出品 | 網(wǎng)易新聞
作者 | 須臾千秋，清華大學(xué)土木工程博士
在中國(guó)人開(kāi)始大規(guī)模地在西藏進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之前，西藏一直被世界工程界視為禁區(qū)。
然而，為了讓青藏高原的發(fā)展跟上全國(guó)的腳步，也為了對(duì)青藏高原能夠進(jìn)行有效掌控，中國(guó)一直在對(duì)西藏進(jìn)行大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)，包括電網(wǎng)、公路、鐵路等等，而其中最關(guān)鍵的，莫過(guò)于川藏鐵路。
（一）在西藏修鐵路是怎樣的體驗(yàn)？
在十多年前修青藏鐵路時(shí)，我們已經(jīng)見(jiàn)識(shí)過(guò)青藏高原惡劣的基建條件。
一方面，西藏是世界屋脊，平均海拔超過(guò)4000米，在這里進(jìn)行建設(shè)，原材料和機(jī)械不便運(yùn)送，許多工程設(shè)備和施工技術(shù)也都不便采用。
另一方面，在這里搞建設(shè)對(duì)施工人員來(lái)說(shuō)也是巨大的考驗(yàn)，在低壓缺氧的環(huán)境中，光是正常生活都很吃力，更不必說(shuō)從事繁重的體力勞動(dòng)了。
然而，西藏的工程難度還不止于此。
青藏高原是由亞歐板塊與印度洋板塊碰撞產(chǎn)生的隆起，這使得青藏高原的地質(zhì)條件極為復(fù)雜惡劣，平靜的外表下隱藏著巨大的地應(yīng)力，直到將其挖開(kāi)，你才會(huì)知道人類(lèi)在大自然的力量面前有多渺小。
（二）已經(jīng)有了青藏鐵路，為什么還要修川藏鐵路？
川藏鐵路全長(zhǎng)1629公里，連接拉薩與成都，途徑西川重鎮(zhèn)康定與藏南核心城市林芝。建成后，從成都到拉薩的列車(chē)運(yùn)行時(shí)間縮短至13個(gè)小時(shí)，這條鐵路將成為西藏真正的運(yùn)輸大動(dòng)脈，屆時(shí)，西藏將真正融入中國(guó)的西南經(jīng)濟(jì)圈。
我們知道，西藏不通鐵路的歷史早在2006年就隨著青藏鐵路的通車(chē)永遠(yuǎn)終結(jié)了，那為什么說(shuō)川藏鐵路將會(huì)是真正的運(yùn)輸大動(dòng)脈呢？
其實(shí)，這是因?yàn)榍嗪Ｊ〉慕?jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，實(shí)際上，絕大多數(shù)往來(lái)西藏與內(nèi)陸的物資仍然是以四川為主基地，只是通過(guò)青藏線繞行送往西藏的。因此，盡管青藏鐵路也解決了很大的問(wèn)題，但仍然不足以支撐西藏發(fā)展所需的大量資源。要想徹底解決這個(gè)問(wèn)題，還得要靠川藏鐵路。
（從成都繞行青藏線前往拉薩，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)36小時(shí)）
川藏線的建設(shè)難度與青藏線不可同日而語(yǔ)。
青藏線雖然在高原上修建，但從工程地質(zhì)條件看，它面臨的主要是凍土問(wèn)題，全線無(wú)雪崩、沙漠、沼澤等，所經(jīng)大部分地區(qū)地勢(shì)平緩，施工便利。
而川藏線要穿過(guò)由于地殼撕裂而產(chǎn)生的橫斷山脈，除了凍土問(wèn)題，雪崩、錯(cuò)落、滑坡、高地震區(qū)、地?zé)?、溶洞、暗河、巖爆等多種復(fù)雜地質(zhì)狀況并存。
?。ùú鼐€就是要跨過(guò)橫斷山脈的崇山峻嶺）
川藏線中間“八起八伏”，累計(jì)爬升高度超過(guò)14000米，相當(dāng)于在最艱險(xiǎn)、最復(fù)雜的高山峽谷之間，修建世界上技術(shù)難度最大的“巨型過(guò)山車(chē)”。
以1995年底物價(jià)水平為基礎(chǔ)，當(dāng)初規(guī)劃中，青藏線投資為139.2億元，而川藏線為767.9億元，相差5倍之多。如果按照如今的物價(jià)水平，川藏線的造價(jià)超過(guò)2000億。
?。ùú罔F路線路圖）
（三）冰火兩重天外加巖爆，在藏南修隧道宛如穿越地獄
為了消除地勢(shì)高差，川藏鐵路采用了大量的高橋與隧道，全線橋隧比達(dá)81%。在目前正在修建中的拉薩到林芝段中，就有一條全長(zhǎng)16.5公里的桑珠嶺隧道，匯聚了青藏高原隧道的種種問(wèn)題，宛如一個(gè)“地質(zhì)博物館”。
?。ㄉＶ閹X隧道內(nèi)部）
桑珠嶺隧道中，存在著巖爆、高低溫、溫泉水等種種不良地質(zhì)，為1級(jí)高風(fēng)險(xiǎn)隧道，其中，對(duì)施工作業(yè)環(huán)境影響最大的當(dāng)屬超高地溫。
桑珠嶺隧道位于海拔3572米的高原上，外部環(huán)境十分寒冷，氣溫通常保持在零度以下。
