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专题:两岸四地“千里走青藏”
专题:青藏铁路建成通车

	穿越千年冻土

	冻土旁的散热器

	观测员在进行观测

	观测员的收藏

	火车通过隧道

	远看风火山隧道

　　东方时空消息：下面就请您跟随我们继续《千里走青藏》，今天进入我们行程的第八天。那么青藏铁路被称为是世界上伟大而神奇的工程，其中非常重要的一个特点就是因为青藏铁路是世界海拔最高的铁路，也是穿越多年高原冻土里程最长的铁路。那么冻土是修建青藏铁路的一个巨大的拦路虎，什么是冻土呢？冻土就指持续冻结状态两年或两年以上的含冰的土壤，土里含的都是冰渣。你想这样的土壤在青藏高原达到几百公里，那么在冬天它会产生冻胀，就是土面隆起，而夏天就会出现热融，就是土面下陷，这样会给铁路造成严重的危害。那么修建青藏铁路如何解决这个问题呢？今天我们就要探索铁路与冻土的故事。

　　那我们来看，从昆仑山口北部的西大滩到西藏的安多，就是青藏铁路穿越的550多公里的多年冻土地带。今年我们将为您展示世界上最长的以桥代路的清水河大桥，去探究世界上最高的冻土隧道——风火山隧道。同时我们还要带您去拜访一位长期几十年如一日，坚守在风火站观测站的工程师。

　　好，准备好了吗？《千里走青藏》让我们今天一起穿越冻土。

　　从昆仑山北边的西大滩开始，我们就进入了青藏铁路穿越的550公里的多年冻土地带。我们无法想象此时脚下这片土地的深处是一个冰的世界，它会随着温度变化，或者融化下沉，或者冻结膨胀，周而复始，使地面变得凹凸不平。

　　火车这个陆地上的巨无霸，在40多年前就曾经试图踏足这里，最后却在冻土这个杀手面前望而却步。

　　陈展鹏 香港亚洲电视台主持人：要建青藏铁路最大一个要解决的问题就是多年的冻土。

　　夏嘉璐：没错。

　　陈展鹏：因为天气的温度会影响，还有施工的过程要影响冻土的融化，还有就是影响铁路的稳定性。

　　夏嘉璐：所以过去有地质学家为了了解地底下冻土的状况，他们会探一个，就是钻一个孔，然后取里头的岩心出来，来了解底冻土是怎么样一个分布的状况，不过后来发现一件大事。

　　陈展鹏：就是2001年的11月14号，在这里有一个8.1级的大地震。

　　夏嘉璐：所以就裂了一个大裂缝，没错。

　　陈展鹏：宽度有4.5米。

　　夏嘉璐：所以后来地质学家就透过这个裂缝直接看到地底下的状况，也有利于他们对于冻土的研究。

　　陈展鹏：所以我们今天来大家来理解理解，还有了解了解。

　　夏嘉璐：对呀，我们今天就是要带大家一起去看看当初冻土一个研究的过程，所以我们走吧。

　　这场8.1级大地震发生在多年冻土地带的昆仑山口，这一震就震出了一段十几米深，四米多宽的大裂缝。多年冻土的地下分布状况也第一次如此直观而真实的曝露在人们眼前。

　　这些白色的部分就是夹在土壤中的冰，这些冰一旦受到工程施工等外界影响就会融化成水。而建在冻土之上的铁路路基在这个时候就好比建在一堆稀泥上面，它会跟着地面下沉塌陷，到了冬季稀泥中的水又会冻结成冰向上隆起，周而复始，铁路的路基就成了变形金刚，火车要行驶在上头的话后果将不堪设想。而来自地质探勘的结果表明，在藏北高原的地表之下存在着一条巨大的冻土带，面积广达100万平方公里，它已经与青藏高原共存了数十万年，青藏铁路竟然无法回避，就只能够选择穿越。

