新中國成立后,“修建高原鐵路”一直是中華兒女共同的夢想。
上世紀(jì)50年代,被譽(yù)為“青藏公路之父”的慕生忠將軍已帶隊(duì)就修建鐵路的可行性展開調(diào)查和全線踏勘。1959年~1961年,鐵道兵第一次踏上高原,揭開青藏鐵路建設(shè)序幕,在海拔5000多米的風(fēng)火山建成了最早的凍土試驗(yàn)工程,在格爾木以東幾百里的荒原上擺開了戰(zhàn)場。1974年~1978年,來自全國9個部委與19個?。▍^(qū)、市)的68家工廠、部隊(duì)、研究所、設(shè)計(jì)院和大專院校的1700多名科技人員,齊聚青海,奔向高原,在全國范圍內(nèi)開展了轟轟烈烈的科研攻關(guān)大合作。與此同時,鐵道兵6萬大軍再上高原,把鐵路向西推進(jìn)了800多公里,一直修到了昆侖山腳下的格爾木南山口。
1996年12月,中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院(以下簡稱“鐵一院”)完成了進(jìn)藏鐵路規(guī)劃;1997年再次全線踏勘,并于1998年、1999年相繼完成預(yù)可行性研究和部分航空攝影測量。2000年6月,鐵一院集結(jié)近700名工程技術(shù)人員,在格爾木到拉薩的1000余公里范圍內(nèi)展開初測;同年年底,與中科院共同組建的凍土科研隊(duì)正式成立,向徹底解決多年高原凍土這一世界級難題發(fā)起沖擊。2001年2月8日,國務(wù)院總理辦公會議審議了青藏鐵路建設(shè)方案。同年6月29日,青藏鐵路二期工程開工儀式在拉薩和格爾木同時舉行。
建設(shè)者積聚了近半個世紀(jì)的激情一下子像火山噴發(fā)一樣迸發(fā)出來。
“全世界的鐵路專家都將饒有興味地密切注視這個項(xiàng)目。”“西方有許多人以玩世不恭和懷疑的態(tài)度對這一項(xiàng)目表示了歡迎。”這是當(dāng)時英國《衛(wèi)報》對中國修建青藏鐵路的報道。顯然,對于中國的努力,西方世界普遍并不看好。
青藏鐵路二期工程全長1142公里,從格爾木南山口,直攀昆侖山,穿可可西里,過風(fēng)火山,翻唐古拉山,進(jìn)入西藏,直抵拉薩。其中960公里在海拔4000米以上,不但是全球最高的鐵路,更是舉世公認(rèn)的“生命禁區(qū)”。在這樣的環(huán)境中幾年如一日地連續(xù)高強(qiáng)度工作,需要的不僅僅是奉獻(xiàn),橫亙在建設(shè)者面前的更有多年凍土、高寒缺氧、生態(tài)脆弱三大世界性工程難題。昔日的鐵道兵,今天的中國鐵建,作為青藏鐵路建設(shè)的主力軍,承擔(dān)了包括一期工程在內(nèi)的全線全部的勘察設(shè)計(jì)任務(wù)、72%的路段和所有海拔4900米以上越嶺地段的施工任務(wù)。
溫度的變化對凍土工程的穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的影響。時任鐵一院院長林蘭生回憶說,為攻克多年凍土這一世界性難題,鐵一院“從2001年元月2日開始,每年都要在冬季和夏季,對青藏鐵路多年凍土地段進(jìn)行兩次調(diào)查,對沿線布置的800多個測溫孔進(jìn)行連續(xù)地溫觀測。”
勘測期間,鐵一院即對青藏鐵路的550公里凍土區(qū)域進(jìn)行了15.47萬米鉆探、380公里的綜合物探剖面……在此基礎(chǔ)上,鐵一院成功繪制出世界上首個凍土地段地溫分區(qū)圖,將550公里凍土地段科學(xué)劃分為從高溫極不穩(wěn)定到低溫穩(wěn)定的四種類型,結(jié)合不同地溫、不同地質(zhì)條件下的實(shí)際情況,有針對性地采取了以片石通風(fēng)路基、碎石護(hù)坡、熱棒等主動降溫措施為主,鋪設(shè)保溫材料等被動防護(hù)為輔,以及以橋代路等一系列綜合性工程措施,創(chuàng)造性地提出“冷卻地基、主動降溫、保護(hù)凍土”的全新指導(dǎo)思想。對凍土環(huán)境的分析由靜態(tài)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)模式;對凍土工程的處理措施由過去被動保溫的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃咏禍氐哪J?;對凍土工程治理手段由過去的單一措施轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙荦R下的綜合治理措施。正是這決定性的“三大轉(zhuǎn)變”和先期建設(shè)的5個針對不同凍土類型開展的試驗(yàn)段,以及大量新技術(shù)、新工藝的研發(fā)應(yīng)用,保證了凍土工程的穩(wěn)定可靠和青藏鐵路的安全運(yùn)行。
