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朱东鹏：又爱又恨冻土情（图）

//m.auribault.com 2014-10-10 来源：西藏日报

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图为青藏公路沿线随处可见的热棒。本报记者卢明文摄

　　青藏公路格尔木至拉萨段长约1150公里，其中穿越连续多年冻土地区约550公里。多年冻土路段沿线气候环境恶劣、地质条件复杂多变，再加上多年冻土对温度的依赖性及热不稳定性等特性，在全球气候变暖的大背景下，给青藏公路的修筑和安全运营带来了很大的挑战和安全隐患。

　　36岁的朱东鹏，是中交第一公路勘察设计研究院有限公司（以下简称“中交一公院”）下设寒区环境与工程研发中心的总工程师。2002年，朱东鹏从中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究生毕业后，到现在的单位工作。那一年，他第一次上高原，到格尔木就有轻微的高原反应，后来到了昆仑山口，高原反应特别严重，只能吸氧。这也是他第一次体验到了高原的“厉害”。

　　冻土，是指零摄氏度以下并含有冰的各种岩石和土壤，一般可分为短时冻土、季节冻土以及多年冻土。冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度。因此，在冻土区修筑工程就必须面临两大危险：冻胀和融沉。

　　朱东鹏介绍说，虽然在加拿大、俄罗斯等国家也存在冻土，但他们均属高纬度冻土，比较稳定。青藏公路沿线纬度低、海拔高、日照强烈，而太阳辐射对冻土有着非同寻常的影响。加上青藏高原年轻，构造运动频繁，并且这里的多年冻土具有地温高、厚度薄、热融发育等特点，其复杂性和独特性举世无双。

　　正因为冻土的特殊性，所以朱东鹏他们工作的地方都是高海拔、环境恶劣的观测站。有时甚至一个人在观测站，一呆就是三四个月；长时间吃不到蔬菜、不能洗澡都是常有的事，高原反应更是家常便饭，“苦不可怕，寂寞最难熬。”朱东鹏说，“有时人特别烦躁，可是连吵架的人都找不到。”

　　自1954年青藏公路通车以来，在全球气候变暖的大背景下，多年冻土区尤其是高温高含冰量地区路基病害不断发生、发展。到20世纪80年代中期路面黑色化后，由于沥青路面的吸热与封水作用，使多年冻土路段路基病害进一步加剧。青藏高原多年冻土地基的不稳定性已成为公路建设的“瓶颈”。为了解决这些问题，从1973年开始到现在，青藏公路科研工作从未中断过，中交一公院针对青藏高原多年冻土地区公路修筑技术已开展了40余年的持续研究，到朱东鹏这一批人已是第三代了。

　　研究表明，青藏公路当年冻土路基的处理措施有很多，总体来说以保护多年冻土为主。按机理归纳总结主要有以下几类：调控传导类，主要措施是使用保温材料，改变路基高度；调控对流类，包括片块石路堤、通风管路基、热棒等技术；调控辐射类，包括改变表面颜色，使用遮阳板（棚）等。

　　说起这些专业术语，朱东鹏自己都笑了。他进一步介绍说，“如果把冻土比作冰棍，那就必须尽量减缓这些‘冰棍’的融化速度。”冻土最可怕的特性是“热融冻胀”——遇热融化下沉，路基塌陷；遇冷冻胀变形，把路基顶起来。一沉一胀，严重影响路基的稳定性。

　　“木箱里的冰棍，怕融化就拿棉被捂上，修公路也借鉴了这个思路。”朱东鹏介绍说，主要方法有两种——在路基斜坡上铺筑一定厚度的碎石，称为“碎石护坡”；在路基下填筑一定厚度的片石，称为“片石通风路基”。碎石间有空隙，起到通风的作用：冬季从路基中排除热量，夏季可以抵挡热空气，减少热量吸收。

　　“棉被的效果并不持久，最好能把冰棍放进冰箱里，热棒就能起到冰箱的降温作用。”朱东鹏说，在青藏公路沿线路基两旁，我们常常能看到一些碗口粗细、高约2米的钢管，这就是热棒。棒体中空，灌有液态氨，在路基下，埋藏5米深。热棒具有单向传热性能：热量只能从地下传到地上。冬季，棒内的液态氨由液态变为气态，带走热量，增加路基冷储量；夏季，热棒则停止工作，保持冻土低温，使其不被融化。

　　朱东鹏还介绍说，另外一种“以桥代路”的技术，主要针对极不稳定的高含水量冻土地段，但由于成本太高，在青藏公路上很少使用。

　　最后，朱东鹏用“又爱又恨”来描述他对冻土的感情：恨，是因为有冻土的地方，条件都很艰苦；爱，是因为他的工作就是研究冻土，这是他的事业，在极具挑战性的冻土研究中能够找到自己的人生价值。

编辑：朱晶晶