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河北工业大学城市学院经济管理系《土木工程概论》结课论文对青藏铁路的认识专业：工程管理班级：学号：姓名：指导教师：河北工业大学城市学院经济管理系2013年6月15日《土木工程概论》结课论文1一、我对青藏铁路工程概况的基本认识1、青藏铁路享有的美誉：青藏铁路，这条世界海拔最高、线路最长的高原铁路，被誉为“天路”。2、对青藏铁路的路线及投资的简介：（1）青藏铁路，是实施西部大开发战略的标志性工程，是中国新世纪四大工程之一。该路东起青海西宁，西至拉萨，全长1956公里。其中，西宁至格尔木段814公里已于1979年铺通，1984年投入运营。青藏铁路格尔木至拉萨段，北起青海省格尔木市，经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山，再经西藏自治区安多、那曲、当雄、羊八井，至拉萨，全长1142公里。其中新建线路1110公里，于2001年6月29日正式开工。青藏铁路是世界海拔最高、线路最长的高原铁路。2006年7月1日正式通车运营。（2）青藏线大部分线路处于高海拔地区和“无人区”，要克服多年冻土、高原缺氧、生态脆弱，天气恶劣三大难题。截止到2006年3月25日，青藏铁路工程累计完成投资285亿元，其中用于环保工程投资达到12亿元，这在全世界单项工程用于环保的投资量中是相当罕见的。二、青藏铁路工程项目的提议、审批、考察、施工、运营1、时间表20世纪50年代，中央决策：要把火车修到拉萨。1956年开始，铁道部第一勘测设计院即对从兰州到拉萨的2000余公里线路进行了全面的勘测设计工作。1973年，毛泽东在接待来访的尼泊尔国王比兰德拉时表示，要加紧修建青藏铁路。1973年11月26日，原国家建委在北京召开了青藏线协作会议。党中央、国务院领导多次作重要指示，要求加快工程进度，争取提前完成。1984年，青藏铁路西宁至格尔木段建成通车。1994年7月，中共中央、国务院召开第三次西藏工作座谈会。会上再次提出修建进藏铁路，并得到了江泽民总书记的肯定。会后转发了座谈会纪要，明确提出“抓紧做好进藏铁路建设前期准备工作”。1995年，铁道部开始组织进藏铁路的论证工作。《土木工程概论》结课论文21996年，八届全国人大四次会议通过的《关于国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》提出：下个世纪前10年进行进藏铁路的论证工作。2000年3月7日，国家计委有关人士在九届全国人大三次会议记者招待会上提出：要加快“进藏铁路”、“西气东输”等重大工程的前期工作。2000年11月，江泽民总书记对建设青藏铁路作了重要批示。2000年12月，国家计委在京召开青藏铁路汇报论证会，正式向国务院上报青藏铁路项目建议书。2001年2月8日，国务院总理办公会议听取了国家计委关于建设青藏铁路有关情况的汇报，对青藏铁路建设方案进行了研究，同意批准立项。2001年6月29日，中央政府决定投资262．1亿元，修建青海格尔木至西藏拉萨的铁路。青藏铁路开工典礼在青海省格尔木市和西藏自治区首府拉萨同时举行。2002年5月，青藏铁路冻土试验全面铺开。2003年3月，青藏铁路铺轨穿越昆仑山隧道。2003年6月，世界海拔最高的唐古拉山车站开工。2003年8月，青藏铁路铺架工程成功通过可可西里无人区。2004年5月，青藏铁路建设形成整体推进态势。2004年7月，青藏铁路正线铺轨450公里。2005年8月，全线路基、隧道、桥涵等线下工程基本完成。2005年8月24日，铺轨通过唐古拉山，10月12日全线可行。2006年3月1日货物列车工程运营试验。2006年5月1日不载客列车工程运营试验。2006年7月1日全线开通试运营。2、三次勘测青藏铁路第一次：1955年至1961年。1955年10月，当时的西北设计分局（现铁道部第一勘测设计院的前身）派遣曹汝桢等4位同志随西藏军区后勤部副部长慕生忠将军一同进藏，就修建进藏铁路的可行性展开沿线调查和收集资料工作（下称“踏勘”），前后历时近3个月。