青藏铁路挑战冻土层 对抗冷与热 Yahoo!奇摩新闻 http://tw.news.yahoo.com/060629/19/3aqqb.html 白德华、林克伦青藏铁路打破「安地斯山专列」海拔记录兴建铁路， 的确让许多国际专家跌破眼镜，而其中最大挑战则是如何克服南山口 至安多全长五五○公里多年冻土层的兴建技术难关。 冻土层是指高原地区地表下的永冻层，在结冻状态下的冻土就跟冰一 样热涨冷缩，当温度降低时冻土体积膨胀会顶高上方的路基与铁轨， 到了夏季温度升高，冻土融化且体积变小，导致铁轨下降，而经年累 月的气温变化将造成路基变形、铁轨高低不平，甚至扭曲成麻花状。 为解决此一工程难题，大陆铁道专家们苦思研发出一整套包含片石气 冷、碎石护坡、通风管与热棒排热的世界独有兴建技术。 片石气冷措施是在路基垫层上方设置一定厚度和空隙的片石层，其原 理是片石层上下界面间的温度梯度会引发空气对流，进而利用高原冻 土区的特点，加快路基基底地层的散热，确保冻土层处於低温状态。 碎石坡道是在路基一侧或两侧堆填碎石或片石形成护坡，寒季时碎石 内空气对流作用强烈有助於地层散热，暖季时对流减弱可屏蔽外界热 量渗入地层。 通风管措施是在路基内横向埋设水平通风管，冬季冷空气在管内对流 可加强路基填土的散热，有利於降低基底温度并提高冻土的稳定性； 至於热棒措施则是利用管内介质的气液转换原理，依靠冷凝器与蒸发 器间的温差，透过对流循环来传导热量。 此外，还有「以桥代路」、基底换填、路基排水等措施，而单是桥面 长度即占了一千五百公里青藏铁路的七分之一、达两百公里之长。 如何在多年冻土层内开挖隧道也是难题，为避免开挖热气融化冻土， 大陆工程人员在风火山隧道内设置一座大型空调系统，将洞内开挖温 度控制在摄氏零下五度至五度间，而在浇灌水泥入模时则将温度升高 至五度，以提高冻土回冻速度确保混凝土质量。 针对含冰量较高的冻土地堑路段，则分层分段采用机械或爆破方式开 挖，尽量减少路基暴露时间，而基坑在开挖後，白天用遮阳材料覆盖 、晚间掀开以利回冻，目的都是要减少热气扰动影响冻土层结构。 --

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