風(fēng)火山隧道是一座“建在冰山上”的隧道,以軌面海拔4905米創(chuàng)世界紀(jì)錄,自2001年10月開工至2002年10月貫通,未發(fā)生一起塌方事故。時任風(fēng)火山隧道掘進(jìn)隊(duì)隊(duì)長的任少強(qiáng)告訴記者,中國鐵建二十局的建設(shè)者“攻克了凍巖爆破、低溫混凝土灌注等10多項(xiàng)世界技術(shù)難題,打破了西方媒體‘青藏鐵路過不了風(fēng)火山’的預(yù)言。建成通車至今,風(fēng)火山隧道不沉降,不開裂,不滲漏,成為世界高原凍土隧道建設(shè)的奇跡”。
時任中國鐵建十八局青藏鐵路副指揮的李正士說,青藏高原有著世界上獨(dú)有的高寒草原、高寒草甸生態(tài)系統(tǒng),繁衍著世界瀕臨絕種的各種珍稀野生動物,環(huán)境一旦受到破壞和擾動,就很難恢復(fù)。“我們管段就位于唐古拉山越嶺地段和羌塘自然保護(hù)區(qū),平均海拔近5000米。其中,唐古拉山越嶺段最高點(diǎn)海拔5072米,是世界鐵路的海拔最高點(diǎn)。為保護(hù)這里脆弱的生態(tài)環(huán)境,我們當(dāng)時盡了最大可能縮小作業(yè)面。”
在我國鐵路建設(shè)中,正是青藏鐵路首次推行了環(huán)保監(jiān)理制度,始終堅(jiān)持與水土保持治理同步、與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)的原則,通過路基邊坡植草、取土場植被恢復(fù)等一系列措施,有效保護(hù)了原始的高原生態(tài)系統(tǒng)和自然景觀;對沿線星羅棋布的自然保護(hù)區(qū),則普遍采用人為擾動最小、對自然景觀影響最小的線位方案,甚至不惜為此延長線路、增加投資。時任鐵一院青藏鐵路指揮部指揮長李寧告訴記者,在不凍泉、楚瑪爾河、秀水河等野生動物活動頻繁的地段,青藏鐵路建立了33條野生動物遷徙專用通道。這些通道,窄的500米,寬的達(dá)1000米,野生動物可以通過這些專用通道自由來往。在珍稀野生動物基因庫的可可西里,路基被橋梁取代,野生動物們自由快樂地生活在原始生態(tài)的王國里。
依靠自主創(chuàng)新,青藏鐵路在多年凍土、環(huán)境保護(hù)、行車指揮與控制等5個方面實(shí)現(xiàn)了11項(xiàng)重大創(chuàng)新,攻克了25項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),取得了24項(xiàng)國家專利,獲得了包括“國家科技進(jìn)步特等獎”在內(nèi)的幾乎所有的工程類大獎。
鐵一院副院長、時任青藏鐵路總設(shè)計(jì)師李金城說,尤其值得自豪的是,青藏鐵路首次研究采用的鐵路綜合移動通信系統(tǒng)、遠(yuǎn)程調(diào)度指揮系統(tǒng)、自動除冰融雪系統(tǒng),以及率先在中國旅客列車上實(shí)現(xiàn)的污物零排放技術(shù)等一系列成果,“在之后的大規(guī)模高速鐵路建設(shè)中得到廣泛推廣和應(yīng)用,青藏鐵路創(chuàng)造的一系列嶄新的設(shè)計(jì)和建設(shè)理念,為中國高鐵的橫空出世和鐵路全行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了重要作用”。
開通10年來,青藏鐵路在凍土地區(qū)的運(yùn)行速度始終保持在100公里/小時,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界同類鐵路40公里/小時的平均速度。而藏羚羊的數(shù)量,也從鐵路開通前的5萬只增長到現(xiàn)在的30余萬只。
2013年9月15日至18日,在巴塞羅那舉行的國際咨詢工程師聯(lián)合會(FIDIC)百年慶典中,青藏鐵路和美國胡佛大壩、英吉利海底隧道、悉尼歌劇院等享譽(yù)全球的著名建筑一道,成功入選“全球百年工程”。