正文 賴遠明:“天路”凍土之困的破解者(1 / 2)

賴遠明:“天路”凍土之困的破解者

作者:劉曉倩 王進東

賴遠明來西部32年,結緣凍土21載,經過千百次實驗,他成功破解了青藏鐵路修建中凍土如何“保冷”的世界級難題,創造了青藏高原上的“天路”奇跡

他32歲第一次聽聞“凍土”時起了一身雞皮疙瘩;多年後,也正是他破解了凍土如何“保冷”的世界難題;49歲時,他當選中國科學院院士……他就是中科院寒區旱區環境與工程研究所研究員賴遠明,他做事挑剔、追求完美,把論文“寫”在了祖國大地上。

結緣“凍土”

昆侖山下,皚皚雪原,一條聞名於世的鋼鐵大動脈穿過戈壁凍土,跨越雪域高山,駛向“世界屋脊”。這就是世界海拔最高、創下多個“世界之最”的青藏鐵路。

2006年7月1日,青藏鐵路正式通車運營。這一天,中科院寒區旱區環境與工程研究所組織60多名外國專家,坐上開往拉薩的列車,心潮澎湃的賴遠明也在其中。

“青藏鐵路北起格爾木,南至拉薩,全長1118公裏,有960公裏在海拔4000米以上。在如此高海拔、多凍土地區修建鐵路,在世界鐵路史上純屬罕見。中科院寒區旱區研究所的科研人員利用主動冷卻路基的方法解決了多年凍土、脆弱生態、高寒缺氧這三大世界鐵路建設史上的難題……”當列車員講解到“主動冷卻路基”時,賴遠明的眼淚禁不住奪眶而出。他轉過頭,看著窗外飛馳而過的雪山,4年來千百次的實驗情景在腦海中浮現……

“我很激動也非常自豪!”回憶當時情景時,這位破解了青藏鐵路“保冷”難題的功臣依舊難掩激動之情。

賴遠明最早與凍土結緣是一次偶遇——1994年,在去長沙出差的火車上,賴遠明與中鐵西北科學研究院的一位科技工作者閑聊,第一次聽說“凍土”這個詞,他當時感覺冷得起了一身雞皮疙瘩。

那個年代,研究“凍土”是絕對的“冷門”,當時在蘭州交通大學土木係任教的賴遠明對凍土更是一無所知。當得知凍土研究在國際上還有很多空白,有許多問題需要解決時,賴遠明對這個“冷門學科”產生了一種莫名的好感。

1996年,賴遠明在中科院寒區旱區環境與工程研究所(當時的蘭州冰川凍土研究所)攻讀博士學位,開始了和“凍土”的親密接觸。

攻克世界難題

賴遠明稱自己是處女座,做事比較挑剔、追求完美,一件事情喜歡從不同側麵、不同層麵去思考,他曾經對一行字推敲了一個星期,而科研工作正需要這份挑剔和執著。

2002年,中科院寒區旱區環境與工程研究所接到國家關於解決青藏鐵路修建中凍土路基及寒區隧道問題的任務。凍土是指溫度在0℃或0℃以下,含有冰的各種岩石和土壤。受工程的影響,凍土極易產生融化下沉。青藏鐵路修建過程中,要穿越連續多年凍土區550公裏。如何保證修建中凍土不融沉、路基保持穩定,西方人士曾判斷“這是無法攻克的世界性難題”。

在凍土區修建鐵路,傳統保護凍土的方法是設置保溫材料,就好像為保證冰棍兒不融化,給它蓋上一層棉被,但用這種方法保溫的冰棍兒早晚還是要化掉。因此,青藏鐵路的設計思路要從“被動保溫”轉為“主動降溫”。

時任蘭州冰川凍土研究所所長、中科院院士程國棟提出“主動冷卻路基”的方法,但主動冷卻路基如何修建?從理論分析到試驗數據在國內外凍土工程學研究中都是空白。

最難的是沒有規範,他們的工作從一開始就注定必須創新。如青藏鐵路上的“U”形塊碎石路基,選擇多大粒徑的碎石最合適?是否粒徑越大降溫效果越好?在試驗進行到第150天左右,他們終於找到了拐點——10~30cm粒徑的塊碎石降溫效果良好,當粒徑為22cm時對凍土的降溫效果最好。

得到這個結果,賴遠明如釋重負,心中的一塊石頭終於落地了。這種“U”形塊碎石路基結構在未來50年青藏高原氣溫上升2.6℃情況下仍能保證凍土熱穩定。2008年,“青藏鐵路工程”榮獲國家科技進步獎特等獎。

“負傷”解難題

科研工作需要創新,更需要吃苦精神,尤其是在高海拔野外工作,時時處處都可能發生險情。

由於凍土的原因,青藏高原的鐵路隧道漏水、掛冰現象嚴重,需要24小時人工清除冰錐,並且基本兩三年報廢一個隧道。2002年,在承擔青藏鐵路修建中凍土路基及寒區隧道課題過程中,賴遠明在青藏線“第一長隧道”昆侖山隧道采樣時“負傷”了。

昆侖山隧道海拔4600米,隧道向裏打通600米左右時,賴遠明進入隧道采集岩石樣品。未打通的隧道內空氣更加稀薄,賴遠明當時忙著采集樣品沒太顧忌,缺氧三個小時之後,賴遠明頭疼欲裂、惡心嘔吐。自從那次大腦長時間缺氧後,賴遠明的後腦勺時常會疼,記憶力也不如從前。