社会

世界级难题,攻克了

  2025-08-20 16:02:48

“现在的青藏线G109极其‘工业朋克’。”成都一位专注西藏旅游的导游对《中国新闻周刊》说。

 

今年6月,国道G109格尔木至那曲段公路改建工程启动。冻土融沉、路基开裂、路面起伏毁坏,G109一度“百病缠身”。由于大量施工便道的建立,以及原有道路拆除,现在从格尔木进入拉萨的线路十分难走。司机和导游们都在期待三年工期后G109的新生。

 

除了老路翻新,新的交通项目仍在西藏不断落地。近日,新藏铁路有限公司成立,由国铁集团全资持股。截至2024年底,西藏公路通车总里程和铁路运营里程分别达到12.49万公里、1359公里。多位受访者告诉《中国新闻周刊》,西藏的交通建设取得了举世瞩目的成就,但新建项目仍面临高桥隧比(即桥梁和隧道占总里程的比例)、冻土、地质灾害、高海拔缺氧、生态保护及物流保障等综合挑战。高原工程的复杂性和长期维护需求也使其成为世界级难题。

 

空中俯瞰世界海拔最高的铁路钢管混凝土拱桥——藏木雅鲁藏布江双线特大桥。

 

高桥隧比难题

 

张晓昊接受《中国新闻周刊》采访时刚结束一天的检修工作。他是中国铁路青藏集团有限公司(以下简称“青藏集团公司”)拉萨基础设施段副段长,主管桥梁、隧道、涵洞、路基等基础设施的日常检查维护。“我们的主要工作就是保证设施设备状态良好,及时消除病害隐患。”

 

他负责的拉林铁路连接拉萨市与林芝市,是川藏铁路的重要组成部分,也是西藏目前仅有的电气化铁路,最高海拔3650米,线长403.14公里,于2021年6月建成投运。“电气化带来最直接的改变就是列车能力变强,单列列车的货运量可提升到 4000—5000吨。”

 

对于拉林铁路,张晓昊感触最深的便是极高的桥梁与极深、极长的隧道。拉林线穿越冈底斯山与念青唐古拉山、喜马拉雅山之间的藏南谷地,16次跨越雅鲁藏布江,全线桥隧比75%,“很多时候一个隧道出来接一段桥,紧接着又是隧道”。

 

但并非所有进藏线路都是高桥隧比。浙江工业大学土木工程学院教授彭卫兵向《中国新闻周刊》介绍,青藏铁路由于全线位于高原,桥隧比反而降低不少。多条进藏铁路中,川藏铁路桥隧比最高,总体达81%,其中隧道又占近90%。

 

一位曾经参与国道318、219等项目西藏段建设的高级公路工程师告诉《中国新闻周刊》,就公路而言,桥隧比高主要有两方面原因。首先是公路等级,通常,等级越高的公路桥隧比越高,这是因为高等级公路对线形指标要求更高,为了让公路趋向线形或者说更“直”,就得多修建桥隧。其次,若经过区域地形复杂,桥隧比也会有所提高。

 

高桥隧比给交通建设带来了诸多难题。彭卫兵指出,就公路而言,桥隧比高集中体现为造价高,每公里造价可达普通公路的2—3倍。但带来工程难度更显著的因素是高地震烈度。

 

西藏位于印度板块和亚欧板块交界处,地震频繁、烈度高。彭卫兵认为,一般来说,桥隧建设都尽量避免跨越地质断层带,也就是地震高发区域,但在西藏很难完全避开,许多隧道甚至需要穿越断层。如此复杂的地质环境下,施工难度是世界级的。

 

对隧道来说,地应力是另一个问题。彭卫兵指出,西藏许多公路隧道埋深超千米,这就造成地应力非常高,有地方高达27兆帕,相当于270个大气压。因此在掘进建设的时候,工人常常遇上岩爆。此外,工人还常遇到高温热泉,突然喷出的泉水水温超过90℃。

 

多位受访者表示,在青藏高原修路,冻土是逃不过的难题。冻土是温度低于0℃且含有冰的特殊岩土体,可分为短时冻土、季节冻土以及多年冻土。彭卫兵指出,高温冻土年平均温度在-1℃—0℃,冻层会不可逆地发生沉降,从而破坏路面。低温冻土年均温在-1℃以下,公路病害暴发的速度相对慢一些。

 

青藏集团公司计划统计部规划基建科副科长张彩虹向《中国新闻周刊》介绍,西藏地区基本为多年冻土,环境比较稳定。中国从20世纪50年代开始冻土研究和大规模勘测,已有较为成熟的应对措施。西藏多条铁路采取了防止冻土土温升高的路基形式,例如片石路基和热棒路基,沿线也采用碎石护坡技术,保护冻土路基。目前,极少出现冻土的融沉破坏。

 

青藏铁路两侧常有斜插入路基的一排排“棍子”,那便是热棒,能将冻土路基中的热量转移到地表。张晓昊表示,1984年通车的青藏铁路一期工程,其冻土治理措施在当时是非常先进的,这些技术沿用至今。但近20年来,青藏高原暖湿化趋势显著,降雨带北移,冻土也变得更加活跃,主要表现为冻结线的上升。这意味着冻土路基、桥梁基础的稳定性进一步下降。

 

张晓昊表示,针对已出现的冻土问题,铁路方面一般会采取一些补偿性工程措施,例如路基表面再设一层阻热材料,防止继续沉降。新技术也在攻关、落地过程中。有的技术利用类似空调的原理,从地下向地表搬运热量,让深层冻土保持低温,再加上防太阳辐射的阻热材料,阻止热量下移。

 

