2006年7月1日，伴随着汽笛长鸣和锣鼓喧天，一列火车穿越寂静的无人区，跨越多年冻土地带，翻越海拔5068米的唐古拉山口，最终抵达拉萨。全长1956公里的青藏铁路，在祖国的山河间勾勒出一条蜿蜒的动脉。
然而，半个世纪以来，冻土、缺氧、高海拔等难题曾让这项工程举步维艰。这条漫长的铁路是如何在高原冻土上屹立不倒的？建设过程中又经历了哪些挑战？
第一部分：冻土难题与铁路建设的初期探索青藏铁路的修建并非一蹴而就。一期工程西格段（西宁至格尔木）全长814公里，于1984年竣工通车，客观条件相对乐观。
而二期工程格拉段（格尔木至拉萨）则面临着严峻的环境挑战。在1142公里的路程中，铁路需要穿越长达550公里的连续多年冻土层和82公里的岛状多年冻土层。
由于当时冻土筑路技术尚未成熟，格拉段的修建一度搁置了20多年。
那么，什么是冻土？它又为何成为修建铁路的拦路虎？冻土是指温度在零摄氏度以下的含冰岩土，根据冻结时长可分为短时冻土、季节性冻土和多年冻土。据统计，全球多年冻土总面积约为3500万平方公里，占据了地球陆地面积的四分之一。
中国是仅次于俄罗斯、加拿大的第三大多年冻土国家，其中70%的多年冻土都集中在青藏高原。
多年冻土主要分为上下两层：上层是活动层，对温度变化极为敏感。当温度降低时，土中的水结冰膨胀，土体升高，形成冻胀；当温度升高时，冰融化成水，土体下沉，形成融沉。
下层是永冻层，理论上终年冰封。然而，在全球变暖的大背景下，永冻层也难以幸免。
变化无常的土层会导致路基变形，积水损毁。以青藏公路为例，因冻土问题导致的路基破坏占总破坏量的四分之一到三分之一，其中85%是由冻土融沉造成的。
因此，要确保青藏铁路的稳固，必须解决冻土问题。
第二部分：科技攻关，征服冻土传统的冻土路基保护方法主要包括抬高路基和铺设保温材料，但这只是治标不治本的权宜之计。2001年，冻土学家程国栋提出了以冷却路基为主的保护思路，热棒路基便是其中的主要方案之一。
热棒是一种由碳钢或奥氏体不锈钢制成的封闭无缝钢管，表面镀锌以增强耐腐蚀性。热棒的头部为冷凝段，装有圆盘翅片用于散热；其余部分为绝热段和蒸发段，插入地下直至穿过活动层到达永冻层上线。
热棒内部为真空状态，底部填充液氨、工业液体或二氧化碳等低沸点工作介质。当地下温度高于大气温度时，蒸发段的液态工质吸收热量蒸发为气态，上升到冷凝段，将热量通过翅片释放到大气中。
气态工质遇冷凝结成液体，在重力作用下回流到蒸发段，再次吸热蒸发，如此循环往复，使冻土保持低温。
热棒的单向导热特性可以防止大气中的热量反向传递给冻土。当地下温度低于大气温度时，热棒会自动停止工作。
一根热棒的作用半径约为1.8米，理想埋设间距约为3米。目前，已有1.5万根热棒用于青藏铁路路基的冷却工作，覆盖了34公里的路段。
除了热棒路基，青藏铁路还采用了遮阳板路基、块石路基和通风管路基等多种冷却技术，构成了一座冻土工程博物馆。
第三部分：风火山隧道：冻土工程的巅峰之作这座博物馆中最伟大的作品，当属建在风火山上、穿过1338米冻土永冻层的风火山隧道。在冻土中挖掘隧道比铺设路基更具挑战性。
普通的隧道开拓技术并不适用于冻土，爆破产生的热量和混凝土的浇筑都可能导致冻土坍塌。此外，隧道内含氧量不足平原地区的40%，给施工人员带来了巨大的健康风险。
然而，这些困难并没有阻挡筑路者的脚步。通过光面爆破、大型空调通风机组控温、低温喷射等创新技术，人们成功地克服了冻土的挑战。
同时，洞口的高原制氧站也解决了高原缺氧的问题。这项几乎不可能完成的任务最终成为了世界级的奇迹。
尾声：延伸的钢铁动脉，永恒的奋斗精神征服冻土、抵达拉萨后，青藏铁路并未止步。2014年8月，拉萨至日喀则段正式开通运营；2021年6月，拉萨至林芝段也建成通车，将西藏与内地更加紧密地连接在一起。
这条铁路的建设，凝结了无数科研工作者和工程师的智慧与汗水。
青藏铁路的建成，不仅是工程技术的伟大成就，更是人类挑战自然、征服极限的壮丽史诗。它象征着中国人民不畏艰险、勇往直前的精神，也为世界高原冻土地区的铁路建设提供了宝贵的经验。
当我们乘坐火车前往拉萨，欣赏雪域高原的壮美风光时，请不要忘记这条排除万难建成的铁路，是它让我们能够平稳地抵达世界屋脊。
