玉樹(shù)震后公路交通恢復(fù)重建用了哪些高科技？
2016-03-11
重建后的214國(guó)道為玉樹(shù)打通了生命之路、幸福之路。
驅(qū)車(chē)飛馳在平坦的214國(guó)道青海共和至玉樹(shù)公路上，很難想象6年前這里曾是滿目瘡痍。2010年4月14日，青海省玉樹(shù)藏族自治州發(fā)生了7.1級(jí)強(qiáng)烈地震，道路阻斷、房屋坍塌，給玉樹(shù)的交通和經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重創(chuàng)。地震過(guò)后，重建工作刻不容緩，而道路的暢通是重建順利進(jìn)行的前提和保證。
地震發(fā)生以來(lái)，交通運(yùn)輸部高度重視，迅速啟動(dòng)交通系統(tǒng)抗震救災(zāi)和震后交通恢復(fù)重建及相關(guān)科研工作，通過(guò)交通科技管理中心設(shè)立專項(xiàng)，為抗震救災(zāi)和玉樹(shù)地區(qū)公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐和保障。在交通運(yùn)輸部科技司的部署組織下，由交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院、交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院、中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司、招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司、中交第一公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司、中交第二公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司、四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院所等單位組成“科技支持玉樹(shù)災(zāi)后恢復(fù)重建志愿服務(wù)團(tuán)”，為玉樹(shù)災(zāi)后交通恢復(fù)重建開(kāi)展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。交通運(yùn)輸部還從項(xiàng)目、資金和技術(shù)方面給予大力支持，為公路恢復(fù)重建鋪平道路。
在交通運(yùn)輸部、青海省交通運(yùn)輸廳的大力支持下，青海省交通科學(xué)研究院（簡(jiǎn)稱青海省交科院）勇挑重?fù)?dān)，申報(bào)了交通運(yùn)輸部交通科技項(xiàng)目《玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)公路建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與工程示范》、《高海拔地區(qū)震后路基路面修復(fù)與建設(shè)技術(shù)研究》、《高海拔地區(qū)震后構(gòu)造物維修與防凍害技術(shù)研究》項(xiàng)目，以科技為支撐，為玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)打通生命之路、幸福之路，也給三江源地區(qū)道路運(yùn)輸、生態(tài)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)及旅游發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基矗目前，這三個(gè)項(xiàng)目已通過(guò)專家驗(yàn)收，成果得到肯定和好評(píng)。
防災(zāi)減災(zāi)抗震加固護(hù)生態(tài)
青海省地震災(zāi)害頻繁，道路交通應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害的能力卻十分薄弱，2010年發(fā)生在玉樹(shù)的地震再次給青海省交通運(yùn)輸部門(mén)敲響警鐘。在青海省道路交通網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展與地震災(zāi)害頻發(fā)的現(xiàn)實(shí)面前，青海省交科院聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院等單位開(kāi)展了“玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)公路建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與工程示范”研究，進(jìn)行了震區(qū)高速公路路基穩(wěn)定性、邊坡預(yù)應(yīng)力錨索抗震技術(shù)、道路交通應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制、凍土工程地質(zhì)條件及環(huán)境評(píng)估與恢復(fù)等技術(shù)研究，為提高青海道路交通地震應(yīng)急反應(yīng)能力作出了重要貢獻(xiàn)。