　　广阔的可可西里国家级自然保护区美丽而神秘，这里的高原多年冻土厚度达20多米，而且级不稳定。

　　陈展鹏：这里就是可可西里的保护区，但是大家有没有发现在这里没有水，没有河，但是为什么有一座那么长，那么大的铁路大桥呢？

　　夏嘉璐：对，这个铁路大桥就是所谓的以桥代路，主要是要来解决冻土问题。那么在青藏铁路沿线一共有冻土路段长达547公里，用以桥代路来解决冻土问题的路段大概是100多公里左右。我们现在在这个清水河大桥也很长，11.7公里这么长。

　　陈展鹏：但是我真的不明白了，为什么以桥代路可以解决这个多年的冻土的问题呢？

　　夏嘉璐：对呀，展鹏不明白，我也不明白，因为我们两个不是专家嘛，所以我们请个专家来告诉大家。据我所知我们现在的位置好像我们站的这个地方。

　　林兰生：对。

　　夏嘉璐：这边是桥墩。

　　林兰生：对。

　　夏嘉璐：这是桥面。

　　林兰生：我们站的地方是在这儿，这层土是属于季节性冻土，它夏天可以融化，再往下就成了永久多年冻土，那么在这个多年冻土中一个是它含冰量比较大，这座桥的下边有一到三米的厚层地下冰；第二个这个冻土的温度比较高，大概在0.5，负的0.5度左右，由于这样两项具体的情况，所以我们设计的这个桥就必须穿过这种不稳定的冻土，最终让桥的基础桩基达到稳定的多年冻土地层。

　　夏嘉璐：所以这个桩基要打多深啊？

　　林兰生：这个桩基，这座桥大概是20到25米。

　　清水河大桥全长11.4公里，桥墩之间一共有1300多个桥孔，是修建在高原冻土之上的世界上最长的铁路桥。因为桥墩直接深入到了地下稳定的岩石层，最大限度的减少了桥梁基础跟冻土的接触，如此一来不仅保证了路基的稳定，而且这些桥洞也成为野生动物自由迁徙的通道。铁路就像飞驾在冻土之上，稳稳当当地托载着火车飞驰向前。

　　陈展鹏：以桥代路是一个最好解决这个冻土的方法，但是为什么不全部用这个建桥的方法去解决呢？

　　夏嘉璐：就是要告诉大家以桥代路真的很贵的造价，每一公里的以桥代路的工程费用要耗资五千万元。

　　陈展鹏：五千万元？

　　夏嘉璐：对，很贵。

　　陈展鹏：我现在就明白了，如果要那么多钱不值啊，还有就是要很多人力去研究。

　　夏嘉璐：没错。

　　陈展鹏：才可以有一个方法去解决吗。

　　那么除了以桥代路之外是不是还有其它更简单而有效地办法可以解决冻土问题呢。我们很好奇的是其它400多公里，建在多年冻土之上的青藏铁路又是如何跟冻土和睦相处的呢？

　　林兰生：

　　路基修筑在多年的冻土层上了，就是要防止它的融层和冻胀。我们青藏铁路采用的是保护冻土的这个原则进行勘测设计的。那么就是我不让它融化，我就再让它……

　　陈展鹏：保护它。

　　林兰生 中国铁路建筑总公司总经理助理 高级工程师：再修建各种各样的建筑。

　　多年冻土本来坚如磐石，一旦温度升高又会变得烂如稀泥，因此保持冻土的温度使其稳定在冻结状态就应该万事大吉了。但是冻土是如此的敏感而脆弱，铁路在修建跟运营过程当中怎样才能够做到不惊扰它们呢？

　　夏嘉璐：又下雪了，下雪很冻啊，所以我们大家来看看冻土的问题要怎么样来解决。

　　陈展鹏：对呀，因为我们在青藏铁路里面一直走的时候，看见这个很多铁路下面都是一个很大很大的石头。

　　夏嘉璐：像这样子，我们看到的大石头。

　　陈展鹏：对呀，究竟是有什么作用呢？

　　夏嘉璐：我们都搞不清楚了，真的，所以我只知道这个叫做片石。

　　陈展鹏：片石。

　　夏嘉璐：对，可是我不晓得这个片石跟上面的小碎石到底是能够怎么样来帮忙，说在这个冻土上面建个铁路能够有什么样的作用，就不知道了。

　　陈展鹏：对呀。

　　林兰生：这就是我们青藏铁路在设计路基过程中采用的一种基本的一种通风路基的设计方法，现在我们也叫气冷，也就是说片石气冷路基。那么这种路基是什么呢？在路基的底层我们可以看到这一层片石是……

