青藏铁路,全称:青藏铁路,外文名称:The Qinghai-Tibet Railway。
青藏铁路是通往西藏腹地的第一条铁路,是世界上海拔最高、穿越冻土区最长的高原铁路。青藏铁路是实施西部大开发战略的标志性工程,也是当今世界高原最具挑战性、最富创造性的宏伟工程,于2013年入选由国际咨询工程师联合会(FIDIC)评选的“全球百年工程”。青藏铁路建设过程中,攻克了“多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”等世界性工程技术难题,胡锦涛总书记在青藏铁路通车庆祝大会上给予了高度评价:“青藏铁路建成通车,是我国社会主义现代化建设取得的又一个伟大成就”,“这不仅是中国铁路建设史上的伟大壮举,也是世界铁路建设史上的一大奇迹”。
青藏铁路全长1956km,分两期建成:一期工程西格段东起青海省西宁市,西至格尔木市,全长814km, 于1958年9月开工建设,1984年5月建成通车;二期工程格拉段东起青海省格尔木市,西至西藏自治区拉萨市,全长1142km,于2001年6月29日开工,2006年7月1日全线通车1685。格拉段工程总投资330.9亿元,线下工程按照国家I级干线铁路标准设计,全线最小曲线半径大于1200m的路段超过曲线总长的70%。全线设计的运行速度为:冻土地段100km/h,非冻土地段120km/h。全线海拔4000m以上的线路长达960km,多年冻土地段长达550km。唐古拉车站海拔5072m,是世界铁路海拔最高点。
青藏铁路一期工程由铁道兵七师和十师承担。青藏铁路二期工程项目业主、建设单位为青藏铁路公司,建设总指挥部为其派出单位,总经理兼指挥长卢春房。总体设计单位为中铁第一勘察设计院集团有限公司,设计总师为李金城;单项工程设计单位为原铁道第三勘察设计院集团有限公司和中国建筑设计研究院;施工单位23家,包括中国铁路工程总公司所属的10个工程集团公司、中国铁道建筑总公司所属的11个工程集团公司,以及原武警水电部队等地方单位;科研单位包括中国铁道科学研究院等科研院所以及西南交通大学等高校;监理单位包括北京铁城建设监理有限责任公司、西安铁一院工程咨询监理有限责任公司等10个单位。
为顺利推进青藏铁路工程建设,成立了国家青藏铁路建设领导小组和铁道部青藏铁路建设领导小组,合署办公,负责统筹建设工作并协调解决建设中的重大问题。原铁道部副部长孙永福负责领导小组办公室工作。青藏铁路的建成通车,结束了西藏不通火车的历史,对加快实施西部大开发战略、促进青藏两省区经济社会发展、增进民族团结以及巩固祖国西南国防,都具有十分重大的意义。
1.工程背景
建设青藏铁路是几代中国人梦寐以求的,也是几代领导人非常关心并着力解决的重大问题。新中国成立以来,国家十分关心和重视修建进藏铁路。按照中央要求,1955年,铁道部首次对修建青藏铁路可行性进行实地调研;1956年,铁道部开始组织开展线路勘测设计工作。1958年9月,青藏铁路西宁至格尔木段开工建设,1961年3月因工程技术水平和经济原因停工缓建。1973年,毛泽东在会见尼泊尔国王比兰德拉时提到,要修建青藏铁路。1974年青藏铁路恢复建设,1979年西宁至格尔木段铺通,1984年正式通车运营。
1994年7月,时隔十年后,根据第三次西藏工作座谈会关于加快进藏铁路建设前期工作的要求,铁道部积极响应,并立即组织勘测设计人员进行大面积选线,提出了青藏、甘藏、川藏、滇藏铁路4个进藏铁路方案。在专家多次论证的基础上,铁道部提出了首先修建青藏铁路格尔木至拉萨段的建议。