遙感衛(wèi)星確認(rèn)受損道路
青海省震區(qū)道路交通系統(tǒng)災(zāi)害分布廣、多點(diǎn)多次突發(fā)的特點(diǎn)給負(fù)責(zé)搶通的路政人員帶來(lái)很大困難。研究人員指著一張遙感影像圖告訴記者，圖片上淺灰色的條帶是214國(guó)道，條帶上的黑色區(qū)域就是被埋路段。研究人員進(jìn)一步解釋說(shuō)，從黑色區(qū)域的面積和位置來(lái)看，該路段被埋很可能是因?yàn)榘l(fā)生了滑坡、泥石流等大規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害?！斑\(yùn)用遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)不同的遙感數(shù)據(jù)源采用不同的分析方法，對(duì)震后道路交通應(yīng)急搶通很有幫助。”據(jù)介紹，項(xiàng)目組總結(jié)分析了道路、橋梁在遙感影像上的幾何形狀特征、光譜特征、上下文特征，已經(jīng)可以從遙感影像上準(zhǔn)確識(shí)別道路、橋梁在地震后的受損情況，甚至能快速提取被滑坡淹沒(méi)路段的震害信息。根據(jù)這些信息，項(xiàng)目組提出了214國(guó)道青海段地震災(zāi)害損壞的評(píng)價(jià)方法，以后再發(fā)生地震災(zāi)害，路政人員就可以在第一時(shí)間掌握震區(qū)道路情況，采取相應(yīng)搶通措施。
針對(duì)青海省道路交通地震應(yīng)急反應(yīng)在人員、機(jī)制、物資方面的不足，項(xiàng)目組提出了詳細(xì)的地震交通應(yīng)急策略，為震前加固、震中搶通、震后重建制定了切實(shí)可行的方案。該地震交通應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制的建立，可主動(dòng)緩解地震給青海省交通帶來(lái)的影響，還使青海省交通運(yùn)輸系統(tǒng)對(duì)自身應(yīng)急反應(yīng)能力的現(xiàn)狀有清楚、全面的認(rèn)識(shí)，為青海省道路交通應(yīng)急機(jī)制的發(fā)展指明了方向，最大限度減輕災(zāi)害造成的損失。
抗震錨索穩(wěn)固邊坡
地震發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的的沖擊能量，現(xiàn)有邊坡錨索往往難以承受這種沖擊，容易發(fā)生變形甚至被拉斷。地震過(guò)后邊坡會(huì)形成永久性變形，現(xiàn)有錨索的錨固結(jié)構(gòu)無(wú)法適應(yīng)這種變形，導(dǎo)致道路坍塌。因此，項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)出一種新型預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)，具備出色的抗震性能，就算在9度及以上的高烈度震區(qū)依然能保證邊坡穩(wěn)定。據(jù)了解，該錨索以現(xiàn)有壓力型錨索為基礎(chǔ)，采用抗震錨固體系，可緩沖地震瞬間沖擊力，避免錨固體系發(fā)生毀滅性破壞。同時(shí)，該錨索最大變形量超過(guò)30厘米，即使邊坡在地震中發(fā)生大的變形，錨索也能與之協(xié)調(diào)，保證邊坡的安全穩(wěn)定。值得一提的是，項(xiàng)目組還將抗震錨索發(fā)展為新型的安全錨索，可用于爆破與震動(dòng)環(huán)境下的巖土錨固、大變形滑坡及超高邊坡治理、大斷面與大變形地下工程支護(hù)等，有效延長(zhǎng)了高寒地區(qū)高等級(jí)公路使用壽命，既保證多年凍土區(qū)高等級(jí)公路的建設(shè)質(zhì)量和抗震性能，又大大降低了養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，節(jié)約了人力、物力和財(cái)力。
固氮引流保護(hù)路域植被
沿著214國(guó)道從玉樹(shù)一路向北，隨著海拔的不斷降低，公路兩旁的植被卻越來(lái)越少。據(jù)介紹，人類活動(dòng)的擾動(dòng)和土壤肥力的不足導(dǎo)致青海低海拔區(qū)的植被退化更為嚴(yán)重。此外，共和至玉樹(shù)段路域土壤中的氮素不足且土壤呈鹽堿化，也是限制植被恢復(fù)和物種多樣性的重要原因。因此，研究人員在重建震區(qū)公路時(shí)在公路兩旁增施氮肥、種植固氮植物，借此改善土壤肥力。由于該地區(qū)土壤鹽分主要來(lái)自路面徑流，所以項(xiàng)目組通過(guò)加強(qiáng)路面排水來(lái)減輕土壤鹽堿化，保護(hù)植被。另外，項(xiàng)目組還組合使用熱棒與XPS板，采用L形熱棒，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)及施工方法的優(yōu)化，避免工程對(duì)高寒區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。
