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中国首条穿越青藏高原冻土区高速路实现通车

  8月1日,经过近7年的建设,世界首条高海拔高寒多年冻土区高速公路、我国首条穿越青藏高原多年冻土区高速公路青海省共和至玉树高速公路正式通车运营。共玉高速由中交一公院负责项目全线的总体设计并承担科研攻关任务。

  共和至玉树(结古)公路为《国家公路网规划》(2013年至2030年)中,国家高速G0613西宁至丽江公路在青海境内的重要路段,也是通往玉树地区的“生命线”公路通道,在国家公路网中居重要地位。今后将成为青、藏、川、滇藏区黄金旅游线的重要路段。设计速度全线采用80公里/小时,局部地形困难路段采用60公里/小时。项目通车运营后,从西宁至玉树只需8个小时,极大缩短了玉树至省会西宁的通行时间。


共玉高速 (中交集团 供图 )

破解世界难题

    共玉高速公路作为在青藏高原多年冻土区建设的首条高速公路,在建设当中创下了多项公路建设史上的纪录,被称为高海拔、高寒、高速“三高”公路。路线全线穿越冻土区,其中穿越多年冻土区里程长达227公里,占路线总长的36%;桥梁和隧道(单幅)长39.2公里,占路线总长的11%,鄂拉山隧道和姜路岭隧道是我国首次设计建设的多年冻土区公路隧道。

    在多年冻土区进行路基、隧道、桥涵施工,不可避免的会引发冻土消融,这在全国乃至世界都没有技术先列,这一“瓶颈”是共玉高速建设中的世界性技术难题。

共玉高速沿线大量分布全球独特的极不稳定高温多年冻土,工程地质和水文地质条件复杂。全线从鄂拉山至清水河,多年冻土路段累计227.7公里,占路线总长的35.8%。沿线因多年冻土复杂,高温高含冰量路段占比大,热稳定性差等特点,致使在其基础上建设道路结构尺度3~5倍于一般等级公路和铁路的大尺度公路面临着世界性理论和技术难题。

    “共和至玉树高速公路建设关键技术”的项目负责人、中国交建副总工程师、中交一公院党委书记汪双杰介绍,一公院采用“通风换气”——通风管路基、片(块)石路基,“隔离遮盖”——黑色防护网遮盖工艺、XPS隔热板路基,“热量传导”——温热棒路基等技术手段,攻克冻土消融这一世界性技术难题。

    科研项目“青海省共和至玉树(结古)公路建设关键技术”成果经鉴定达到国际先进水平,获得2015年度“中国公路学会科学技术奖”特等奖。此外,依托“青藏高原G214线干线公路升级改造科技示范工程”立项开展的“共和至玉树高速公路多年冻土路基工程关键技术研究”等5个科研项目研究,已通过鉴定验收,3项达到国际领先水平,2项达到国际先进水平。
 

草原上“长”出来的公路

    共玉高速处于青藏高原东部多年冻土边缘地带,经过“中华水塔”之称的三江源自然保护区,平均海拔4100米以上,含氧量只有平原的一半。

作为我国首条穿越青藏高原多年冻土区的高速公路,共玉高速公路的生态防护技术是其“绿色亮点”,被沿线群众称赞为共玉高速公路为“草原上‘长’出来的公路”。

汪双杰介绍,一公院创新三江源区高寒脆弱生态路基修筑无痕化施工技术,提出退化草场草皮移植复垦技术以及高寒地区植生袋最佳物种、腐植土、保水剂及营养肥的配比用量。实现边坡绿化防护同步、同期,为生态保护提供科学依据。

    以“路基清表草皮移植技术”、“高海拔高寒地区植草技术”、“路基高边坡生态防护技术”为主要内容的高海拔高寒地区公路建设生态防护综合体系,将青藏高原宝贵资源草皮充分利用,以草皮移植边坡防护替代原设计窗孔式、菱形骨架防护,完成1000余万平方米,节约工程建设投资7亿元以上。创新实施的“公路路基高边坡草皮生态防护技术”获得青海省职工科技创新成果一等奖。
 

3代人40余年坚守高原

    这条公路的建设离不开多年的技术积累和强大的科研成果支撑。

    事实上,在共玉高速之前,中交一公院已坚守高原40余年,围绕着青藏公路的历次整治改建,探索形成的冻土工程研究方法与测试技术,奠定了我国冻土工程的研究基础,创建了我国冻土工程理论与技术体系。

自20世纪70以来,一公院3 代人,44 年,观测数据300多万组。这种持续近半个世纪的研究和技术沉淀,在土木工程界绝无仅有。也由此,一公院确立了冻土工程研究的国际领先地位。凭借寒区道路的相关研究,一公院已经两次获得国家科技进步一等奖,两次获得国家科技进步二等奖,填补了世界范围内多年冻土地区修筑沥青公路的技术空白。

据统计,我国专业从事冻土工程研究的科研人员不足400 人,而一公院就有将近100 人从事公路冻土工程研究。


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