世界上海拔最高的冻土隧道—风火山隧道

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　　在海拔超过5000米的青藏高原风火山上，有一条被称为“世界第一高隧”的冻土隧道——风火山隧道。风火山隧道全长1338米，轨面海拔标高4905米，全部位于永久性冻土层内，是目前世界上海拔最高的高原永久性冻土隧道。

　　风火山地区气候环境极为恶劣，高寒缺氧，最低气温可达零下40摄氏度。对于英勇善战、不怕吃苦的铁路建设者来言，这些困难不足为惧，而让他们最为忧虑的是风火山复杂的地质结构。由于风火山地下全是多年冻土，冰厚可达150米，山体犹如一座冰山横亘在建设队伍的面前，这给施工带来很大难度。由此，风火山隧道工程被列为青藏铁路全线重点工程之首。2001年10月，风火山隧道打响了第一炮，炸出的弃渣含土量仅为15%到20%，几乎全是晶莹剔透的冰块。

　　为了打通风火山隧道，施工方中铁二十局组织科技力量加强隧道冻土科研攻关，建起世界上海拔最高的制氧站，在隧道施工中，对洞内进行弥漫式供氧，提高隧道内氧气含量，从而解决高原施工缺氧难题。同时购置国内一流的隧道施工设备，在洞内建起了高压蒸汽锅炉、暖风机站和洞内保温、降温系统，解决了洞内混凝土施工温度控制等一系列难题。2002年记者走进风火山隧道施工现场，在隧道外曾看到铁路建设者写下的一副对联：“乘白云抚蓝天搏击雪域缚苍龙，踏清风邀明月洞穿世界最高隧”，表现了建设者的壮志凌云，豪情满怀，令人肃然起敬。

　　2002年10月19日，风火山隧道经过铁路建设者们整整一年的奋战，终于顺利贯通。（完） 　

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　　青海新闻网讯    有“世界第一高隧”之称的青藏铁路风火山隧道，全长1338米，轨面标高4905米，全部位于永久冻土层以内，是世界上海拔最高、冻土区最长的高原永久冻土隧道。

　　青藏铁路开工前，西方媒体预言：青藏铁路根本过不了风火山，因为风火山地下全是长年冻土，冰厚达150多米。换句话说，风火山就是一座冰山，在冰山上打隧道是根本不可能的。因此，风火山隧道被列为青藏铁路全线重点工程之首。

　　风火山自然条件十分恶劣，这里空气中氧含量不足海平面的50％，比人类生存所需氧气的最低极限值还低0.13千帕，对参建者的身体健康构成较大威胁。

　　中铁二十局承担着风火山隧道的建设任务。时任中铁二十局青藏铁路工程指挥部指挥长的况成明说：“要想打通风火山隧道，首先要解决生存问题。由于高寒缺氧，400名职工刚上线时，高原病发生率很高，每天门诊人数平均达到59人。因此解决缺氧问题，是保障工程顺利推进的前提。”

　　2001年青藏铁路开工初期，各施工单位都为职工定做了背负式氧气瓶，但背负5公斤重的氧气瓶增加了职工负担，氧气瓶的容量也不能满足施工人员对氧气的需求。况成明深感修建青藏铁路决不能再走传统供氧的老路。带着强烈的使命感和责任感，况成明在隧道施工前夜不能寐，苦苦寻求新的更为实用的供氧办法。

　　这年7月的一天，北京科技大学的一位研究生到风火山推销小型制氧机。况成明劈头就问：“多大的？”“只能供一个人使用。”“有没有更大的？有没有能给整个隧道施工人员供氧的？”“没有，全世界都没有。”况成明琢磨：原理都一样，小的能生产出来，大的为啥就不行呢？他立即找来项目总工程师任少强和党委书记陈文珍商量，三人一拍即合，他们大胆地提出在风火山建立制氧站的创意。

　　这一想法得到北京科技大学刘应书教授的支持。况成明调集二十名科技精英联合北京科技大学的专家，组成现场科技攻关组，夜以继日，反复论证，精心制定设计方案。他们结合隧道施工需氧的实际情况，创造性地提出了有压吸附，高原低气压直接解吸的变压吸附制氧工艺和“隧道掌子面弥散供氧和氧吧车供氧的新方法”。经过二百余次试验，3个月后，世界上第一座大型高原制氧站在风火山正式投入使用。

　　制氧站每台每小时可产氧气24立方米，可以保证职工每天最少吸氧2小时。职工高原病发病率因此下降了44.1％。这项“青藏铁路风火山隧道制氧、供氧系统研制与应用”的科技成果，填补了世界高海拔制氧技术的空白，并很快在建设全线推广使用。

　　2001年10月18日，风火山隧道打响第一炮，炸出的弃渣几乎全是冰块，含土量仅为15％至20％。因为隧道的地质结构主要为含土冰层，以及饱冰冻土、原始冰川、裂隙冰、砂岩、泥岩及泥沙互层。

　　这样的地质条件一直是隧道施工的禁区。隧道施工“掘进容易，支护难”，特别是冻土隧道施工支护、衬砌更难。况成明尝试着让施工人员喷射混凝土进行支护，没有成功。高原冻土施工的关键在控制温度：温度低了，混凝土无法凝固；温度高了，围岩又会遇热融化，造成洞壁滑塌。这是个非常棘手的技术难题！

　　况成明带领科技人员昼夜蹲在掌子面上进行实地观察，吃住在隧道，掌握冰岩温度变化的规律。在高原受强烈紫外线照射，他的眼睛患上了严重的角膜炎，双眼红肿得像熟透的桃子，实在睁不开，施工人员就向他口述现场情况，他边听边琢磨。经过反复试验和对观测数据的分析，终于找到了快速封闭围岩的最佳温度参数。

　　况成明大胆决策，投资数百万元，与石家庄铁道学院共同研制了两台大型隧道空调机组，把洞内温度控制在正负5摄氏度以内，既防止了冻土隧道因热融而导致塌方的可能，又解决了因洞内温度低、混凝土不能正常养生的质量隐患。为同类地质条件下的隧道施工积累了宝贵的技术和施工经验。

　　隧道内严重缺氧，氧气含量只有平原地区的40％。中铁二十局又制造了两个大型制氧站，安置在隧道进出口两端，从两头向施工的隧道内进行24小时弥漫供氧，使隧道内氧气含量达到平原地区的70％左右，施工环境相当于下降了1000米高度。

　　中铁二十局青藏铁路工程指挥部副指挥长丁守全说：“采取隧道弥漫式供氧，大大提高了生产力，原来隧道掘进每天为2－3米，后来隧道掘进每天可达5－8米。我们还在洞内安装了移动式氧吧车，职工工作疲惫时随时可以到氧吧车内吸氧休息，有效保障了施工人员的生命安全。”

　　在风火山隧道施工中，中铁二十局和多家科研单位合作，相继攻克了浅埋冻土隧道进洞、冰岩光爆、含土冰层热融控制与喷护等20多项世界性高原冻土施工方面的重大科研难题。

　　2002年10月19日， 青藏铁路风火山隧道胜利贯通。风火山隧道施工期间，未发生一起塌方和安全质量事故，其成功突破高原冻土施工难题，被中国工程院等权威单位评为2002年全国公众关注的十大科技事件之一。（作者：王圣志、文贻炜、侯德强）