月)以及多年凍土(數年至數萬年以上)。
凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質,含有豐富的地下冰。因此,凍土具有流變性,其長期強度遠低于瞬時強度特征。正是由于這些特性,在凍土區(qū)修筑工程構筑物就必須面臨兩大危險:凍脹和融沉。其中起重要作用的是水的存在形態(tài),當水變成冰時體積增大,使土體膨脹,地表因此而拱起升高,這就是凍脹;當土中的冰轉變?yōu)樗畷r,體積收縮了,地表便發(fā)生融化下沉,簡稱融沉。在這兩種現象的反復作用下,道路或房屋的基底就會出現破裂或者塌陷。
其實對工程建筑而言,溫度很低的凍土并不可怕,可怕的是“乍暖還寒”的凍土,如平面分布上呈島狀的凍土和“時融時凍”的凍土,如垂直剖面上冬季結冰、夏季融化的活動層土。世界上多年凍土區(qū)的大量工程實踐也證明:發(fā)生病害或破壞的工程建筑多數屬高溫凍土。因此在青藏高原多年凍土區(qū)筑路比其他地區(qū)更難。
世界上在凍土區(qū)修筑鐵路已有百年歷史,但因難度大,很多問題尚未解決。俄羅斯1994年調查,20世紀70年代建成的第二條西伯利亞鐵路,線路病害率達27.5%。運營近百年的第一條西伯利亞鐵路,1996年調查的線路病害率為45%。我國1990年調查,青藏公路當時病害率達31.7%,東北多年凍土區(qū)鐵路病害率達40%。
凍土雖然在加拿大、俄羅斯等國家也存在,但他們是屬高緯度凍土,比較穩(wěn)定。而青藏鐵路格爾木至拉薩段緯度低,與湖北省在同一緯度上,海拔高,日照強烈,而太陽輻射對凍土有著非同尋常的影響。加上青藏高原年輕,構造運動頻繁,且這里的多年凍土具有地溫高、厚度薄、熱融發(fā)育,因此對氣溫變化反應更為敏感。
青藏鐵路沿線的凍土現象主要有以下幾種:凍脹丘。冬季土體中的水分凍結成冰,體積增大,從而對四周產生擴張空間的壓力,當該壓力大于上覆土層的強度時,地表就發(fā)生拱起,形成丘狀的形態(tài),即為凍脹丘。凍脹丘底部的直徑一般由幾米到幾十米,高1到2米,最高的可達10余米。熱融滑塌。這種現象最先發(fā)現于青海風火山。養(yǎng)路工人取土修路,使路邊斜坡下的地下冰層暴露,夏天冰層融化,上覆草皮和土層失去支撐而塌落下來,冰層融水稀釋了塌落的物質,并在重力作用下沿著斜坡緩緩下滑。這樣地下冰層繼續(xù)融化,上邊土層繼續(xù)滑塌,并使新的冰層繼續(xù)露出,幾經反復,經過幾個夏天,這種滑塌就會到達坡頂。熱融洼地。這是與凍脹丘完全相反的過程,夏季地溫升高使多年凍土區(qū)地下冰局部融化,土體隨之發(fā)生了沉陷,形成洼地,久而久之,可能形成大的湖塘。
經過工程技術人員的艱苦努力,目前青藏鐵路的施工正順利進行,如今,他們已在雄偉險峻的青藏高原上,創(chuàng)造了鐵路建設史上眾多蔚為壯觀的工程。
《穿越巔峰》 王圣志著 海南出版社 2004.6 定價:19.60元