朱少鵬
2017年7月15日,京新高速公路內(nèi)蒙古臨河至白疙瘩段、甘肅白疙瘩至明水段和新疆明水至哈密段三個路段同時(shí)通車,這標(biāo)志著G7京新高速公路在6年艱苦卓絕的建設(shè)之后,終于全線開通。京新高速公路是世界上穿越沙漠距離最長的高速公路。這條橫跨東西的高速公路大通道于2012年9月動工,從北京出發(fā),經(jīng)過河北、山西、內(nèi)蒙古、甘肅和新疆的廣袤區(qū)域,直達(dá)烏魯木齊。它的建成串聯(lián)起五省一市,使北京至烏魯木齊的里程縮短近1300千米。
京新高速公路新通車的三個路段大多位于戈壁、荒漠地區(qū),自然條件惡劣,沿途干旱缺水。在如此惡劣的建設(shè)環(huán)境下,建設(shè)者們是怎樣開辟出一條沙漠天路的?其中又凝聚了建設(shè)者多少攻堅(jiān)克難的智慧?
就地取材,公路與風(fēng)景兼得
京新高速公路臨河段始于內(nèi)蒙古巴彥淖爾市。巴彥淖爾市素有“塞上江南”的美譽(yù),境內(nèi)大小湖泊有300多個,獨(dú)特的北國風(fēng)光會讓你聯(lián)想到《敕勒歌》中的描寫:“敕勒川,陰山下,天似穹廬,籠蓋四野。天蒼蒼,野茫茫,風(fēng)吹草低見牛羊。”在這樣的地方建造高速,不應(yīng)該是一片坦途嗎?
巴彥淖爾市的草原濕地
與京新高速公路沙漠段的極度缺水相反,在巴彥淖爾建路的難題恰恰是“水太多”。河套平原的地下水位太高,只要稍往地下挖上1米,說不定就能挖出水來。可想而知,在這樣松軟的地面上建造的公路,很快就會塌陷。為了讓公路的地基足夠硬實(shí),建設(shè)者們首先用井底打水的方法,把地下水水位降低。而且抽出來的水并沒有浪費(fèi),有一部分水還回到了路基里,成為了風(fēng)積沙填料的幫手,助力打造致密的地基。
風(fēng)積沙和地下水的完美結(jié)合解決了在巴彥淖爾建造高速公路的難題。取走了風(fēng)積沙的地方,由于地下水水位高,往往稍微再往下挖就能形成新的湖泊,開發(fā)成旅游景點(diǎn)還能集聚不少的人氣。這樣一箭雙雕的就地取材方式,是不是巧妙得令人稱贊?
因地制宜,
風(fēng)沙宜疏不宜堵
修建京新高速公路所在的沙漠地區(qū)風(fēng)沙大,常常會出現(xiàn)沙塵暴,甚至?xí)辛鲃由城稹H绻徊扇∮行У拇胧?,新建造的公路往往用不了多久就會被沙子掩埋。從長遠(yuǎn)來看,沙生植物是保證公路不被風(fēng)沙“埋葬”的綠色屏障,但植物的生長期長,綠色屏障的建成絕非一朝一夕之功。在沙生植物成林之前,建設(shè)者必須設(shè)計(jì)出一整套防風(fēng)沙方案,確保沙漠公路的安全。
沙漠公路上的沙塵暴
從路線選擇上看,公路建設(shè)要盡量繞過移動沙丘、埡口、坡頂或背風(fēng)坡的坡底等地質(zhì)不穩(wěn)定、風(fēng)力大、容易被埋的區(qū)域,要選擇平坦開闊的地區(qū)或者迎風(fēng)坡的坡腳處。京新高速公路的建設(shè)并沒有深入沙漠腹地,而是盡量選擇了戈壁和沙漠邊緣,并注意避開流沙。此外,假如公路的走向和盛行風(fēng)向垂直,公路對風(fēng)的阻礙作用較大,通過公路的氣流不暢,就容易導(dǎo)致風(fēng)沙在公路上堆積。因此,公路的建造方向應(yīng)盡量和當(dāng)?shù)氐氖⑿酗L(fēng)向呈一個小的夾角。
另外,公路建設(shè)還需要考慮邊坡的設(shè)計(jì)。沙漠公路穿過凹陷的沙谷,要確保風(fēng)沙不會堆積,這就需要將邊坡設(shè)計(jì)得具有疏導(dǎo)風(fēng)沙的能力。在沙漠地區(qū),既然無法完全防止沙子吹來,那么只要保證這些沙子會再被吹走,公路就不會有積沙。此外,在坡腳處還需要設(shè)置積沙平臺,讓實(shí)在無法被吹走的沙子優(yōu)先堆積在平臺上,以便定期養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)行機(jī)械除沙。
多管齊下,讓沙子不再“好動”
