2008年度:青藏铁路工程
发布时间:2015-11-25 00:00

青藏铁路工程

2008年度国家科学技术进步奖特等奖

一、项目概况

本项目属多学科综合性技术,分属土木建筑、高原卫生、环境保护等科技领域。青藏铁路建设是党中央国务院做出的一项重大战略决策,是西部大开发的标志性工程。青藏铁路格尔木至拉萨段全长1142km,海拔高于4000m地段长达960km,最高点5072m,是世界上海拔最高的铁路。工程建设面临多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱三大世界性工程难题。青藏铁路通过多年冻土地段550km,属中低纬度高海拔多年冻土,具有热稳定性差等特点。建设者在研究试验、勘察设计和施工技术等方面积极探索,确立主动降温、冷却地基、保护冻土的设计思想,创造性地综合采用片石气冷、热棒路基,以桥梁跨越特殊不良冻土地段,防冻胀隧道衬砌结构等成套冻土技术措施,保证了多年冻土工程安全稳定。青藏铁路沿线高寒缺氧,自然条件恶劣,属生命禁区。建设中,针对大群体、高海拔、作业时间长的特点,以人为本,预防为主,创建三级医疗保障救治体系,应用高原病综合救治等技术和创建鼠疫预防监控体系,实现高原病零死亡和人间鼠疫零感染。青藏高原生态环境脆弱,线路穿越三江源等自然保护区,环境保护任务艰巨。建设者开展野生动物、高寒植被、多年冻土、江河源水质保护等方面的综合研究和创新实践,在大规模建设中保护了生态环境,实现了工程建设与自然环境相和谐。青藏铁路采用先进的技术装备,创新运输组织方式,实现设备少维修,高原铁路运营稳定可靠,运输能力适应青藏两省区经济发展需要。培育和弘扬了"挑战极限,勇创一流"的青藏铁路精神,技术创新、管理创新为青藏铁路建设提供了可靠支撑,形成行业标准、部级和国家级工法多项,获专利数十项,发表论文千余篇,极大推动了多年冻土工程、高原医学和环境保护等领域的科技进步,总体技术达到国际领先水平。开通运营以来,工程设施保持稳定,旅客列车运行速度达100km/h,创造了高原冻土铁路运行时速的世界记录,实现了建设世界一流高原铁路目标。

本项目主要技术创新点:(1)确立主动降温、冷却地基、保护冻土的设计思想,掌握铁路沿线多年冻土分布及特征,提出评价多年冻土热稳定性的地温分区,确定多年冻土区工程设计的关键参数。(2)揭示片石气冷、片(碎)石护坡、热棒、通风管等工程措施冷却路基的机理,创新综合防止融沉、冻胀、开裂的冻土路基结构和施工技术。(3)掌握多年冻土区桥梁桩基桩侧融化圈的地温变化及回冻规律,完善钻孔灌注桩旋挖钻干法成孔施工技术。首创多年冻土区防冻胀隧道衬砌结构型式,有效抑制围岩冻融作用。(4)创建大群体、高海拔、长时间作业条件下的三级医疗保障救治体系,科学应用高原适应人群健康筛检、高原施工富氧、高压氧舱等高原病综合预防、救治技术,实现高原病零死亡。(5)创建鼠疫源地施工现场鼠疫防控体系,建立防控制度、疫情监控网和立体防疫设施,实现人间鼠疫零感染。(6)首次系统开展铁路沿线藏羚、藏野驴等野生动物迁徙习性研究及观察,合理修建动物通道,确保野生动物迁徙正常和列车运行安全。(7)创新高海拔植被恢复研究和工程实践,有效保护和恢复沿线高寒植被。(8)首创高原供氧旅客列车,集新理念、新技术、新结构、新材料于一体,在客车供氧、适应高原特殊环境的电气系统和设备设施等方面有多项技术创新。(9)首创并应用大型铺架设备高原解体、运输、组装技术,创新长距离大区间、长大坡道铺架作业安全技术措施,形成高原铺架施工成套技术。(10)创新分散自律行车指挥系统,铁路数字移动通信安全型网络结构及配套设备。集成综合监控系统平台,形成冻土观测、大风预警等多功能行车安全保障体系。(11)科学制定建设方针,创新建设管理理念;推行质量-环境-职业健康安全一体化管理体系,创新建设管理模式。

在青藏高原修建铁路是国内外都未曾实践过的探索性工程,其特殊性和复杂性在世界铁路建设中史无前例,青藏铁路建设面临“多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”三大世界性工程难题及其它各种技术难题。