震后維修加固涵洞防凍害
目前在我國(guó)多年凍土地區(qū)的公路支擋結(jié)構(gòu)和橋涵工程病害較為普遍，極大地影響了構(gòu)造物的使用性能，嚴(yán)重影響車(chē)輛行駛的舒適性和安全性。傳統(tǒng)的重力式擋土墻適應(yīng)變形力較差，無(wú)法負(fù)荷多年凍土區(qū)土壓力、凍脹力在暖季和寒季的交替循環(huán)作用，經(jīng)過(guò)幾次凍融循環(huán)就會(huì)遭到破壞。然而，在現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則中都沒(méi)有關(guān)于多年凍土地區(qū)支擋結(jié)構(gòu)、橋涵設(shè)計(jì)與施工的相關(guān)規(guī)定。為了解決這一難題，青海省交科院會(huì)同長(zhǎng)安大學(xué)、青海地方鐵路建設(shè)投資有限公司開(kāi)展了“高海拔地區(qū)震后構(gòu)造物維修與防凍害技術(shù)研究”。
改性瀝青防地基凍脹
高海拔地區(qū)涵洞破壞的主要原因是地基凍脹。影響地基凍脹的關(guān)鍵在于水，地基含水量越高或水分補(bǔ)給越充足凍脹就越嚴(yán)重。除了水，地基土的凍脹敏感性和地基的溫度波動(dòng)也會(huì)影響凍脹程度。因此，實(shí)現(xiàn)涵洞穩(wěn)定要做好涵洞防滲漏和涵洞地基溫度調(diào)控。
為減緩凍土在施工中的融化速度，降低地基中的含水量，項(xiàng)目組在洞口邊坡上支起遮陽(yáng)網(wǎng)，在洞頂插入熱棒，在洞內(nèi)修筑水溝、泄水洞；為預(yù)防地基凍害，項(xiàng)目組為洞口設(shè)計(jì)了防雪棚，精心配置了防凍性能強(qiáng)的混凝土，在拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)時(shí)都小心地做好保溫措施，還計(jì)算出保溫層最為經(jīng)濟(jì)的厚度和鋪設(shè)方法。
在共玉高速公路鄂拉山隧道涵洞外，涂抹有改性瀝青的橡膠管整齊地堆放著，幾名工人正在拌制砂礫；涵洞內(nèi)，工人們正在用專用的界面劑處理變形縫。項(xiàng)目研究人員告訴記者，不久后那些橡膠管將被填塞到變形縫中，這是經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)才找到的修復(fù)涵洞變形、預(yù)防滲漏的好辦法。工人們正在拌制的是經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組改良的聚合物改良砂，不但具有較好的防滲透性能，還可以起到“熱半導(dǎo)體”效應(yīng)，在減少涵洞含水量的同時(shí)降低地基溫度，使地基保持凍結(jié)狀態(tài)，防止凍脹對(duì)涵洞造成破壞。
柔性支擋加固涵洞洞口
在214國(guó)道玉樹(shù)受災(zāi)段，有的涵洞洞口的支擋結(jié)構(gòu)呈倒U形，順勢(shì)斜建在邊坡上；有的洞口支擋結(jié)構(gòu)像是在地面上垂直樹(shù)起了一座石頭墻，立在邊坡前。據(jù)了解，這分別是項(xiàng)目組獨(dú)創(chuàng)的護(hù)坡式石籠和墻式石籠，可以有效避免涵洞“塌腰”和洞口落土。
石籠維護(hù)了涵洞的穩(wěn)定性，如何保護(hù)石籠呢？原來(lái)，在石籠和邊坡之間藏著EPS重力式擋墻。EPS材料可以起到明顯的雙向隔熱效果，防止邊坡凍土隨溫度變化發(fā)生體積變化，導(dǎo)致石籠遭受推頂和沉降。和傳統(tǒng)的重力式擋土墻相比，EPS材料具有更強(qiáng)的適應(yīng)變形能力，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的重力式擋墻無(wú)法負(fù)荷凍脹力在暖季和寒季的交替循環(huán)作用的缺陷。
想要涵洞牢固，還必須保證邊坡穩(wěn)定。在姜路嶺隧道、雁口山隧道等多個(gè)隧道洞口都矗立著一根根熱棒。據(jù)了解，在高原凍土區(qū)，凍融交界面在暖季易發(fā)生滑坡，將熱棒埋入邊坡后，地面大氣中的低溫可通過(guò)熱棒傳入地基，使熱棒周?chē)耐馏w凍結(jié)形成“凍結(jié)樁”?！皟鼋Y(jié)樁”能夠起到類似抗滑樁的作用，有利于減小活動(dòng)面的水平位移及活動(dòng)層的下滑力。
路面修復(fù)新材料新工藝提升質(zhì)量
