从青海格尔木到西藏拉萨有一条举世闻名的天路,它承担了90%的进藏物资和40%的进藏客流。
这条天路近500公里处于多年冻土区,该区域海拔4500米以上,年平均气温低于0℃,沿线工程深受冻土困扰。如何确保原有和新建工程的安全,事关藏区人民的安康生活和国家西南边陲的安全。
上世纪五十年代末,一支来自中国科学院的观测研究团队奔赴这里,开启了探索“天路”的征程。
冻土是一种温度等于或低于0℃的含冰岩土,具有冬季冻结膨胀、夏季融化下沉、升温强度减小、长期蠕变显著的特点。冻土是气候变化的产物,冻土问题同时具有长期性、可变性的特点,是岩土工程领域的疑难杂症,要解决这一难题,不仅需要在室内开展单元实验、模型实验,更需要在现场开展大尺度现场试验和长期观测。
第一代观测研究团队从1958年开始,就对天路沿线的冻土问题把脉问诊。他们以可可西里北麓河等地的试验和实体工程为研究对象,一测就是几十年,苦苦寻求着破解冻土难题的良方。
2001年,青藏铁路再次启动建设。为解决铁路建设中三大难题之首的冻土问题,第二代团队建设了大量试验工程,并对其进行观测研究,一直坚持至今,从未间断。
北麓河高原冻土工程安全观测研究团队的工作,验证了块石基底路基、块碎石护坡等措施的效果,有力推动了上述措施在青藏铁路上的广泛应用,保证了青藏铁路的成功建设。
正是这样超过半个世纪、持之以恒的坚守,支撑了青藏天路工程的建设和维护,先后获得国家科技进步特等奖1项、一等奖3项以及其它国家和省部级奖励20余项。
当前,冻土退化给青藏天路带来了一些新的问题,现有的工程措施不能满足青藏高速等冻土工程的建设需求。在全球气候变暖的背景下,确保天路冻土工程的安全,还需要从工程和环境相互作用的角度开展系统、全面、长期的观测和试验研究。
以70、80后为主要成员的第三代观测研究团队在天路沿线建设了多处工程和环境试验监测场地,全面构建了以冻土工程安全为核心的综合监测体系,并推动北麓河站于2020年进入国家野外站。
刘永智作为北麓河第一代观测研究团队的骨干成员,参加工作近50年以来,一直在高原坚持观测,现在每年仍然在站上工作2个月。受老一代精神的鼓舞,第三代团队继续坚守北麓河站,每月2次人工观测天路的点滴变化,每年观测里程相当于围绕赤道转了一圈。
面向未来,这支“根”扎高原的冻土团队,将继续履行坚守天路的使命,发扬“牦牛精神”,坚持奋战在天路一线,为高原冻土工程建设和维护提供更有力的支撑。