青藏铁路是如何利用热棒解决冻土（什么是热棒）

你知道青藏铁路两旁，那些两米高的“铁棒”是干什么用的吗，又为什么偏偏只有青藏铁路两旁才插满了这些铁棒呢？

这个“铁棒”实际上是科研人员为了解决青藏铁路修建过程中遇到的冻土问题专门研发出来的高科技产品：名为“低温热棒”，虽然说它的名字叫做“热棒”，但实际上它的功能并不是加热冻土，而是对冻土进行“保冷”。

而热棒的制成材料也并不是铁，全部都是由碳元素无缝钢管制成的，整个“铁棒”全长有７米，被分成了两个部分：一部分在地面上，长约２米左右。剩下的部分在地底下。而上面为散热段，下面为吸热段，吸热段部分中间是空心的，填充了甲烷、二氧化碳、氨等气体。

而当夏季土壤变热的时候，这些气体遇热之后就会汽化，这样底部的热量就会随着汽化上升到地表，随之被空气带走，而冷却后的氨又会重新回到地底，进行循环工作，所以铁棒能够防止冻土在夏天融化，提高了土壤的稳定性。

而且低温热棒不仅能够使用在铁路建设中，对于高原地区公路、机场、桥梁的建设都可以使用，因为它适用于多种地基结构。除此之外，这种铁棒不会受到噪音的影响，使用寿命也很长，还不会破坏青藏高原的生态环境。这样一来还大大节省了修建青藏高原的成本，如果采用以桥代路的方式可能会多出１０亿的开销。

铁棒是为了解决冻土问题而存在的，那么冻土问题对青藏铁路有哪些影响呢？

青藏铁路的修建是极其困难的，国外的专家都认为修建青藏铁路是一件不可能的事情，但是在２００６年的时候，中国创造了奇迹，青藏铁路成功通车，而在建造的过程中中国工程师们面临的一个最大的问题就是如何解决青藏高原的冻土问题。

因为青藏高原海拔高、气温低，冬季气温在０摄氏度一下，同时降水稀少，地表不会形成积雪，但是地下的土壤会结成冰，这样一来就形成了冻土。而冻土的结构一般分为了两层：活动层和永冻层。永冻层的土壤是常年结冰，但是活动层的土壤是季节性的，其冻融的厚度与季节气温高低有着直接的关系。

冻土和普通土壤大不相同，冻土中含有大量的冰，也正是因为冰的存在让冻土具有了不固定的性质。水的密度是比冰大的，液态的水变成固态的冰体积就会变大，所以冻土在冬天结冰就会使得地面膨胀上升，而夏天又会融化下降，如此一上一下，铁路还没修好地基就坏了。

另外冬季气温低，土壤结冻较厚，硬度较大，大大增加了施工难度，而且路面较为湿滑，施工的话容易引发安全问题。在对路面进行施工的时候就算使用大型机械，但冻土就像冰块一样一施工就会出现小白点，根本无法开拓出干净、整齐的地基。　　　　　　　　　　　　　

正因为冻土对青藏高原的修建有这么大的影响，所以才有了“铁棒”的运用。那么我国的研究人员又是怎么发明出低温热棒的呢？　

在没有研制出“铁棒”的时候，研究人员采取了各种方式：例如增高路基、减少路面热度等，都不能解决问题。而且所有人的出发点都是如何解决冻土融化的问题。

直到有一天，中国工程研究所的副主任吴青柏提出了自己的见解。他认为这冻土就跟冰块一样，如果在夏天不想让冰块融化，就要用棉被捂上。既然解决不了冻土融化的问题，那还不如让它不要融化。于是人们从冷却路基出发，研制出了热棒，让冻土的温度能够一年四季都保持恒温。

而实际上除了冻土之外，修建青藏铁路还需要解决很多问题，而青藏铁路上也不止有“铁棒”一个“守护者”，为此比较重要的设施还有片石通风路基以及通风管路基。

片石通风路基远远看去就是沿岸的一些碎石，但实际上却能够对路基进行热调节。使用的碎石都是大型石头，因为石缝较大，促进了空气的流动和地表水的蒸发，到了夏天还能保护地基，防止热空气进入到地底，起到一定的阻拦作用。

通风管路基采用的是一种记忆合金技术，由三个部分构成：主体、道渣、通风管。而如今采取的通风管都是全自动式的，能够根据温度的变化自动调节管道，冬天会将隔板打开让冷气进入，而夏天又会自动关闭隔板，防止热量进入。

总之，青藏铁路在修建过程中面临了很多的困难，但是我国的工人秉持着工匠精神一一突破，才有了今天的世界奇迹青藏铁路。