青藏高原孕育著厚厚的多年凍土，給震后公路建設(shè)和維護(hù)帶來(lái)極大困難。同時(shí)，高海拔地區(qū)復(fù)雜惡劣的水文、地質(zhì)及氣候環(huán)境給震后路基路面修復(fù)與建設(shè)提出了極大挑戰(zhàn)和更高要求。因此，青海省交科院聯(lián)合交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院、青海地方鐵路建設(shè)投資有限公司、長(zhǎng)安大學(xué)，開(kāi)展了“高海拔地區(qū)震后路基路面修復(fù)與建設(shè)技術(shù)研究”，完成了214國(guó)道8個(gè)路段的路基檢測(cè)工作，找到了凍土路基年度穩(wěn)定性的變化規(guī)律，分析了高填方路基的抗震性能，為震后路基路面的修復(fù)與建設(shè)提供了技術(shù)支持。
新材料維修水泥路
在青海省214國(guó)道姜路嶺至清水河段，以前常常可以看見(jiàn)裂縫如疤痕一樣蜿蜒在路面上。和傳統(tǒng)的瀝青路面相比，水泥混凝土路面可以對(duì)太陽(yáng)輻射起到良好的反射作用，從而減少熱量吸收，緩解凍土的融化，還能有效降低路堤填土高度，減少公路建設(shè)對(duì)青藏高原生態(tài)環(huán)境的破壞。但是，目前水泥混凝土路面在青藏高原地區(qū)應(yīng)用時(shí)病害較多，特別是在玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)，水泥混凝土路面斷板、開(kāi)裂病害嚴(yán)重。因此，找到震后水泥混凝土路面的維修方法，提高水泥混凝土路面對(duì)青海省多年凍土地區(qū)的適應(yīng)能力成為亟待解決的問(wèn)題。
“路面裂縫修補(bǔ)材料必須能承受高海拔地區(qū)嚴(yán)酷的自然條件，為此我們開(kāi)發(fā)了水泥混凝土路面早期修補(bǔ)劑?！睋?jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，環(huán)氧樹(shù)脂裂縫快速修補(bǔ)材料和硅灰改性超細(xì)水泥裂縫快速修補(bǔ)材料具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等優(yōu)勢(shì)，較好地解決了原有材料與舊混凝土不相容的問(wèn)題。
214國(guó)道石頭山段有更為嚴(yán)重的路面病害——斷板，最寬達(dá)到7厘米，嚴(yán)重影響了公路使用。在修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，施工人員先將破碎板鑿除，然后將基層沖洗干凈并澆筑新的混凝土。研究人員告訴記者，根據(jù)斷板程度的由輕到重，可采用裂縫修補(bǔ)、局部修補(bǔ)和整塊板更換三種方法。另外，項(xiàng)目組還開(kāi)發(fā)了水泥混凝土路面早期修補(bǔ)劑，解決了震后水泥混凝土斷板更換周期長(zhǎng)和耐久性差等問(wèn)題。
為了更有針對(duì)性地進(jìn)行路面修復(fù)，項(xiàng)目組將路面裂縫分為輕度、中度和重度三個(gè)等級(jí)。對(duì)于寬度小于3毫米的輕度裂縫，采用擴(kuò)縫灌漿法；對(duì)于寬度介于3毫米至15毫米之間的中度裂縫，采用直接灌漿法或條帶罩面補(bǔ)法；對(duì)于寬度大于15毫米的重度裂縫，采用全深度補(bǔ)塊法。通過(guò)分級(jí)處理，快速、準(zhǔn)確地對(duì)裂縫進(jìn)行修復(fù)。
溫拌瀝青延長(zhǎng)施工季
溫拌瀝青技術(shù)的節(jié)能減排效果得到了業(yè)界公認(rèn)，對(duì)于低溫時(shí)間較長(zhǎng)的青海來(lái)說(shuō)，溫拌還意味著更多的時(shí)間可以施工。
10月的青海已是天寒地凍，如果采用普通熱拌瀝青混合料，路面很難壓實(shí)。在此背景下，項(xiàng)目組決定改用溫拌瀝青技術(shù)，把施工溫度降低了30攝氏度，使施工可以在較低的氣溫條件下進(jìn)行，顯著延長(zhǎng)了道路施工季節(jié)。如今已過(guò)去了3年多，試驗(yàn)路段依然保持著良好的服務(wù)水平，路面性能與熱拌瀝青混合料不相上下。
同時(shí)，項(xiàng)目組研發(fā)的瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了路面對(duì)凍土變形的適應(yīng)能力，從而延長(zhǎng)了高寒地區(qū)公路使用壽命，為今后我國(guó)類似高海拔地區(qū)公路，特別是高速公路的建設(shè)提供了寶貴的理論參數(shù)與科學(xué)依據(jù)。
組合路基降溫護(hù)凍土
冬季，凍土在負(fù)溫狀態(tài)下就像冰塊，隨溫度的降低體積發(fā)生劇烈膨脹，推頂上層路基、路面；夏季，凍土隨溫度的升高而融化，體積縮小后使路基發(fā)生沉降。這種周期性的變化很容易導(dǎo)致路基和路面的膨脹、隆起、沉陷、變形、斷裂、破碎。事實(shí)上，凍土的融沉變形正是青藏高原地區(qū)路面破壞的主要原因。