1956年，西北设计分局正式更名为铁道部第一勘测设计院（下称铁一院），并承担了进藏铁路的前期规划工作。《土木工程概论》结课论文31958年，铁一院开始对最后一段即格尔木至拉萨段展开初步测量（初测），1960年即完成了初步设计、部分定测及部分的施工设计，但1961年因故停止。第二次：1974年至1978年。1974年，中央再次将修筑进藏铁路提上了议事日程。遵照上级指示，铁一院在该年三季度踏勘，四季度开展航空测量和方案研究工作。1976年元月完成了《青藏铁路格尔木至拉萨段方案研究报告》。同年年底，完成线路系统初步设计报铁道部审批，l977年5月，国家计委组织审批通过，铁道部正式下达批复意见。1977年6月，铁一院全面展开定测工作，至1978年7月已将定测桩打到了那曲，距拉萨不足400公里！但不久后即奉命停止，8月12日，第二次勘测工作宣告全面停止。第三次：1996年至今。1996年，铁一院再次进行了青藏铁路的踏勘，提出了青藏线、甘藏线两条进藏铁路方案规划研究报告。1998年，铁一院又进行了青藏线预可行性研究，对青藏线工程技术和运营管理难点有针对性地开展专题研究。1999年底前完成了研究工作。2000年，铁一院超前安排了青藏线的初测工作。从3月28日航测地控工作开始，到10月底钻探工作结束，铁一院集结了各分院、各单位的700多名工程技术人员，在从格尔木到拉萨的1000余公里范围内展开了会战。2001年3月1日开始，铁一院再次全面展开青藏铁路的勘测设计工作。最高峰时，有1100到1700余人的勘测设计队伍同时奋战在这块世界最高的大陆上。3、青藏铁路面临的难题考验青藏铁路沿线自然条件恶劣，人烟稀少。海拔4000米以上地区，空气稀薄、气压较低，历年平均气压620mb～544mb，为海平面的60％～70％。空气中含氧量少，比海拔平面减少38％～46％。高原生态环境脆弱，工程建设中的环境保护问题更为突出。针对青藏铁路所处的特殊外部环境，设计中采用了“快速通过高原，减少布点，减少定员，减少劳动强度“的总体思路。青藏铁路穿过冻土区有550公里，实际上真正的冻土地段不到400公里，属于较不稳定、不稳定多年冻土地区不会超过190公里，其中极不稳定高温冻土地段在100公里之内。青藏铁路冻土研究涉及的内容之深、投入的人力物力之多、经历的时间之长在世界上都是罕见的。《土木工程概论》结课论文4有很多人担心，全球气候变暖会影响冻土的深度（冻土上限），进而影响到路基的稳定性，专家认为，基本上不会。据气象资料显示，自中国唐代以来，地球的平均气温基本上是按照“冷、热、冷”这样一个客观规律演化的，上一个“冷”的周期结束于刚刚过去的上世纪80年代，现在刚刚步入又一个“热”的周期，这一周期大概持续到2500年左右。在这500年中，气温的升高是一个逐渐而缓慢的过程，每年升高的温度仅仅在0.02℃～0.03℃之间，这种细微的温度变化对冻土，尤其是永久性冻土的影响是很小的；并且这种全球性的气候变暖主要体现在冬季气温的变化上，而这种影响对于冬季气温常年在—30℃左右的青藏高原来说，更是微乎其微的；再一方面，设计中早已预先考虑了温度变化可能带来的影响，而且设计中的“留有余地”要远远大于全球气候变暖可能产生的结果。可以说全球气候变暖对青藏铁路的冻土基本上不会产生不利的影响。三、青藏铁路施工难题的解决方案1、冻土问题是修建青藏铁路最主要的技术难题青藏铁路沿线多年冻土的发育和分布明显受到三向地带性控制，即：由热量和水分随高度变化造成的垂直地带性；由热量南北差异引起的纬度地带性，由距海洋远近和大气环流特点造成的降水不同所产生的地带性。一般情况，海拔每升高100米，平均地温下降0.8℃~0.9℃，冻土厚度增大20米左右。在同一海拔高程下，纬度每向南减小1度，年平均地温升高0.9~1.0℃，冻土厚度就相应削减。多年冻土地区的主要工程地质问题有融沉、冻胀和不良地质现象。（1）融沉在高温高含冰量冻土（高冰冻土、饱冰冻土和含土冰层）地区，上限附近往往存在着地下冰和高含冰土层，由于埋藏浅，极易受天然因素或人为活动的影响而融化，产生融陷或融沉，极大地影响建筑物的稳定性，这是多年冻土地区路基变形破坏的主要原因。