进入21世纪,党中央从推进西部大开发、实现各民族共同发展繁荣的大局出发,作出了修建青藏铁路格尔木至拉萨段的重大决策。2000年12月,国家计委召开了青藏铁路立项报告汇报会,会后向国务院上报了青藏铁路项目建议书。2001年2月,国务院总理办公会审议了青藏铁路建设方案,批准青藏铁路建设立项。2001年6月29日,举世瞩目的青藏铁路开工建设,时任国务院总理朱镕基在格尔木宣布青藏铁路全线开工。
2.工程价值
工程价值主要包括工程技术成果、管理创新、科学价值、经济及社会价值、政治价值等方面。
1)工程主要成果
青藏铁路工程建设面临“三大难题”的严峻挑战。一是多年冻土。线路经过连续多年冻土区长达550km,占线路总长48%。二是高寒缺氧。沿线地处雪域高原,线路位于海拔4000m以上地段960km,占线路总长的84%,大部分属于生命禁区和无人区。三是生态脆弱。由于特殊的地理环境和严酷的气候条件,生态环境一旦受到扰动破坏,短期内极难恢复,甚至根本无法恢复。通过自主创新,先后攻克了多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱等世界性工程建设难题,形成具有自主知识产权的系统创新成果,总体技术达到国际领先水平。青藏铁路形成行业标准、省部级和国家级工法多项,获得专利授权770项(其中发明专利453项),发表论文近3700篇,出版专著79本,荣获第七届“国际隧道与地下空间 协会”大奖(被称为全球隧道行业的“奥斯卡”)、2008年度国家科学技术进步奖特等奖、中国铁道学会科学技术奖(120余项)、2007年度中国建筑工程鲁班奖、第二届“国家环境友好工程”奖等多个奖项。
一是在深化多年冻土分区标准、查明沿线多年冻土分布规律的基础上,通过大量试验研究和理论分析,突破传统冻土工程的设计理念,确立了“主动降温、冷却地基、保护冻土”的设计思想,实现了对冻土环境由静态分析转变为动态分析,对冻土保护由被动保温转变为主动降温,对冻土治理由单一措施转变为多管齐下、综合施治的“三大转变”。以调控热传导、辐射、对流为理论基础,以降低地基冻土温度、保持冻土热稳定性为根本前提,系统总结出片石气冷路基、通风管路基、(碎石)片石护坡或护道、热管、片石气冷加片碎石护道、铺设保温材料等冻土路基措施,桥梁采用旋挖钻机干法成孔灌注桩基础,隧道设置防水保温层等措施。对特别复杂的高温高含冰量冻土地段采取“以桥代路”措施,即采用桥梁通过,有效确保了冻土工程的稳定可靠。
二是在建立完善高原卫生保障制度、保障体系和保障机制基础上,针对性研制了防治急慢性高原病的关键技术及装备。在世界上首次进行海拔4905m 以上地区人工制氧科学研究,研制出每小时生产24m³高纯度氧气的高原医用制氧设备,创造性地实现了风火山隧道掌子面弥漫供氧和工地氧吧车供氧,隧道内空气含氧量相当于降低海拔1200m,有效改善了作业环境。在海拔4500m至5100m的高度创造性地运用高压氧舱,填补了国内外医学空白。研究应用高原病早期预防、早期发现、早期治疗、低转下送综合救治技术,推广使用一氧化氮治疗仪、“高氧液体”等新技术。生活上推行低海拔区加工面食上送、职工宿舍集中供暖等措施,为职工健康提供保障。