如果路基能主動(dòng)降溫就可大大減少凍土的融化，也就能減輕路面變形。以往常采用在路基中加鋪保溫材料的方法來(lái)增加路基的隔熱性能，減少傳入凍土的熱量。項(xiàng)目組對(duì)幾種常用的保溫材料進(jìn)行了檢測(cè)研究，發(fā)現(xiàn)塊石路基可以起到“熱半導(dǎo)體”作用，但用于高等級(jí)公路時(shí)降溫性能受到影響。熱棒維護(hù)路基熱穩(wěn)定性的效果雖好，但造價(jià)和后期維護(hù)費(fèi)用都較高。通風(fēng)管路基在高寒冰冷的凍土區(qū)具有優(yōu)勢(shì)，但僅適用于不凍脹或弱凍脹的多年凍土區(qū)。也就是說(shuō)，綜合利用各種保溫材料，找到最為經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)計(jì)才能滿足青海高原凍土區(qū)公路建設(shè)的需要。因此，項(xiàng)目組根據(jù)共和至玉樹(shù)結(jié)古鎮(zhèn)公路沿線典型的氣候和地質(zhì)特點(diǎn)，在試驗(yàn)路段上綜合利用XPS板路基、片塊石通風(fēng)路基、通風(fēng)管路基和熱棒路基四種形式。應(yīng)用結(jié)果表明片塊石路基的片塊石層平均粒徑為20厘米至30厘米時(shí)降溫效果較好，XPS板路基在暖季的隔熱效果明顯，通風(fēng)管路基在冷季發(fā)揮出明顯的冷卻效果，熱棒路基的熱管縱向間距為2米時(shí)最為經(jīng)濟(jì)有效。
另外，碎石層對(duì)路基的變形具有很好的調(diào)節(jié)作用，為了更好發(fā)揮碎石層的作用，項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)找到路堤高度、含水量、碎石層厚度對(duì)碎石層路基的影響，繪制出了碎石層發(fā)揮變形調(diào)節(jié)能力的厚度設(shè)計(jì)諾莫曲線，今后施工時(shí)只要確定了路基高度就可以快速計(jì)算出適合的最小碎石層厚度。
持續(xù)研究在實(shí)體工程中改進(jìn)成果
在項(xiàng)目進(jìn)行中，研究人員又發(fā)現(xiàn)一些可繼續(xù)研究的課題。例如圍巖水分場(chǎng)遷移是隧道凍害中的難題，準(zhǔn)確模擬水分場(chǎng)的遷移、總結(jié)水分場(chǎng)的遷移規(guī)律對(duì)隧道凍害機(jī)理的研究有很大幫助，青海省交科院的科研人員正在為此而努力。
“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中做了大量理論分析和數(shù)值試驗(yàn)，這些成果需要在實(shí)體工程中進(jìn)行驗(yàn)證和改進(jìn)?！表?xiàng)目組負(fù)責(zé)人舉例說(shuō)，寬幅路基的研究工作主要集中在數(shù)值模擬分析，雖然已應(yīng)用在清水河路段，但高原局地因素多變，對(duì)寬幅路基的影響十分復(fù)雜，所以項(xiàng)目組將持續(xù)監(jiān)測(cè)清水河試驗(yàn)工程、收集相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步研究寬幅路基的穩(wěn)定技術(shù)，制定更加詳細(xì)、全面的技術(shù)規(guī)范。另外，緩沖材料對(duì)擋土墻具有減載效能，但目前還難以準(zhǔn)確量化，項(xiàng)目組將積極尋找合適時(shí)機(jī)，把理論成果應(yīng)用于實(shí)體工程，通過(guò)觀測(cè)得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為高原凍土區(qū)高速公路建設(shè)提供更加有力的技術(shù)支撐。
對(duì)于已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際工程的科研成果，有些需要更長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)行判定。一是由于依托工程進(jìn)度原因，工程措施在施工完成后才能開(kāi)始監(jiān)測(cè)，所以持續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間只有一兩年，結(jié)果主要反映前期效果。二是對(duì)于多年凍土區(qū)植被恢復(fù)和重建，尤其是當(dāng)公路建設(shè)從大規(guī)模、高強(qiáng)度的人為養(yǎng)護(hù)變成運(yùn)營(yíng)后的低強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)后，現(xiàn)有植被能否更好地生長(zhǎng)發(fā)育需要進(jìn)一步觀察。因此，項(xiàng)目組將對(duì)試驗(yàn)路段的使用狀況、植被的變化趨勢(shì)和演替規(guī)律進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤觀測(cè)，并把科研成果應(yīng)用到更多的公路建設(shè)中，進(jìn)一步檢測(cè)驗(yàn)證科研結(jié)論。
