樣的凍土層,我們稱之為第一種凍土,也屬於輕微凍土。”
第一種凍土,就是凍結深度不太嚴重,這種凍土因為含水量稍微少一些,冬天和夏天對它的體積影響較小,但依然有影響,只是隆起和下沉量不是特別多而已。
即便這樣,也得考慮地基下沉因素,畢竟天路線可以說是百年大計,黨和國家領導人,都極其重視。
哪怕下沉一公分,又隆起一公分,造成鐵路出現一個個三角坑,火車都可能傾翻。
因此,任何人都不敢大意。
“第二種,算是中度凍土,就是凍結的深度,比第一種要嚴重,凍結的深度更深,隨著氣溫的變化,土壤上升和下降較為嚴重。”林小勇又道。
對於第二種凍土,就是在第一種凍土上,凍結的深一些。
從崑崙山到唐古拉山這段距離內,崑崙山地界開始,越往唐古拉山,凍土的厚度,會隨之變化,呈現階梯型。
而崑崙山開始地段,凍土並不是很嚴重,繼續往唐古拉山地段,凍土逐漸變得嚴重起來,最後更是有永久冷凍層。
“最後一種,也是最複雜的凍土,也可以稱之為重度凍土。這部分凍土,一般位於沼澤地帶,而且凍土深度多的達幾百米,在下面是永凍層,如何在這種凍土上建鐵路,最為困難。”林小勇繼續道:“因為隨著溫度的變化,沼澤就像泥潭,凍土板結,可以過車,夏天就深陷,對地基的影響及其嚴重!”
一直以來,如何在凍土沼澤上修建鐵路,才是鐵路科研人員最為關注的事情,在這方面的研究,長達半個多世紀。
為何將凍土分成三種,又使用三種不同的解決辦法,主要原因,還是考慮到預算投資等事情。
區分完三種凍土之後,林小勇繼續道:“對於解決凍土的辦法,設計院給出的答案是:儘量不擾動原有地層,透過某種辦法,讓凍土的溫度,保持在一個範圍內。讓凍土不會因為溫度的變化,而出現隆起和下沉情況,如此一來,保證線路的穩定性,確保行車安全。”
說白了,就是控制凍土的溫度,一旦凍土的溫度控制在某個很小的範圍內,不會受外界氣溫的影響,就不會有下沉和隆起情況出現。
這種辦法,就是以‘冷卻路基’為手段的積極的保護凍土原則。
可如何達到這個目的,才是關鍵所在。
像青藏公路等工程的建設,也存在凍土區域,前期施工地段,卻不是這樣考慮的。
當時修建青藏公路的時候,遇到凍土區段,常用的辦法都是增加熱阻力為手段,來保護凍土原則。
這種辦法,就是採取不開挖,多填路基的原則,可當溫度變化較大時,凍結和融化厚度不一致時,依然會出現下沉劇烈等情況,最終導致路面破壞嚴重。
“對於第一種輕微凍土,設計院給出的辦法叫片石砌冷路基,也叫拋石路基,拋石路基又分為兩種,一種叫拋石護坡路基,另外一種叫拋石氣冷路基。”林小勇介紹道。
其實在提出這種拋石路基之前,科研工作者們先做了另外一個試驗,還有另外一種辦法,也能解決高原凍土問題。
這種辦法,叫著通風管路基。
通風管路基,顧名思義,就是在路基下面,並排著埋設一根根混凝土管,就像我們見過的,從路下面埋設一根水管一樣,只是通風管路基,是埋設一大排的管道。
冬天的時候,空氣有較大密度,在自重和風的作用下產生對流,帶走管內的溫度,並不斷的將周圍土體的熱量帶走,降低基底地溫,達到保護凍土的目的。
說白了,就是到了冬天的時候,冷空氣從管子裡穿過,帶走管子裡和周圍土壤的溫度,凍土的溫度便不會因為在上面鋪設了路基,而導致熱量傳輸不出去的