三是大力创新高原植被保护、保护野生动物自由迁徙、遏制沿线水土流失、防止江河湖泊污染的有效措施。通过研究,系统地提出青藏高原海拔4000m以上高寒草原、高寒草甸区取土场及路基边坡等裸地植被恢复的成套技术,填补了该领域的空白。系统开展藏羚羊、藏野驴、藏原羚等野生动物迁徙习性研究,首创了我国重大工程设置野生动物通道的先例,建立长期的观测系统,确保野生动物迁徙和列车运营“双安全”。研究提出了一套集成创新的污水处理工艺技术,处理后能达到生活饮用水水源水质标准,有效保护了铁路沿线江河源水环境,填补了我国高寒缺氧地区低温污水深度处理技术空白。通过在宜于植草地段的路基边坡大量采用草皮防护,不宜于植草地段采用干砌片石或混凝土预制块方格形骨架护坡进行防护,或采用挂网喷射混凝土防护等措施,实现了对铁路沿线水土的有效保护。
此外,青藏铁路还研制采用了世界一流的高原铁路技术装备,研制了适应海拔4000m以上高原、进行长距离铺架施工的JQ140G型架桥机,研制了高原型客车,实现车内供氧和适应高原特殊环境的电气系统等多项技术创新。首次在高海拔地区研究采用了SF6气体绝缘开关柜和SF6负荷开关,研制了高原型35/0.4kV环氧树脂浇注式干式电力变压器,成功采用了先进的电力运动设备。全线采用GSM-R数字移动通信系统、光传输系统,实现了我国铁路首个全数字化铁路通信系统;首次实现车站无人值守,首次与铁路综合业务移动网实现无缝结合,完成无线车次号校核、机车联控,实现了调度命令车一地双向通信功能。
2)工程管理创新
一是首次对公益性铁路工程项目实行法人负责制。青藏铁路是典型的公益性工程项目,铁道部没有采用传统的由政府成立指挥部的管理模式,而是首次在青藏铁路工程实施法人负责制,经报请国务院批准,成立了既管建设又管运营的国有独资企业——青藏铁路公司,为建设运营一体化管理进行了有益探索。
二是建立“五大控制”目标管理体系。围绕实现“建设世界一流高原铁路”的总目标,建立了以工程质量、环境保护、职业健康安全、工期、投资为主要内容的“五大控制”目标管理体系,总体上体现了新的建设理念。特别是把职业健康安全列为建设管理目标,纳入管理体系,改变了传统工程建设中忽视职业健康安全的状况。按施工年度、工程类别、施工单位进行目标分解、责任分解,自上而下层层展开,实现了全员化参与、全方位落实、全过程控制。提前在安多建设铺架基地,通过公路运输机车和铺架设备,即汽车驮着火车跑,实现三个铺架作业面同时施工的局面,首创施工组织的新方法,为提前建成青藏铁路起到决定性作用。
3)工程科学价值
青藏铁路探索形成了高原极端环境下工程与自然相互协调的规律。工程建设中,研究认识了青藏高原的自然规律、环境特点、生态特征,通过技术攻关和科学管理,在工程建设过程中将防止污染、保护环境与生态再造、美化环境相结合,形成环境保护不影响工程建设,工程建设促进环境保护的科学方法。青藏铁路解析了冻土演化机理。根据青藏高原冻土形成条件和全球气温变化趋势,分析预测今后冻土发展变化的趋势以及对冻土工程的影响,形成数学模型,为“主动降温、冷却地基、保护冻土”的设计思路提供了理论依据。青藏铁路的科学探索成果为后续国家重大工程建设提供了经验。
4)工程经济及社会价值
一是显著改善了青藏高原地区的交通条件。长期以来,西藏运输主要依靠公路,后来修建了拉萨贡嘎等民航机场,并建设了格尔木至拉萨输油管道。但由于多种因素制约,进出藏的公路、航空、管道三种运输方式能力有限,造成了“出国容易进藏难”的局面,严重影响了西藏的经济社会发展。青藏铁路的建成通车,结束了西藏没有铁路的历史,使西藏形成“以铁路为骨干、航空、公路、管道等多种运输方式并存,相互促进发展、补充完善”的综合交通运输体系,缓解了运输瓶颈制约状况,大大降低了进出藏物资运输成本,使青藏两省区的投资环境改善,人民生活成本降低,生活物资大为丰富。