“受限于當(dāng)時(shí)的現(xiàn)實(shí)情況，研究中還有一些需要改進(jìn)的地方?！毖芯咳藛T介紹說(shuō)，基于成本、材料用量及使用習(xí)慣等方面的考慮，高寒區(qū)隧道防凍害研究主要針對(duì)瀝青改性開(kāi)展。目前，水利、建筑和市政行業(yè)采用的變形縫止水、填塞材料已呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，所以有必要進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)，引入一些符合寒區(qū)低溫大變形使用要求、性價(jià)比較高的涵洞防水材料。另外，高寒地區(qū)隧道防凍害措施日益成熟，而防凍害材料、外加劑方面的研究尚有不足，未來(lái)可以研制摻加摻和料的高性能混凝土，以提高隧道的抗凍性、抗?jié)B性。
聯(lián)合攻關(guān)七家單位志愿服務(wù)
在高原凍土地區(qū)修建高速公路是世界性難題，單憑青海省交科院顯然力不從心。在交通運(yùn)輸部科技司的領(lǐng)導(dǎo)下，交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院、中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司、招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司等7家單位組成“科技支持玉樹(shù)災(zāi)后恢復(fù)重建志愿服務(wù)團(tuán)”（簡(jiǎn)稱志愿服務(wù)團(tuán)），派出37名骨干技術(shù)人員，歷時(shí)3年，為玉樹(shù)災(zāi)后重建工程提供現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和咨詢服務(wù)，開(kāi)展系列講座，培訓(xùn)研究技術(shù)人員，為青海交通恢復(fù)重建提供了有力的科技援助。
重建初期，志愿服務(wù)團(tuán)匯集各領(lǐng)域智慧，為玉樹(shù)公路恢復(fù)重建開(kāi)山鋪路。根據(jù)214國(guó)道玉樹(shù)多年凍土區(qū)路段受災(zāi)情況和勘察設(shè)計(jì)工作要求以及214國(guó)道青海段多年凍土的分布特點(diǎn)，志愿服務(wù)團(tuán)編寫(xiě)了《國(guó)道214線公路勘察設(shè)計(jì)細(xì)則》，開(kāi)展了《國(guó)道214線多年凍土區(qū)高速化公路設(shè)計(jì)技術(shù)》專題研究，提出了214國(guó)道共和至結(jié)古鎮(zhèn)多年凍土區(qū)公路路基、路面、橋梁及隧道抗凍設(shè)計(jì)方案與多年凍土區(qū)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題，為玉樹(shù)地區(qū)震后公路恢復(fù)重建奠定了基矗
重建中遇到難題，志愿服務(wù)團(tuán)親赴現(xiàn)場(chǎng)，專家們各展所長(zhǎng)，開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，充分發(fā)揮智囊團(tuán)作用。2012年9月18日清晨，剛下過(guò)雨，戶外氣溫只有幾度，志愿服務(wù)團(tuán)來(lái)到共玉高速公路通天河隧道。從隧道口進(jìn)入洞體內(nèi)1公里處，一道蔚為壯觀的“瀑布”把掘進(jìn)面阻斷了。由于山體內(nèi)出水量很大，水壓又高，施工單位對(duì)水源、地質(zhì)情況無(wú)法判斷，不敢貿(mào)然行動(dòng)，正焦急地等專家們想辦法。顧不上洞內(nèi)的陰冷和滴水，專家們聚攏到掌子面察看原因。從隧道工地回到第二合同段辦公區(qū)，擔(dān)任志愿服務(wù)團(tuán)團(tuán)長(zhǎng)的交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院時(shí)任副院長(zhǎng)張勁泉和共玉公路建設(shè)指揮部負(fù)責(zé)人立即組織專家與各標(biāo)段工程技術(shù)人員進(jìn)行座談，請(qǐng)專家給隧道建設(shè)提出錦囊妙計(jì)。針對(duì)通天河隧道出水嚴(yán)重的問(wèn)題，專家們分析了水源和出水原因。招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院隧道所副所長(zhǎng)秦峰提出先排水、再止水的具體措施，他已經(jīng)先期在工地持續(xù)工作了幾個(gè)月。聽(tīng)完他的分析論證，施工單位技術(shù)人員豁然開(kāi)朗，表示立即按專家意見(jiàn)處理。中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院的專家趙君黎建議盡可能做好施工前的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在志愿服務(wù)團(tuán)和青海省科研、技術(shù)人員的共同努力下，滲水問(wèn)題最終得到了解決。
