外国专家断言中国沙漠铁路活不过30年!咱独创固沙方法打他脸
沙漠里的沙子又细又软,脚一踩就陷进去,除了骆驼能过,还有中国答案——沙漠铁路。
我国第一条沙漠铁路
关注@工程师天张,用大白话和大家聊一聊我国第一条修在沙漠里的包兰铁路。它在1958年建成通车,连接甘肃兰州和内蒙古包头,全长990公里,但是有140公里在宁夏腾格里沙漠中穿行,最出名的就是中卫沙坡头那一段。
包兰铁路线路示意图(图源:地球知识局)沙漠铁路常见的两个疑问
一是一吹就散的沙子,上面怎么就能架铁轨、跑火车?
二是,移动的沙丘会不会把铁路吞掉。
好奇吗?60多年前的苏联专家也这样质疑过,甚至断言:包兰铁路活不过30岁! 现实怎样,我们的沙漠铁路开通至今还在良好运行。
问题一:松软的沙子怎么就能托得住铁路?
都觉得沙子又软又松散,哪有那么大的承载力,根本没法做路基、铺铁轨。其实不然,关键要看沙的密实度,密实度越大,路基承载力就越大。包兰铁路经过的腾格里沙漠段,主要是风成沙,表层疏松,但整体上属于低压缩性土,压缩成型快。当年这段铁路甚至都没用压路机,人工夯实之后承载力就够用了。而且建成通车后,沉降量也很低。再在上面用黄河粘土、鹅卵石配合混凝土就能铺设铁轨了。
包兰铁路穿越沙漠
修建包兰铁路时气候环境恶劣,沙漠上一年330天风沙,真是"一年两次风,一次刮半年",工作人员呢就只能配合着"一天吃二两土,白天不够晚上补"。我们当时也没有足够的技术储备和工程经验,但铁路还是修通了。
当年修包兰铁路的场景问题2:如何控制风沙掩埋铁路?
可通车并不代表最终的成功,更有挑战性的困难是:怎么保证修好的铁路不会被流沙掩埋?比如1958年一次七级大风,多处舌状积沙,铁轨上积沙厚达6米。难怪苏联专家那么自信,说咱这铁路活不长。
风沙掩埋铁路(非包兰铁路)
怎么把沙子固定住,不让铁轨被掩埋,成了铁路人的新挑战。工程师们先尝试使用当地特有的麦草固沙。平铺麦草压沙,不行,又摸索出麦草扎方格的办法,就是在流沙表面用麦草扎成1×1米的草方格,让流沙不容易被风吹起,形成沙障。这个办法我们现在说起来容易,当初可是经历过无数次的实验。因为没人知道麦草应该怎么扎,圆形、三角形、格状、带状都试过,2×2米不行又缩小到1×1米,就这么一点点研究出来。最终使用的麦草方格的摆法,分为主隔墙和副隔墙,先顺风扎一层,后面再扎上副隔墙,就像一张大网将沙子罩住,不让它流动。
麦草方格
包兰铁路当年在路基两侧制作麦草方格场景
草方格还不算完,中间栽种上植物才稳固,要造出一片挡沙树林。说白了,有自己能扎根生长的植物,才能让这片麦草沙障一劳永逸。但是当时的沙坡头天然植被覆盖率仅有1%,沙漠变绿洲可不是一句话的事,前前后后在当地引过七八十个物种,最后才挑选出油蒿、柠条等表现良好的固沙植物,总算让草方格有本事为沙漠铁路保驾护航了。在厚达百米的活动沙丘上,我们共扎设方格草障32.8万亩,造林420万株。此后,包兰铁路高枕无忧,再无沙患。
包兰铁路两侧绿植
用麦草方格沙障固沙护路,这是从沙坡头走出去的中国创造。你还想了解哪些有趣的工程技术,评论区告诉我,@工程师天张用大白话讲给你听。
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