从《天路》想到的

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分类: 旅途随记 |

青藏公路上的“热棒”(图片源自网络)
韩红演唱的《天路》这首歌,是2001年北京曲作家印青和另一位词作家屈塬,在青藏铁路施工现场采风时,了解到铁路工人和藏族群众都把青藏铁路形象地称为“天路”,由此激发了他们的创作灵感而来的。
之以称之为“天路”,除了因为这条线路直上高原,有登天的意思之外,还有一个很重要的原因,就是修造这样一条铁路比登天还要难。制约铁路修建的因素很多,其中最令人头痛的,应该是如何处置冻土这一问题。
去过青海、西藏等高原地区或者东北寒冷地区的人们应该有这样的印象:坐车在道路上行驶的时候,经常会看到道路两边树立着“前方冻土路面,小心行驶”之类的标识。紧接着,就会发现道路变得此起彼伏,好好的路面被撕裂的支离破碎,车辆行走起来很不方便。在有的地方,养护工人为了让车辆便于行走,干脆就不铺露面了,用一块块小的水泥砖铺在上面,车行上面虽然有些颠簸,但还能跑的起来。
冻土对温度极为敏感。冬季结冰状态下的冻土,会随温度降低发生剧烈膨胀,在路面隆起一片片冰丘,叫冻胀。夏季又随着气温升高而融化,叫融沉,还易形成路面积水,造成翻浆。一次次的冻胀与融沉,导致路面塌陷、下沉、变形、破裂、翻浆,形成“搓板路”、“坑洼路”,车辆通行困难、甚至无法通行,成为道路建设最大的拦路虎。修筑公路,遇到冻土层导致的路面起伏不平,一方面要提醒过往的车辆小心驾驶,另一方面做一些补救的措施,勉强还可以对付的过去。铁路的要求比公路要高很多,如果路基在冻土层路段出现上下的起伏甚至侧移,将会带来重大的交通事故隐患,后果不堪设想。
如何解决多年的冻土层路基在夏季融沉、冬季冻胀,非常不稳定的状况呢?我国的科研人员通过长期的探索和研究,研发出了一种独特的治理技术——热棒(又叫无芯重力式热管、热虹吸管)。即在道路的两侧安装由碳素无缝钢管制成的高效热导装置,就像孙悟空的如意金箍棒一样,这是一个密闭的空心长棒,内装有一些液氨,其中5米直接埋入多年冻土中,地面露出2米,起散热片的作用。当路基温度上升时,液态氨受热发汽化,上升到热棒的上端,通过散热片将热量传导给空气,气态氨由此冷却液化变成了液态氨,又沉入了棒底。
这样,热棒就相当于一个天然高效的“制冷机”, 具有独特的单向传热性能,只要路基温度上升,热棒就会通过棒内氨的液体与气体之间的相变,将相关的热量推送到热棒的上段,通过散热片散发出去,从而保证路基部分的温度不会发生很大的变化。大规模使用热棒可以保持路基的冻土始终处于冻结的状态。
解决好了这样的问题,火车和汽车就可以在高原以及寒冷地带快速奔驰了。下次你再去西藏,当你哼着《天路》这首歌穿行其间,看到青藏公路和青藏铁路道路两边密密麻麻地树立着的一根根的“铁棒”时,就该知道它们的作用了。