原共玉公路建設(shè)指揮部副指揮馬清祥告訴記者，重建項(xiàng)目施工期間遇到不少困難，志愿服務(wù)團(tuán)的專家隨叫隨到，他們提供的技術(shù)咨詢對(duì)施工幫助巨大?！霸谟駱?shù)，因?yàn)楹０胃撸械膶＜遗掠懈咴磻?yīng)，吃飯只吃六成飽。即使產(chǎn)生高原反應(yīng)，呼吸急促、嘴唇發(fā)青，只要工程陷入僵局，專家們就二話不說(shuō)趕往現(xiàn)場(chǎng)，幫我們解決問(wèn)題?！瘪R清祥充滿感激地說(shuō)。
志愿服務(wù)團(tuán)秘書(shū)長(zhǎng)、部公路院科教處處長(zhǎng)牛開(kāi)民介紹說(shuō)，志愿服務(wù)團(tuán)還在工閑時(shí)組織開(kāi)展了幾次技術(shù)培訓(xùn)，收效良好。2010年，志愿服務(wù)團(tuán)先在北京舉辦了以“科技支持玉樹(shù)震后重建”為主題的交通科技大講堂，又赴青海西寧組織技術(shù)培訓(xùn)講座，從地震對(duì)橋梁抗震的啟示，到震后搶通重建的技術(shù)，再到建成后的路面養(yǎng)護(hù)方法，對(duì)青海省相關(guān)單位人員進(jìn)行了系統(tǒng)培訓(xùn)。此后的四年間，志愿服務(wù)團(tuán)還就橋梁養(yǎng)護(hù)、邊坡路基抗震技術(shù)等開(kāi)展了更具針對(duì)性的講座和交流活動(dòng)，把科技的清泉活水引入青海。
交通運(yùn)輸部除及時(shí)組建志愿服務(wù)團(tuán)外，還從科技項(xiàng)目、資金和技術(shù)方面有力支撐玉樹(shù)交通運(yùn)輸恢復(fù)重建工作。根據(jù)地震災(zāi)區(qū)對(duì)應(yīng)急保通和恢復(fù)重建的技術(shù)需求，部科技司迅速組織篩選了一批具有良好應(yīng)用效果的科研成果，整理編印成《交通基礎(chǔ)設(shè)施震后重建實(shí)用技術(shù)》送往地震災(zāi)區(qū)，讓重建工作少走彎路。
在交通運(yùn)輸部和志愿服務(wù)團(tuán)的幫助下，青海省交科院發(fā)揮了科研主力軍的作用，在214國(guó)道青海多年凍土地區(qū)成功修筑了多條試驗(yàn)路，有力保障了道路暢通、公眾安全舒適出行，為打造資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通運(yùn)輸行業(yè)提供了技術(shù)保障，提高了青海交通運(yùn)輸行業(yè)的公共服務(wù)能力、交通管理能力和可持續(xù)發(fā)展能力。與此同時(shí)，青海省交科院承擔(dān)的《玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)公路建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與工程示范》、《高海拔地區(qū)震后路基路面修復(fù)與建設(shè)技術(shù)研究》、《高海拔地區(qū)震后構(gòu)造物維修與防凍害技術(shù)研究》項(xiàng)目于今年1月順利通過(guò)驗(yàn)收，部分成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，青海省交通運(yùn)輸科研實(shí)力得到顯著提升，同時(shí)積累了大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)出新一批科研人才，為科研可持續(xù)發(fā)展打下了基矗
■專家寄語(yǔ)
交通運(yùn)輸部公路局副巡視員胡濱：
人才培養(yǎng)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合
青海省交通科學(xué)研究院承擔(dān)的三個(gè)項(xiàng)目圍繞玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)公路建設(shè)進(jìn)行，立足于多年凍土這一特殊地理?xiàng)l件，具有很強(qiáng)的針對(duì)性。
科研的目的在于獲得社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，這要依靠成果的推廣應(yīng)用。這批項(xiàng)目中溫拌瀝青項(xiàng)目就是一個(gè)推廣應(yīng)用的項(xiàng)目，項(xiàng)目組充分利用災(zāi)后公路恢復(fù)重建的依托工程，把科研成果轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益。這三個(gè)項(xiàng)目成果都適合在青海推廣應(yīng)用，這不僅有益于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還對(duì)科研的可持續(xù)發(fā)展有很大的作用。