　　陈展鹏：就是看到的。

　　林兰生：实际这层片石，实际上这层片石整个在路基中是贯通的，一直到那边，空气是可以通过去的。

　　夏嘉璐：因为它缝隙比较大。

　　林兰生：对，那么在这层片石路基之上有一层垫层，这层垫层起到了防渗水的作用，防止水，上层的水流到下边，那么再上边就是我的基本路基了。我为什么要拿这种片石放在下面两米厚，形成一个什么作用呢？这个实际上大气的温度低于地表温度，就是冻土的温度的时候，那么冻土中间存在着热量就会上升，最后上升就通过这样一种通风，就把它（热气）带出来。那么冷气往上不断地传递，最终起到冷却地基的作用，这样就会使我们的冻土的上线进一步的上升，达到了保护冻土的作用。

　　据了解，为了保障有足够的空隙让热空气流出来，冷空气流进去，因此这些石头的大小也是经过精心挑选过的。一般情况毕竟都要在20到40公分之间，林先生告诉我们为了保险起见，在一些更加敏感的多年冻土地带，还要再增加一样特别装置。

　　夏嘉璐：展鹏你看这个棒子有没有一点像孙悟空的金箍棒？

　　陈展鹏：有啊，有啊，我可以拿出来玩。

　　夏嘉璐：你试试看，你试试看。

　　陈展鹏：哇，不行。

　　夏嘉璐：应该搬不起来。

　　陈展鹏：根本不行啊。

　　夏嘉璐：对，这到底是什么呢？告诉大家吧。

　　陈展鹏：我知道一点点，就是用来散热的。

　　夏嘉璐：我们搞不清楚这个插下去到底什么作用？这里头有没有什么其它的？其它的这个宝物啊，有没有在里头？

　　林兰生：它中间充满着液氮，当散热器表面的温度低于冻土的温度的时候，它开始工作，那么它的液氮就会开始挥发成气体，气体上来以后到这儿，把热量一散出来以后，它又变成液体，所以有一个循环的过程，就是蒸发冷凝，蒸发冷凝。

　　夏嘉璐：这听起来有一点像电冰箱。

　　林兰生：就像电冰箱。

　　夏嘉璐：它就可以达到什么样的功能呢？

　　林兰生：它的功能就是说把周围的土体的热量带出来，带出来，散布出来，这样冻土就冷却了，这就是我们主动降温的一种方式。

　　夏嘉璐：所以冻土就不会融化了？

　　林兰生：冻土就不会融化了。

　　陈展鹏：这个热棒有多长？

　　林兰生：热棒一般在16米、20米的都有，一般情况下都是10米，就是在地表下（面）可能还埋有十三四米。

　　夏嘉璐：为什么要插这么密密麻麻，是什么样的道理？

　　陈展鹏：这是个距离的问题。

　　夏嘉璐：对呀。

　　林兰生：因为热棒本身吸收热的范围，它是有一定的（范围），一般在一米五左右，所以我们每个热棒安排的间距就是满足它吸热的间距，这样整个路堤它都是稳定的吸收（热量）。

　　陈展鹏：我们现在看见的就是完整的热棒，原来是很长啊，你看。

　　夏嘉璐：金属材质的。

　　陈展鹏：对，金属材质的。你们看见黑色这个地方就是藏在底下的。

　　夏嘉璐：没错。

　　陈展鹏：银色这个地方就是露出来的。

　　夏嘉璐：我们刚刚看到露出来就是这个银色的了，那么它的原理其实说简单一点，就有点像我们电冰箱散热的原理，那么散出热气之后就能够确保在地底下的冻土层和温度能够维持一定。

　　目前热棒和片石、路基是青藏铁路应用最广泛的主动保护冻土的方法。这种方法虽然最初并不是中国的原创发明，但如此大规模的实践应用在世界上也是前所未有，因此有人说青藏铁路的建设不仅为中国，也为全世界冻土问题的研究提供了一个大舞台。