（2）冻胀在低温冻土区，地表因暖季与寒季温度变化而产生的活动层厚度一般较薄，并存在双向冻结，冻结速度较快，帮冻胀相对较轻。在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较慢，因存在粉质土和足够的水分，冻胀严重。用粉质土和粘性填筑的路基，由于冻结时水分的迁移，可能在上部聚冰，融化时引起翻浆冒泥。《土木工程概论》结课论文5（3）冻土不良地质现象多年冻土区常见的现象有：冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑蹦和热融湖（塘）等。冰椎、冻胀丘其成因可分为冻土层上水补给和下水层补给，冻胀丘多发育于高平原区及河谷区细颗粒土地层中，冰椎多发育于山坡坡脚泉水露出处。对冰椎及冻胀丘，线路多已绕避，个别难以绕避的采用以桥梁形式通过。青藏铁路的成败决定于路基，而路基最大的问题就是多年冻土。根据不同的工程地质条件，采取相应的不同设计原则：在年平均地温较低的稳定型多年冻土区应采取保持地基冻结状态的设计原则；在年平均地温较高，含冰量较少，路基沉降量可以得到有效控制的地段，采用施工及运营期允许融化的原则；在极不稳定的冻土地段，可采用铺设保温层、通风路基、清除富冰冻土、热桩、以桥代路等综合技术措施。在不融沉或弱融沉的少冰冻土、多冰冻土地区可采取不考虑建筑物热力影响的常规设计方法。在各类冻地区都必须加强对冻土的环境保护，对取弃土场、路基填筑方式等制定严格的技术要求。多年冻土地区的具体工程措施：○1合理控制路基高度引起路基下沉。○2铺设保温层来保持路基稳定。○3通风路基。在有条件的地区可采取用碎块石填筑路基，利用填石路基的通风透气性、寒季冷、暖空气在路基中产生对流，冷空气下降，起到保护冻土的作用。○4以桥代路的技术措施。○5冻土区的桥涵工程。○6建立完善的排水设施2、高原缺氧问题（1）高原铁路建设及运营面临的问题青藏铁路沿线自然条件恶劣，人烟稀少。海拔4000米以上地区，空气稀薄、气压较低，历年平均气压620~544mb，为海平面的60%~70%。在全长1118公里的青藏铁路格拉段上，海拔高度在4000米以上的地段有965公里，其中，路基的最高点，在唐古拉山垭口海拔5072米的地区；空气中含氧量少，比海拔平面减少38%~46%。高原缺氧带来的问题主要有：由于缺氧和低气压使人的机体发生一系列复杂的适应性或代偿性变化，对人的身心健康、劳动能力造成一定影响，使人的工作效率降低。由于含氧量低，造成以内燃机为动力的各种机械功效降低。高原生态环境脆弱，工程建设中的环境保护问题更为突出。（2）总体设计思路针对青藏铁路所处的特殊外部环境，设计中采用了快速通过高原，减少布点，减少定员，减少劳动强度的总体思路，具体归纳为以下几点：《土木工程概论》结课论文6○1根据沿线的地形条件，合理加大曲线半径，适当提高轨道标准，充分发挥牵引动力的作用，提高列车在高原上的运行速度，使旅客和货物尽可能快速通过高原。○2在满足输送能力要求的前提下，合理布设车站，最大限度地减少高原地区的车站数量。采用超长机车交路，减少高原上的机车、车辆作业环节，从而减少高原地区的作业人员。○3选用可靠高度、维修量少的运营设备，大力推行自动化、机械化作业，减少用工数量，降低劳动强度。○4充分利用科研最新成果，广泛借鉴高原公路、管道等工程的建设经验，采用保护多年冻土的设计原则，选用适合该地区的结构工程和路基支挡、加固措施。○5建立适合高原特点的管理体制、机构及用工制度。（3）高原铁路牵引动力的研究在青藏铁路的预可行性研究中曾研究过电力、燃气轮机、内燃机车三种牵引动力。电力机车具有马力大、计算速度高、起动加速快等优点。特别是在高原、电力机车的功率基本不受影响。作为高原铁路，在牵引动力技术上有一定的优势。但该地区电网建设滞后，目前沿线无可靠电源，尚不具备外部供电条件。同时该线具有运量小、线路长的特点，近期采用电力牵引不仅加大了工程投资，而且增加了高原上接触网、牵引变电所等设施的维修人员及相应维