边巴次仁
(西藏交通建设投资有限公司, 西藏 拉萨 850006)
青藏高原虽然自身海拔高,但是它的纬度较低,地势险要。经过几代人的努力,青藏公路终于在大家不懈的努力下建成。青藏公路在万众瞩目下诞生,那么它在如此恶劣的情况下如何“永葆青春”呢?这需要对公路路基进行养护,我们就此对路基病害进行分析和防治了。当我们对公路路基病害分析时,也需要将全球变暖考虑在内,能够预测未来一段时间的情况,来保证其长久性。
冻土是一种由冰为主要构成,其中也夹杂着各种岩石,还掺杂着各种土壤。多种材料造成了环境的复杂程度。对于冻土为公路路基主要带来的问题是,容易冻胀和消融,而且这种情况常常是反复现象。因为冻土在冻实时是非常顽固的,相当于坚硬的石头,很难进行改造。但是当温度升高时,又出现消融的状况,变得松软,又失去了它的承载能力,使其变得不堪一击。那么对路基进行防治就是要解决冻土的问题了。进一步,我们发现冻土区路基的能否稳定是解决问题的关键,在经、过很多实践后发现,这与地表温度密不可分。我想这就是我们解决问题的钥匙了。
我们可以在路基底部填充一部分通风管,并添加控制温度的开关。根据温度的监测,来调节通风的大小。这种,利用物理方式来防治冻土地区公路地基方式是受西藏清水河大桥的启发。防止热量进入地基,使下方地基融化,难以承重质量,而发生塌陷。通风散热,将气候带来的热量消散。温控监测,恰到好处的掌握路基的温度,来防治危害。
早在60年代早期就有前苏联的学者就曾提出用热传导桩的论点。真正应用到实践中是美国阿拉斯加在1974年的时候,就是采用112000根热棒铺设在加油管道中。加拿大在1987年的时候,在铁路上应用热棒来保证冻土的稳定。事实证明,这是一项非常有效的路基病害防治。其分为两部分,一部分是装有散热片,用来放热,另一部分就是埋藏在土中,用来放热。在散热和吸热中不断转换,保证温度在一定数值内,防止冻土带来的问题,来保证路基的稳定。
由于高原具有特殊的气候,那么公路的地基就需要和常规地基略有差异。那么可以在地基的高度上下文章,在允许的范围内,适当的加高地基的高度,这样可以给更多的空间去采用其他方法或者融化。把握好这个高度,使整个地基更加合理。这种特殊设计是有助于公路地基危害防治的。毕竟冻土的高度不好控制,其温度升高和下降时更是存在很大差距,我们的处理方法也是随之变化,增加路基的高度更为合理。、
和“暖房工程”一样,可以人为加一些保温材料来保温。比如加一些泥炭,或者聚苯乙烯泡沫这类的保温材料来建造保温通道来维持温度。但是在不同条件下,保温材料所产生的效果也存在很大差异,怕是不满足所要达到的效果。但是加上的保温层可以阻隔冻土与地下冰或者其他无法预知的危害。频繁的人类活动也会对公路造成一定的伤害,那么特殊材料的目的是能达到阻隔的效果,并且可以缓冲一定的伤害。保温材料尽量选择具备一定的防潮功效,这样不仅会达到效果,还能保护自身在这样恶劣的条件下长久发挥其作用。
水是生命之源,人类离不开水,然而路基不同,水是路基塌陷的重大原因,但是自然界又无法避免这样的状况,排水也是工程中需要考量的方面。设置水沟是可以有效改善这样的状况。不过,这也需要根据实际情况设置不同的水沟,比如截水沟可以设置在切方坡。为防地下水这样较多的水,就需要设置盲沟,远离公路的地方了。排水的最终地点应该选择洼地,而且不含积水。
我们可以制作一个保护墙--冻结沟。它可以与排水沟相互转换,化冻时便是排水沟,结冰时就是防冻沟。冻结的时候,土层也会随之冻结,形成一道屏障,用来拦截地下水或者其它较为流动性的物质。砂垫层也是很好的一道屏障,可以拦截毛细水。我们需要知道地下水的流向,挖与其垂直的冻结沟,称为天沟。它往往存在于水层较薄的情况,以及用水量小的时候比较适用。冻结沟需要的条件比较高,不过这个措施的工作量相较其它方法而言,工作量比较小。
冰和水容易相互转化,还很难操控。冰也十分难处理。也需要设置拦截冰的方式,它往往设置在涌水量比较小的路段,称之为截冰墙。一般利用的是比较坚硬的浆砌片石,这是可以拦截冰的优良材料。截冰墙与冻结沟相互联系,共同作用,相得益彰。截冰墙的另一个好伙伴就是聚冰坑,它的作用是可以聚集冰块,起搜集作用。它同样利用在水量不大的位置,这样冰不能产生它自身带来的危害。
为适应各种气候带来的危害,需要加强路面结构。主要用比较坚固的材料,进行加固。这种材料应该尽量不随温度变化,石灰土,水泥,再掺杂石子这类坚固材料起到加固作用。为了使路面加固,可以增加路面的厚度,其中可以设置防冻层。这能使公路危害减到最小。面层上的沥青层可以添加一些化学药剂来使路面更能应对变换的天气,能增加抗低温缩裂性能的改良剂最佳。加强路面的质量,才能使公路更加长久。
对路基材料上也要采取行动,使用更坚硬的材料来增加路基的坚硬的程度,比如片块石。如果能再使路基变得通风些就更好了,可以使用文章开始的通风管,来保证温度始终不变,从而保护冻土不发生变化。这两种方法相结合,对公路路基防治有很大帮助。
植被是大自然的馈赠,它的优势很多,我们可以把它应用于此。所以说可以在公路两旁种植植被,不仅增加了观赏性能,还能有效地保证地表水的平衡。搜寻一种能在高原生存的植被,起到阻断热量的作用,进而保护冻土,使公路路基预防一些伤害。
也可以为其搭建遮阳棚,防止阳光,雨水对其的伤害。这种方法不推荐,因为不仅工程量大,而且整条公路都搭建遮阳棚也会遗失高原罕见的景色。
青藏高原的交通牵动的是中国人民的心,连接的是我们中华民族彼此相亲相爱的亲情。青藏高原交通的完成是中华儿女的百年夙念,牵系着每个人的心。然而公路建成后,我们又如何去防护?面对如此特殊的地形,是上天的馈赠,我们又如何应对气候带给我们的挑战。随着人类孜孜不倦的探索,科技的不断进步,我们要利用人类的智慧和科技的力量将青藏公路路基的危害进行防治,相信不久的未来,会有更合理的方法。让我们期待着,未来的路是充满希望的