本项目中“青藏铁路多年冻土工程技术”获2007年中国铁道学会科学技术奖特等奖,“青藏铁路建设卫生保障综合技术”、“青藏铁路生态恢复与环境保护技术应用”、“青藏铁路多年冻土区路基新结构试验与应用”、“青藏铁路高原多年冻土区工程勘察、设计和施工技术标准研究与应用”获2007年中国铁道学会科学技术奖一等奖。

二、获奖后的主要进展

1、对行业技术发展、研发能力和产品竞争力的作用及意义

形成了具有完全自主知识产权的多年冻土工程技术体系,填补了高原铁路建设和运营的空白。

2、成果转化应用及预期前景

多年冻土工程技术研究成果在青藏铁路建设中得到全面的推广应用,为青藏铁路建设提供了可靠的技术支撑。青藏铁路建设坚持技术创新,建成了一条世界上海拔最高、线路最长的运输大通道,突破了高原冻土、卫生保障、环境保护等技术难题,探索了复杂条件下重大项目建设模式,青藏铁路建设达到了世界一流水平。

3、奖后项目发展过程中获得各类科研计划支持情况

《高寒地区高速铁路隧道防冻害技术研究》(铁道部科技研究开发计划2009G020-D)、《青藏铁路工程与环境相容性对策研究》(科技部2011EG123262)。

4、科研基础条件的建设与发展情况

依托中铁第一勘察设计院集团有限公司,已建设国家、省级重点实验室。包括:

陕西省铁道及地下工程重点实验室:2014年通过验收, 实验室面向铁道及地下交通工程国家重大需求,确立了隧道及地下工程、城市轨道交通工程、综合交通规划及工程数字仿真技术研究方向,重点研究工程勘察、设计、施工及运营中的关键技术难题。

轨道交通信息化企业国家重点试验室:2015年获批建设,以工程勘察设计、建设、运营、维护管理等项目全生命周期的信息化为研究方向。

5、获奖前后经济、社会效益对比

青藏铁路建成通车,结束了西藏自治区不通铁路的历史,提供了大能力、全天候的运输通道,极大改善了青藏两省区对外交流、资源开发、招商引资、特色产业发展的条件,为促进综合交通体系建设、推动经济结构调整发挥了重要作用;对加快西部地区社会经济发展、改善沿线各族人民群众生活、增进民族团结、巩固国防都具有重大的战略意义。青藏铁路通车运营以来,青藏两省区的国民生产总值都以13%以上的速度递增,2011年,青藏铁路运输总量实现历史性的突破,其中旅客运送量首次破千万,由2006年开通时的640多万人增长到1060万人,西藏旅游接待达860多万人,是2005年的7倍;货运量由2400多万吨增长到5164.3万吨,客货运年增长率分别高达10.3%、15.7%;民生改善十分明显,与2005年相比,2011年人均收入增加了60%以上;6年多来,累计运送旅客5000多万人,运送货物2亿多吨。经济社会效益十分显著。

完成单位:铁道部,中铁第一勘察设计院集团有限公司,青藏铁路公司,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,中国铁道科学研究院,中国铁路工程总公司,中国铁道建筑总公司,中铁西北科学研究院有限公司,西南交通大学,北京交通大学,中南大学,兰州交通大学,石家庄铁道学院,中国科学院动物研究所,中国科学院植物研究所,中国科学院西北高原生物研究所,铁道第三勘察设计院集团有限公司,南车四方机车车辆股份有限公司,青岛四方车辆研究所有限公司,中铁一局集团有限公司,中铁十一局集团有限公司,中铁三局集团有限公司,中铁十二局集团有限公司,中铁五局(集团)有限公司,中铁二十局集团有限公司,中铁十七局集团有限公司,中国铁路通信信号集团公司,卡斯柯信号有限公司,中铁电气化局集团有限公司,中国铁通集团有限公司,中国地震局工程地震研究中心,中铁西南科学研究院有限公司,西北濒危动物研究所(陕西省动物研究所),北京科技大学,中铁工程设计咨询集团有限公司,中铁第五勘察设计院集团有限公司,中铁大桥局股份有限公司,中铁十八局集团有限公司,中国中铁二局集团有限公司,中铁十六局集团有限公司,中铁四局集团有限公司,中铁十四局集团有限公司,中铁建工集团有限公司,中铁十五局集团有限公司,青海省高原医学科学研究院,西藏军区总医院,新疆生产建设兵团建设(集团)有限责任公司,中铁十九局集团有限公司,青海大学医学院,中铁二十一局集团有限公司


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