此外,前述工程师提到,西藏的交通建设还需克服极端天气的影响。高原年平均气温低,机械设备效率下降,施工人员易出现高原反应。同时,部分区域存在季节性封冻现象,施工窗口期短,比如墨脱公路每年仅能施工5个月。这也增加了沿线设施例如服务区、变电所等的长期施工难度。

 

在彭卫兵看来,中国作为工程强国,更多基建工程将向着高风险区域挺进。一切设计是在风险和收益中取平衡。公路和铁路选址时会尽量避开高风险区域,但灾害有其固有的发生概率。因此,应对风险始终是必修课。

 

“注入可持续的生命力”

 

6月18日,拉萨、日喀则、林芝等地暴雨。茹振华是青藏集团公司拉萨基础设施段副段长,主管供电专业。他向《中国新闻周刊》回忆,当天短时的降雨量,对铁路设施造成了一定破坏。“当晚迅速组织了几百人冒雨抢修,一直到第二天凌晨才结束。”

 

“在高原,只要飘来一块云,就可能下雨。云来回跑,下雨的地点就很难捉摸,天气预报有时也不太准。拉林铁路每个车间负责100多公里路面,就算在这个范围里面,天气也是不一样的。”茹振华举例说,有时拉萨站晴空万里,但沿线再往前走5—10公里有片云,一下雨就有可能发生水毁。因此,作为线路监测者,茹振华和团队每天要沿线巡视。“拉林沿线都装有高清摄像头,一旦某段有云形成,我们会立刻通知车间赶紧巡视设备,做好防灾准备。”

 

张晓昊指出,拉林铁路沿线多高山峡谷,林芝附近植被茂盛,但靠近西藏的路段山体高陡、植被稀少,局地短时强降雨的冲刷破坏性非常强。每年5月到10月中旬的汛期,防范治理压力都非常大。同时,夏季也是施工维修的黄金季节,要抓住机会进行重点病害整治、工程质量缺陷整治、灾害隐患排查,对已发生水毁的地段或是防洪能力比较薄弱的地段,要安排抢修。

 

“隧间桥多出现在峡谷地区,这里常有滑坡和泥石流风险,加大了设计和运维的难度。”彭卫兵说,相比地质条件好的区域,西藏公路应急设施的设计密度需要更高,比如隧道里的联络道、应急救援站等。在泥石流、滑坡等地质灾害密集区域也应增设监控。

 

日常排查检修很重要。茹振华表示,正常运行的列车后面有时会挂一节检修车,专门检测线路问题,不同检测车还有分工,例如针对接触网、供配电所等。“跟着列车跑一圈,就有数据供分析,我们就可以精准定位问题。”

 

随着铁路电气化进程推进,更多电力机车将开始在西藏服役。川藏铁路雅安至林芝段预计2030年左右通车,将采用电气化标准。电力设施的建设和维护已成为新挑战。

 

茹振华介绍,对电车来说,钢轨两侧设有横跨火车车顶的接触悬挂系统,上有承力索和接触线,后者与电车的受电弓接触,提供电力。这意味着受电弓全程需平顺地从接触网上划过,因此接触网的允许误差在正负一厘米内。工人要在距离轨道6米高的接触网上作业。

 

多位受访者表示,灾害应对首先要做到保持地表植被,尤其避免对冻土区段地表的扰动,最大限度地保护冻结线,同时减少水土流失。这也是诸多交通工程关注的重点。张彩虹表示,拉林铁路工程总投资366亿元,其中环保相关投资13.17亿元,占3.6%。

 

西藏铁路部分建设区段常会穿越国家级风景名胜区和自然保护区,在设计阶段,环境影响论证报告就必不可少。张彩虹向《中国新闻周刊》介绍,拉林铁路建设时制定了一系列植被和表土的保护措施,控制施工活动范围,防止人员、机械设备破坏植被。同时,在路基迎风外侧设立拦沙桥,拦沙桥内种植合适的乔木、灌木、草地,从而防风固沙、保持水土。

 

水体保护也需要额外的投入。拉林铁路沿线污水纳入城市管网,或者将处理过的污水进行回用,用于地面浇灌和绿化。跨越敏感水体的桥梁,桥面也设置了雨水收集池和污水储水池。张彩虹表示,持续两年的监测数据表明,这些桥梁对沿线水体几乎不产生影响。

 

这也对以黑颈鹤为代表的珍稀野生动物的生存环境至关重要。张彩虹介绍,黑颈鹤为国家一级保护动物,主要越冬栖息地在雅鲁藏布江中游河谷,与拉林铁路部分线路重叠,因此,施工过程中,拉林铁路通过科学规划临时工程,减少对栖息地的占用,运营期通过管护使得沿线生态环境持续恢复,已实现铁路与黑颈鹤的和谐共生。

 

拉林铁路使拉萨至林芝的通行时间从公路的8小时缩短至3.5小时,建成后,林芝等地旅游收入年均增长超30%。铁路带动旅游业繁荣,沿线居民经营民宿、餐饮、导游等产业收入随之增加,动车司机、安检员、保洁员等大量岗位也为当地就业带来了生机。

 

前述工程师表示,在山南、朗县等沿路站点,铁路带动城镇化进程,特别是车站附近,高楼商铺近两年快速涌现。修路从来不仅是修一条交通线,更是经济发展的黄金通道。拉林铁路也即将启动复线建设,未来,进藏的路还会更宽、更快。

 

“所谓‘前人种树,后人乘凉’,铁路建设时的科学规划为交通动脉打下了根基,后期的维护保养则注入了可持续的生命力,二者同样重要。”张彩虹说。

 

发于2025.8.25总第1201期《中国新闻周刊》杂志

杂志标题:西藏天堑如何变“天路”