　　——感受“天下第一高隧”

　　火车正在通过的地方叫风火山，它位于可可西里的边缘，与它的名字截然相反的是，这里没有火，有的只是高寒缺氧、永久性冻土等恶劣的自然条件。在青藏铁路开工之前，曾经有西方媒体预言，青藏铁路根本就过不了风火山。

　　夏嘉璐：怎么你打喷嚏了，我现在觉得好冷啊，而且开始真的有高原反应，就是嘴唇发紫，头昏脑胀的，你看我手上拿这个高原打火机也打不起火来了。

　　陈展鹏：对，我现在也有一点反应了，因为我们站的这个位置，不但是青藏铁路最高的一个隧道，还是全世界最高的铁路隧道，它叫风火山隧道，因为它的海拔已经超过4900米了。

　　夏嘉璐：你记不记得我们前几天去过的那个关角隧道海拔也还蛮高的，差不多3700米左右。

　　陈展鹏：我记得当年他们修这个隧道，已经牺牲了很多人了。

　　夏嘉璐：对，在3700米的关角隧道已经死了不少人了，所以我们到了风火山隧道，含氧量更低了。

　　陈展鹏：对，没有高原的50％。

　　夏嘉璐：对，所以要怎么样来解决当初工作人员，他们工作时候还能够呼吸到足够的氧气，这个问题我还是挺好奇的呢，我们两个自己的缺氧问题也需要解决一下。

　　30多年前，曾经参加过青藏铁路关角隧道建设的那支队伍，如今他们又挑起了建设风火山隧道的重任。

　　中国铁建十四局青藏铁路指挥部 丁守全副指挥长：刚上来的时候很多同志，百分之百都有反应，刚开始我们也采取了很多办法，就是背负式氧气瓶，大概一公斤，一边施工，背上背个氧气瓶，戴一个面罩，大家知道在四千米以上的海拔，人徒步行走就像背25公斤重的东西，假设我在隧道的施工过程中，再背个氧气瓶，再去干，可想而知，肯定是不行的，也是不科学的。

　　在海拔近5000米的地方，背着氧气瓶挖隧道，不但体力上吃不消，而且也不能从根本上解决缺氧问题。

　　丁守全：我们与北京科技大学联合在这个风火山建造了世界第一座高海拔制氧站，制氧站就是隧道两边往里边1338米，一头一个大型制氧机，24小时源源不断向隧道里输送氧气，就是在这个开挖的面子上啊，像个淋浴喷头一样，始终保持局部这个氧气含量很高。

　　夏嘉璐：可以高到什么样的程度？

　　丁守全：可以比洞外还高，也就是相当于海拔高度降低1200米。

　　夏嘉璐：就是3700米了。

　　丁守全：对。

　　夏嘉璐：就是我现在虽然是站在4900米的地方工作，但是我呼吸到的氧气跟3700米的地方是一样的。

　　丁守全：对，跟拉萨一样。

　　除了不断向洞内进行弥散式供氧之外，施工人员的身边还寸步不离的跟着一台氧吧车，这台氧吧车能够提供八人同时吸氧，有了这层保证之后，风火山隧道的工程进度也因此提高了三倍。

　　夏嘉璐：进到风火山隧道里头还有雪。

　　陈展鹏：对，你看，现在全部是雪呀，很冷这里。

　　夏嘉璐：对呀，这边真的很冷。

　　陈展鹏：还有在里边比外面氧气更小。

　　夏嘉璐：对，所以风火山隧道真是一个很困难的工程，除了海拔高之外，还有一点，它是在冻土里面打通的一条隧道。

　　陈展鹏：我想知道他们怎么去建这个隧道，因为那么多冻土。

　　夏嘉璐：对，因为冻土在盖隧道的时候，如果一个不小心，温度没有控制好，这个土要是融化的话，可能会造成很严重的塌方问题。

　　风火山隧道修建在海拔5000米的地方，在这片土地下面，冰的厚度达到了150多米。隧道要从这样的高原多年冻土中穿越是谈何容易呀，而过去世界上还没有过这样的施工经验，那么风火山隧道又是怎么做到的呢？