除了防風(fēng)沙之外,公路兩旁的固沙對于沙漠公路來說也極其重要。沙漠公路兩邊應(yīng)當(dāng)設(shè)有相當(dāng)寬度的防護(hù)帶,從根本上防止公路附近的揚(yáng)沙和流沙。而為了讓這些“好動”的沙子抱團(tuán)扎根,工程師們也動足了腦筋。
沙障固沙是沙漠公路最普遍的固沙方法。除了一般沙漠公路常用的方格狀蘆葦或柴草沙障,京新高速公路還大量采用鰭狀防沙袋,通過用網(wǎng)格布局進(jìn)行防風(fēng)固沙。這種特別的設(shè)計(jì)不僅能將沙子束縛在沙袋形成的網(wǎng)格中,還能減緩風(fēng)速。在鰭狀防沙袋網(wǎng)格的外圍還鋪設(shè)了立式沙障和阻沙堤,這樣的設(shè)計(jì)能使固沙效能更加全面。
此外,用新型材料作為黏合劑,將松散的沙子粘在一起,沙子就會變得“老實(shí)”了。化學(xué)固沙只要用機(jī)械或車輛噴灑固沙劑即可,在條件惡劣的沙漠里,這種方法簡單有效。不過,固沙劑成本高昂,只適用于條件最為惡劣的路段,并且固沙劑必須無毒,不能破壞生態(tài),不能阻礙沙生植物的生長。不要忘了,無論是沙障固沙還是化學(xué)固沙,最終都是要為生物固沙創(chuàng)造條件,讓路邊茁壯成長的植物逐漸成為永久的天然風(fēng)沙屏障。
生態(tài)建設(shè),讓綠洲閃亮登場
京新高速公路穿越的既有無人區(qū),也有動植物等生態(tài)資源異常豐富的地區(qū),更有生態(tài)環(huán)境極其脆弱的敏感區(qū)域。在建設(shè)京新高速公路這條“大動脈”時(shí),建設(shè)者始終把保護(hù)生態(tài)環(huán)境作為建設(shè)工作的重中之重。
在修筑施工便道時(shí),建設(shè)者主動避讓胡楊林,繞開梭梭、駱駝刺、白刺等植被較為繁茂的區(qū)域,以減少地表擾動和植被損壞范圍。京新高速新疆明水至哈密段是國家一級野生動物蒙古野驢的生活區(qū)域,還經(jīng)常有黃羊、狼等野生動物出現(xiàn)。為保護(hù)野生動物遷徙,施工路段專門設(shè)計(jì)了14處動物穿越通道,沿線還設(shè)置了野生動物飲水區(qū)域。為方便高速沿線兩側(cè)駱駝、羊群的遷徙,建設(shè)者還架設(shè)了通道橋涵400余座,環(huán)保隔離柵300多千米。
同時(shí),修建沙漠公路還可以提供一個改善沿線生態(tài)的契機(jī)。
在松散的沙丘上,植物是無法生根固定的,但由于固沙手段的運(yùn)用,固沙帶內(nèi)變得適合沙生植物生根。此外,由于建造公路,人們帶來了水,也帶來了有機(jī)養(yǎng)料,而且公路運(yùn)行后,無論是物資保障還是道路養(yǎng)護(hù),甚至是行車本身,都會不間斷地在公路沿線進(jìn)行水和養(yǎng)料的配給,這必然會給沿線的植物帶來益處。在完全自然的狀態(tài)下無法支持植物生存的區(qū)域,因?yàn)槎ㄆ诘牡缆佛B(yǎng)護(hù),沙生植物得以生長,區(qū)域內(nèi)由此便可以容納更多的植物乃至形成人造綠洲,開啟良性的生態(tài)循環(huán)。
一條“大動脈”,穿越了各種地質(zhì)和氣候條件截然不同的區(qū)域,包括一些幾乎是人類禁區(qū)的惡劣路段。這項(xiàng)工程壯舉背后,不但有建設(shè)者的汗水,更有他們綜合地質(zhì)、氣候、水文、生物、力學(xué)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)等諸多學(xué)科,攻克工程難題的智慧!
Tips 風(fēng)積沙
風(fēng)積沙是沙漠里的沙子被風(fēng)吹到附近的平原上,而后沉積下來形成的一層沙土。它的特點(diǎn)是顆粒極細(xì),含水量極低,非常松散。奇特的是,風(fēng)積沙一旦遇到適量的水,就會變得非常密實(shí),完全可以作為路基的填料,為路基加固。內(nèi)蒙古地區(qū)臨近沙漠,有非常豐富的風(fēng)積沙資源,獲取風(fēng)積沙可謂是就地取材。endprint