跨越高原冻土的铁路青藏铁路-很有用!!

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1、万方数据2005年12月增刊铁道工程学报JOURNAL0FRAILWAYENGINEERINGSoClETYDecember200jSupplement文章编号：l006—2106(2005)增刊一0177一081概况跨越高原冻土的铁路张钊。楚涌池青藏铁路(铁道第一勘察设计院，甘肃兰州730000)提要：青藏铁路从勘察、设计到施工，借鉴国内外多年冻土地区建成铁路的经验与教训，采用分期次、滚动推进的工程地质勘察程序。按平均地温进行了工程稳定性分区。预测了青藏高原未来50年气候变化提高l℃或2．6℃对铁路工程的影响。通过6个试验段工程，取得了明显成效，提出“主动降温、冷却地基、保护冻土”

2、的路基处理原则。建设工程取得阶段性成果。关键词：青藏铁路；多年冻土；地温；路基处理中图分类号：P642．14文献标识码：A青藏铁路格拉段自格尔木(高程2828m)溯格尔木河南上，经西大滩，翻昆仑山垭口(4772m)，跨楚玛尔河，越可可西里山、风火山，跨沱沱河，翻开心岭，过温泉翻越唐古拉山垭口(5072m)进入西藏自治区，经安多、那曲，翻过羊八岭垭口(4600m)，至拉萨(3641m)，全长1142km(图1)。是世界上海拔最高，跨越高原多年冻土地段最长的铁路，经过海拔4000m以上地段长960km。西大滩至安多间，连续多年冻土区546．4km，岛状多年冻土区82km。沿线自然环境恶劣

3、，地质条件复杂，工程技术难度大，环境保护要求高。建设过程中面临着“多年冻土、生态脆弱、高寒缺氧”三大难题的严峻挑战。“多年冻土”则是工程地质专业工作面临的主要问题。图l青藏铁路格尔木至拉萨段示意图铁一院曾于20世纪50年代至70年代两次对青藏线进行过勘察，并会同科学院等有关单位对多年冻土的·收稿日期：2005—1卜24张钊教授级高级工程师男1962年11月出生万方数据178铁道工程学报2005年12月成因与分布和特征等进行了科学研究工作，加上近几十年来对青藏铁路沿线相邻工程的建设经验和国内外多年冻土工程地质问题的研究，为青藏线多年冻土工程地质勘察工作提供了借鉴和指导。并分别于1977

4、年、1978年完成全线站前和站后专业的初步设计报铁道部，并经部审查。为了使青藏线多年冻土区勘察工作有章可循，2001年4月由铁一院主持，中国铁路工程总公司西北科学研究院、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所(冻土工程国家重点实验室)等参编，完成了《青藏铁路多年冻土区工程勘察暂行规定》(试行)。2世界多年冻土区铁路简介世界上在多年冻土区修筑铁路已有百年以上的历史。俄罗斯早在1895年就开始修建第一条西伯利亚大铁路(后贝加尔铁路)长9446km，穿越多年冻土区长2200km。20世纪70年代末又开始修建第二条西伯利亚大铁路(贝阿铁路)长3500km，通过多年冻土区长2500km。目前正在建

5、设的别尔卡基特经托莫特至雅库茨克铁路长818km，几乎均位于多年冻土区。1984—1995年已完成别尔卡基特至托莫特段375km的路基工程。另外秋明至鄂毕湾的冻土区铁路也正在修建中。美国于1904年修建了阿拉斯加铁路长756km，通过多年冻土区长378km。加拿大在多年冻土区建有5条铁路。最早的哈德逊湾铁路建于1910年，全长820km，穿越多年冻土611km。尽管世界上在多年冻土区建筑铁路已有百年以上的历史，但从这些铁路的运营情况看却并不令人乐观。据1994年俄罗斯贝阿铁路的统计，线路的病害率为27．7％，1996年对后贝加尔铁路的调查表明，运营了一百多年后，线路的病害率仍高达40

6、．5％。我国在青藏公路改建工程完成后1999年进行了一次调查线路病害率也达31．7％。我国东北多年冻土区铁路运营的情况更差一些，估计线路的病害率不会小于40％，运营早期还发生过路基突然下沉的事故。分析这些铁路病害发生的原因，主要是在治理手段上过分依赖增加热阻保护冻土，且治理手段也比较单一。国内外大量的工程实践证明，增加热阻的措施，如增加路堤高度和采用保温材料，能够延缓多年冻土的融化，但不能从根本上改善路基的热状况。3青藏高原多年冻土区特点及工程地质问题3．1青藏高原多年冻土的分布青藏高原多年冻土区是世界中低纬度地带海拔最高(平均海拔>4oOom)、面积最大的多年冻土区，约占我国多年冻

7、土面积的70％。青藏高原的地形西北部高，东南部低；气候特点是西北部严寒干旱，东南部温暖湿润；自然地带分异是“以羌塘高原北部和昆仑山为中心，向周围地区倾斜散开”。青藏高原多年冻土正是以青南藏北高原为中心向周边分布展开。青藏铁路经过的正是多年冻土最发育的地区，基本上呈连续或大片分布，温度低，地下冰厚。向周边地区，随地面海拔降低，地温逐渐升高，过渡为岛状多年冻土。青藏铁路从西大滩至安多在546．4km长的地段内除局部存在河流、构造地热、地下水等形成的融区外，多年