　　丁守全：那么在隧道的施工过程中，很关键的一点就是不能让隧道周围的冻土融化。

　　夏嘉璐：因为施工会有温度。

　　丁守全：施工会有温度，温度会引起冻土的融化。

　　夏嘉璐：融化会造成什么影响呢？

　　丁守全：融化以后就会破坏冻土的结构，对隧道的力学性能、稳定性都会造成一些不利。

　　夏嘉璐：有没有可能塌陷？

　　丁守全：如果融化的很厉害是有可能塌的。

　　为了保护好冻土，中国的工程师们，为风火山隧道量身定造了两台大型的空调机组，分别从隧道的两边往里降温，使温度可以控制在正负五度之间，如此一来，就能控制冻土大量融化，同时也保障了混凝土能够及时凝固。

　　风火山隧道不仅创造了人类隧道史上新的吉尼斯世界纪录，同时它所创造的20多项冻土施工科研成果，也把我国冻土研究的水平推向了新的高度。

　　在风火山隧道的不远处，路边的几栋白色平房显得格外醒目。40多年来，它是风火山上唯一的建筑物，甚至因为它的存在，风火山才得以享誉世界。它就是世界上唯一一个全年职守的高原冻土观测站——风火山观测站。在这个人烟罕至的地方，首先来迎接我们的是一条小狗，可能是有很长时间没有见到生人了，小狗显得既兴奋又有点恐惧，它把我们一路带到了主人的门前。

　　陈展鹏：你好，您是孙先生吗？你好，你好。

　　孙建民是风火山冻土观测站的一名观测员，1976年来到这里，已经待了整整30年了。

　　陈展鹏：你干吗玩我的脚呢，你想找个伴啊，是吧。很无聊啊。

　　孙建民：过来，过来。

　　陈展鹏：过去。

　　夏嘉璐：平常就跟狗一起玩啊，没人的时候？

　　孙建民：嗯。

　　夏嘉璐：养它养了多久？

　　孙建民：反正心烦的时候就逗逗它。

　　夏嘉璐：烦的时候逗逗。感情很好？它听你话吗？

　　孙建民：听话。

　　夏嘉璐：听话。

　　风火山观测站自1961年建立以来，围绕冻土科学，为青藏铁路的修建提供了12000万组珍贵的科学数据，而孙建民就是亲手采集这些数据的观测员之一。他需要记录的是这里的气温、气压、地温、太阳辐射等几十个项目，每天重复观测四次，40年来从不间断，这里的观测员因此被称为风火山上孤独的守望者。

　　孙建民：有的时候心里烦了，在这个环境状态下，心里烦了以后我就喊几声，对着周围的群山。

　　夏嘉璐：喊一些什么？

　　夏嘉璐：喊出来以后，那心情就好一些了。

　　通常在烽火山观测站值守的人员有三名，有时候也会只剩下孙建民一个人。1994年之前，这里看不到报纸、电视，没有收音机，到现在连电话都不通，生活用品更必须仰赖过往车辆带，遇到大雪封山，也就只能苦苦忍受了。

　　在这个广阔的无人区，空气只有平原的一半，水烧到70度就开了，馒头蒸不熟，青菜不常有，病了只能硬撑着，一封信寄出去得等几十天，风火山上的守望者就这样坚守了40多年。

　　孙建民：有的时候没菜吃，没菜吃或者没粮吃是常有的事，有的时候一顿饭就是一根葱，一般就是土豆，土豆长这么长的芽了，都不舍得吃。在漫长的工作当中，你说你生病了，有的时候吃药不起作用怎么办，我就靠自己克服，我有一次咳嗽挺厉害的，就是嗓子也发炎了，肺部也不舒服，这药也吃完了，咋办，就是把那个牙膏，就把田七牙膏，刷牙的时候咽下去一部分，每天早上刷一次牙，晚上刷一次牙，把它咽下去。