二是加强了青藏高原的生态保护。青藏高原煤炭资源匮乏,相当一部分城镇居民和农牧民主要依靠砍伐对生态平衡具有重大影响的植物根茎作燃料,对原本脆弱的生态环境造成了不可低估的破坏作用。青藏铁路通车后,大量煤炭、石油等能源运进西藏,减轻了各族群众对生物能源的依赖,改变了能源消费的结构。此外,过去西藏城镇居民和农牧民基本生活主要依赖牛羊肉,导致要扩大牛羊饲养规模,人口的增多和牛羊饲养规模的扩大,又使草场负荷超过承载能力,导致草场退化,形成恶性循环。青藏铁路通车后,粮食、蔬菜等大量日用物品通过铁路运输到沿线城镇和农牧区,使城镇居民和农牧民的食物消费方式多样化,减轻了过重依赖牛羊肉造成的生态压力,有效保护了生态环境。
三是促进了地区间的文化交流。青藏高原自然景观原始奇特,人文景观特色鲜明,宗教文化形态神秘,旅游资源得天独厚、极其丰富,对国内外游客具有很强的吸引力。过去由于交通落后,严重阻碍了外界对藏族文化的了解和认识。青藏铁路的通车,为拓展藏文化交流渠道、扩大藏文化认知范围、促进藏文化弘扬光大提供了有力支持,起到了推动作用。同时,众多藏族群众乘坐火车外出参观学习和相互交流,把各种文化产品带到祖国各地,加速了藏民族传统文化与现代文明的有机融合。
5)工程政治价值
西藏自古以来就是中国领土不可分割的重要组成部分。由于特殊的自然地理环境,西藏的疆域完整与政权巩固很大程度上受制于交通条件。青藏铁路的通车,为更好落实中央援藏重大决策、安全可靠运送援藏物资和人员等,提供了便利的交通运输条件,使西藏更加完好地与祖国大家庭融为一体,极大地增强了藏族人民的凝聚力和向心力,对维护国家主权和领土完整具有重大作用。
6)文化价值
经过几万名建设者、运营管理者艰辛努力和无私奉献,创造了“挑战极限、勇创一流”的青藏铁路精神。这一精神的内涵包括:不辱使命的责任意识,以人为本的建设理念,顽强拼搏的奉献情操,务实创新的科学态度,勇攀高峰的攻坚品格。“挑战极限”,不仅是挑战地理、气候和生存方面的极限,还指对技术和基础理论方面的挑战;“勇创一流”,不但是建设一流工程,而且在装备制造、运营管理、人才培养上同样要创世界一流。青藏铁路精神第一批纳入“中国共产党人精神谱系”,也是铁路系统唯一纳入该精神谱系的代表。青藏铁路精神是中华民族的一笔宝贵财富,最具传承性,不仅在青藏铁路适用,在其他铁路工程乃至国家重大工程建设项目上均可适用,已经产生巨大的精神力量,其文化价值在历史长河中将得到充分体现。
3.工程启示
青藏铁路的工程启示主要包括成功关键因素、工程哲学启示和未来发展指导三个方面。
1)成功关键因素
青藏铁路能够建设成功,主要是由于具备以下关键因素:
第一,坚持走自主创新道路。青藏铁路的建成是中国铁路自主创新的重大成果,是中华民族富于创新精神的又一例证。面对高原铁路建设的多项世界性难题,青藏铁路建设者从工程客观要求出发,发扬尊重客观规律、认识客观规律的科学探索精神,加强基础理论研究,依靠大量工程试验,成功总结创新出成套冻土工程措施,创新高原人工制氧技术和设备,创新高原环保管理模式和生态保护技术,开创了铁路建设项目管理新模式,取得了巨大成功。
第二,充分发挥集中力量办大事的制度优势。青藏铁路的建成,是党中央、国务院亲切关怀的结果,是国家各有关部门和青藏两省区大力支持的结果,是铁道部精心组织的结果,是全体建设者团结奋战的结果。青藏铁路建设工程,凝聚了来自全国各科研院所数千名科研和工程技术人员、各施工单位数以万计的建设者乃至全国亿万人民的智慧和力量,铁道部加强顶层设计、统筹管理,全体工程技术和管理人员上下一心、团结协作,攻克了一个个工程技术难关,解决了一系列建设管理难题。应该说,发挥制度优势,集中力量办大事,是实现技术和管理创新,成功建设青藏铁路的关键所在。