然而在隧道內(nèi)部則是另一番景象，洞內(nèi)環(huán)境溫度最高達(dá)56°C，巖溫最高達(dá)89.9°C，接近西藏開(kāi)水的沸點(diǎn)，這是目前全國(guó)鐵路隧道施工過(guò)程中遇到的最高巖溫。工人們帶著生雞蛋進(jìn)入隧道，只要十幾分鐘就能烤熟。
（施工階段桑珠嶺隧道內(nèi)某一時(shí)間的實(shí)時(shí)巖溫）
高溫對(duì)施工人員的影響嚴(yán)重阻礙了施工。
受高溫影響，施工人員在作業(yè)區(qū)只能光著膀子干活，持續(xù)工作的時(shí)間不超過(guò)2小時(shí)甚至更短，有的工人一進(jìn)入作業(yè)面就出現(xiàn)胸悶、嘔吐甚至昏厥。
為確保工人施工安全，項(xiàng)目指揮部通過(guò)設(shè)置接力風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)、安裝自動(dòng)噴淋系統(tǒng)灑水、洞內(nèi)放置冰塊等措施降低洞內(nèi)溫度，并給工人們?cè)谒淼纼?nèi)設(shè)立空調(diào)房。
通常，修筑隧道僅需要布設(shè)1至2根通風(fēng)管就可以保障隧道內(nèi)溫度正常，但桑珠嶺隧道一號(hào)橫洞增加到了5根還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。任何電力制冷措施在大自然的力量面前都顯得十分渺小。
項(xiàng)目部采用了一種非?！昂?jiǎn)單粗暴”的降溫方法：每天往隧道內(nèi)運(yùn)送200噸冰塊進(jìn)行降溫。如果按照一根冰棍100克計(jì)算，相當(dāng)于每天吃掉200萬(wàn)根冰棍。然而即便如此，隧道內(nèi)的溫度仍然長(zhǎng)期保持在30℃以上，工人們每工作2小時(shí)就要換崗休息。
如果說(shuō)高溫只是讓人感到難受，那巖爆則是切實(shí)地威脅到了施工人員的安全。
巖爆是指地下開(kāi)采的深部或構(gòu)造應(yīng)力很高的區(qū)域，在臨空巖體中發(fā)生突發(fā)式破壞的現(xiàn)象。
由于地殼運(yùn)動(dòng)，巖層中蘊(yùn)藏著大量的能量，當(dāng)開(kāi)挖時(shí)，臨空巖體積聚的應(yīng)變能突然而猛烈地全部釋放，致使巖體發(fā)生像爆炸一樣的脆性斷裂，沖擊地壓造成大量巖石崩落，并產(chǎn)生巨大聲響和氣浪沖擊，嚴(yán)重的不但可將隧道破壞，而且震動(dòng)波可危及地面建筑物。
（西藏地區(qū)地體變質(zhì)，最東側(cè)為桑珠嶺隧道所在的拉薩-林芝段）
正是由于青藏高原特殊的形成方式使得這里地應(yīng)力極強(qiáng)，桑珠嶺隧道中有9.5公里都是巖爆區(qū)，其中2850米為強(qiáng)巖爆區(qū)，380米為超強(qiáng)巖爆區(qū)，每天都會(huì)發(fā)生3、40次巖爆，施工期間總共發(fā)生了一萬(wàn)六千多次。
巖爆就像地震一樣，沒(méi)有任何征兆，隧道內(nèi)部巖層突然就會(huì)出現(xiàn)巖塊彈射、拋射的情況，極為危險(xiǎn)。
在強(qiáng)烈?guī)r爆段施工，講究“一鎖一放”。首先通過(guò)主動(dòng)引爆，將強(qiáng)烈?guī)r爆的應(yīng)力釋放，同時(shí)利用脹殼式錨桿，將巖體鎖住。采用高壓灑水，利用巖體的熱脹冷縮，使得巖面的溫度降低，同樣起到應(yīng)力釋放的作用。
此外，工程師們還設(shè)計(jì)了形鋼支護(hù)與鋼纖維噴射混凝土支護(hù)等方式穩(wěn)固隧道壁，降低巖爆風(fēng)險(xiǎn)，幫助桑珠嶺隧道成功穿越巖爆區(qū)。
（四）如果發(fā)生事故，超長(zhǎng)隧道如何開(kāi)展救援？
火車(chē)在16.5公里長(zhǎng)的隧道中，萬(wàn)一有事故發(fā)生，應(yīng)該如何開(kāi)展救援？
（超長(zhǎng)鐵路隧道救援設(shè)計(jì)示意）
設(shè)計(jì)者在桑珠嶺隧道中設(shè)計(jì)了緊急救援站。
這種救援站可以允許三列火車(chē)同時(shí)進(jìn)行會(huì)讓，當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，可以讓火車(chē)在此停車(chē)，同時(shí)讓人員疏散到安全的地段。
結(jié)語(yǔ)
2018年1月17日，在1200多名工作人員1125天的努力后，桑珠嶺隧道終于貫通，如今，拉薩到林芝的鐵路已經(jīng)修通了四分之三，預(yù)計(jì)到2021年，拉林鐵路將會(huì)建成通車(chē)，中國(guó)對(duì)藏南地區(qū)的掌控力度將進(jìn)一步得到加強(qiáng)。
未來(lái)，鐵路從林芝繼續(xù)向東延伸，就是我們翹首以盼的川藏鐵路。
聯(lián)系客服