科研隊(duì)伍的成長(zhǎng)可以促進(jìn)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)進(jìn)步，要把人才培養(yǎng)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)?，F(xiàn)在的施工隊(duì)伍中都有大學(xué)生，如何讓他們得到成長(zhǎng)鍛煉，把他們的技術(shù)發(fā)揮出來(lái)？有人說(shuō)沒(méi)有課題，其實(shí)像編訂施工工法這種與工程聯(lián)系緊密的研究就可以當(dāng)作課題交給年輕人，既培養(yǎng)了科技人才，又推動(dòng)了科技成果應(yīng)用。這同時(shí)意味著科研院所要加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系。
青海省公路學(xué)會(huì)高級(jí)工程師臧恩穆：
科研成果需要長(zhǎng)期觀測(cè)
青海省夏季氣溫低，年均氣溫也低，施工期的氣溫不高且時(shí)間較短，給公路建設(shè)造成困難。青海省交通科學(xué)研究院的三個(gè)項(xiàng)目都是針對(duì)青海高寒高海拔地區(qū)的特點(diǎn)，取得了不少成果，對(duì)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害、抗震救災(zāi)、維護(hù)民族團(tuán)結(jié)和國(guó)家安全非常重要。
對(duì)于公路科研來(lái)說(shuō)，成果需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)才能得出結(jié)論。公路是要承受自然和車(chē)流量考驗(yàn)的，所以對(duì)于研究成果，只考察兩三年遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，至少要經(jīng)過(guò)四、五年的使用，再進(jìn)行觀測(cè)檢驗(yàn)，才能對(duì)成果進(jìn)行判斷。青海省的氣候條件在全國(guó)都很特殊，所以公路科研成果更是需要長(zhǎng)期觀測(cè)。在長(zhǎng)期使用中考慮路要怎么修、以前修的路為什么壞，通過(guò)不斷鑒定來(lái)不斷改進(jìn)技術(shù)。
科研的可持續(xù)發(fā)展需要人才。從西部人才隊(duì)伍建設(shè)長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，青海省要加快建設(shè)人才梯隊(duì)，給年輕的科研人員更多機(jī)會(huì)，使他們鍛煉成為未來(lái)科研隊(duì)伍的主力軍。
■項(xiàng)目名片
項(xiàng)目名稱：高海拔地區(qū)震后構(gòu)造物維修與防凍害技術(shù)研究
牽頭單位：青海省交通科學(xué)研究院
參與單位：長(zhǎng)安大學(xué)、青海地方鐵路建設(shè)投資有限公司
研究?jī)?nèi)容：震后高原多年凍土地區(qū)支擋結(jié)構(gòu)和小橋涵維修加固技術(shù)、高寒地區(qū)隧道凍害預(yù)報(bào)與防治技術(shù)
項(xiàng)目名稱：玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)公路建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與工程示范
牽頭單位：青海省交通科學(xué)研究院
參與單位：中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所、中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司
研究?jī)?nèi)容：地震災(zāi)區(qū)214國(guó)道沿線多年凍土工程地質(zhì)分類與評(píng)估、高海拔地震災(zāi)區(qū)高速公路路基穩(wěn)定性與示范工程建設(shè)、地震災(zāi)區(qū)道路交通應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制研究、高烈度地震災(zāi)區(qū)邊坡預(yù)應(yīng)力錨索抗震技術(shù)研究、玉樹(shù)地震災(zāi)區(qū)公路建設(shè)生態(tài)環(huán)境評(píng)估和恢復(fù)技術(shù)示范工程
項(xiàng)目名稱：高海拔地區(qū)震后路基路面修復(fù)與建設(shè)技術(shù)研究
牽頭單位：青海省交通科學(xué)研究院
參與單位：交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院、青海地方鐵路建設(shè)投資有限公司、長(zhǎng)安大學(xué)
研究?jī)?nèi)容：地震災(zāi)后高填方路基穩(wěn)定性檢測(cè)與維修技術(shù)研究、高寒地區(qū)低溫環(huán)境下瀝青混合料耐久性和施工技術(shù)研究、主動(dòng)降溫能力和水泥混凝土路面下碎石層綜合應(yīng)用技術(shù)研究、高寒地區(qū)水泥混凝土路面震后維修技術(shù)研究