　　夏嘉璐：吃牙膏啊？

　　孙建民：起一个消炎的作用。

　　陈展鹏：牙膏有消炎，有消毒作用吗？

　　孙建民：之后连续就是咽了大概，这个牙膏咽了大概一个礼拜，就好了。

　　陈展鹏：这个事情你有没有告诉你的亲人？

　　孙建民：那没有。

　　夏嘉璐：他们很担心啊。

　　陈展鹏：但是你心里面一定会想，如果他们在就好了，不用那么辛苦了。

　　孙建民：我觉得这也算不了什么了，就是一个大男人吧，说不好听的话，男人，许多困难都得克服，这也算不了啥。

　　1976年，孙建民刚来到风火山的时候，还只是个20岁出头的单身汉，如今他成了家，有了孩子，却依然没有改变他作为风火山守望者的身份。这30年来，他回家的日子屈指可数。

　　孙建民：这是我爱人的照片。

　　夏嘉璐：好漂亮啊，什么时候拍的？

　　孙建民：这是2004年，2004年的时候拍的，就是天天都盼着家里头来信，家里头来信给我高兴的几个晚上睡不着觉，再一个就把那封信看完以后，想家的时候，再拿出来再看。

　　夏嘉璐：您家在哪儿？

　　孙建民：我家在兰州。

　　夏嘉璐：在兰州，想家里人怎么办？

　　孙建民：父母、爱人、孩子都在兰州。

　　夏嘉璐：几个孩子？

　　孙建民：一个男孩。

　　夏嘉璐：男孩，平常想家，男孩多大了？

　　孙建民：八岁了吧。

　　夏嘉璐：八岁了。他想爸爸吧？

　　孙建民：见得少点。

　　夏嘉璐：他每次看到你会不会很开心？

　　孙建民：回去以后反正老让我抱他。

　　夏嘉璐：老让你抱他，那你回去跟他玩，会不会不想上来吧？

　　孙建民：反正走的时候孩子闹，就是不让我走，他就说爸爸你走了我咋办，孩子哭，每次孩子都哭。

　　夏嘉璐：那你哭不哭啊？你看了孩子都哭，你哭不哭啊？

　　孙建民：那时候心里肯定是心情不好吧。现在青藏铁路从我们门口过去了。

　　夏嘉璐：会不会想这个工作完成了，可以回家陪儿子了？

　　孙建民：是，有这个想法。

　　夏嘉璐：30年了，您也该休息了。

　　孙建民：如果工作需要，要我继续干下去，我就干下去。

　　夏嘉璐：今天有点感觉到高原反应了，今天去的地方海拔都很高，然后在唐古拉，不对，你看我高原反应都乱说话了，在风火山口的4900米那边，后来就头晕，然后走路步伐都不大稳，所以这回我们来到沱沱河，看到晚上住的地方有氧气，就稍微先吸两口氧休息一下。然后今天特别想家，因为今天是端午节嘛，中午吃饭的时候非常非常开心吃到了粽子了，虽然很开心吃到粽子，但是心里头特别想家，所以刚才打电话回家，跟家里人说一声端午节快乐，也报一个平安。

　　陈展鹏：今日的旅程可以说是先苦后甜，苦的是我们要在大约海拔4900米的青藏公路那边驾着车一路飞奔，途中我鼻子流了一点血，但是幸好一场大雪来到，令空气不是那么干燥了。但是这样一来，外面的空气就突然降了十度，所以就好冷。甜的是今天可以听到一个真人真事的感动故事，而且可以去全世界最高的隧道，就是风火山隧道了，那边的海拔有4900米，而且那边的含氧量只有平原的45％。那么现在看到，这么多车排在这里，我们今日终于可以提早完成所有的旅程。那么想着在这里睡一晚，睡一晚之后吸一些新鲜的氧气，因为我们都想着吸一些氧，明天再挑战全世界最高的火车站。明天见。

　　就在嘉璐和展鹏带您去探究冻土与铁路故事的同时，我和秀芳已经翻过风火山直奔沱沱河，沱沱河是中国的母亲河，长江的源头，在那里又会展现出一片什么样奇异的景象呢？明天请您继续跟随我们“千里走青藏”。

责编：扈航

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