书写高原冻土筑路传奇——记中交集团技术总监、首席专家汪双杰

冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。多年冻土是青藏高原自然生态系统的重要组成部分，由于其具有流变性，在青藏高原上修筑工程会面临两大危险——冻胀和融沉。

从上世纪50年代修建青藏公路开始，为了提升当地交通水平，几代专家扎根高原，中交集团技术总监、首席专家汪双杰就是其中的典型代表。

40多年间，汪双杰主持国家科技支撑计划项目及冻土公路科研设计项目30余项，创建了我国道路工程第一个国家重点实验室和国家野外观测站。他建立的公路冻土尺度效应理论被国际冻土协会评价为“国际冻土工程界影响深远的重大创新”，使全球首条高寒冻土地区沥青公路——青藏公路延寿至70年；他参与建成全球首条高海拔冻土高速公路——共玉高速公路，获国家科学技术进步奖一等奖1项、二等奖1项。他本人也获得了何梁何利基金“科学与技术进步奖”等奖项。

坚守高原

从22岁踏上高原起，汪双杰的职业生涯就与冻土研究紧密地联系在一起。

1983年，汪双杰从西安公路学院公路工程专业毕业后，被分配到原交通部第一公路勘察设计院工作。次年，他便前往喀喇昆仑山，参与海拔4700米的多年冻土区边防公路勘察设计工作。

“那是我第一次到高原，我们从西安出发，走了半个多月才到施工地。”强烈的高原反应、艰苦的生活条件以及简陋的工作环境，对汪双杰而言都是巨大挑战。“由于没有路，运送物资到哨所全靠牦牛，顶多一个月送一次，要是大雪封山就没准了。”这次高原行给汪双杰留下了深刻印象。

在青藏高原修路，冻土是绕不开的难题。特别是20世纪50年代通车的青藏公路，随着时间推移和交通量增加，冻土融化导致的路面病害日益严重。尤其在铺设沥青路面后，热量吸收加剧了冻土融化，路面坍塌、路基变形等问题频发。

“由于长期缺乏冻土保护技术措施，青藏公路40多年里病害频发。经过多次整治改建，冻土路基融沉问题仍无法根治。”汪双杰介绍，截至上世纪90年代，冻土公路病害率已达30%，若不能得到有效处理，公路使用性能会逐步下降。

1973年，青藏公路科研组成立，第一代冻土科研团队在“鬼门关”五道梁开启冰上筑路的征程。海拔4500米以上的青藏高原严重缺氧，技术员经常背着几十斤重的仪器跋山涉水。从前辈手中接过“接力棒”，汪双杰带领团队向着难题继续冲锋，开展了大量的冻土监测和病害调查工作。

“高原上‘一天有四季，十里不同天’，强烈的紫外线晒脱皮是小事。如果遇上雨雪冰雹，更是无处藏身。”汪双杰说。

多年来，汪双杰进出高原上百次，跑遍了所有国道，在艰苦的环境中收集数据，为深入研究冻土变化规律奠定了坚实基础，这些数据也为解决青藏铁路建设中的冻土问题提供了重要参考。

谈到自己的工作成绩，汪双杰认为都是集体的功劳：“为收集掌握高原冻土公路第一手资料，一代又一代科研工作者收集整理了300多万组数据，大家都把毕生心血献给了高原冻土事业。”

攻克难关

2001年，汪双杰担任“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”项目负责人。在接下来的数年里，他带领团队全身心投入攻克冻土难题的科研工作中。

“这几十年，我们一直在跟冻土博弈。它出现问题了我把它处置好，我处置过程中有可能又会诱发新的问题，我又要去诊断它，再重新用新的措施来应对它……持续地观测，不断地试验，不断地改进。”汪双杰说。

汪双杰带领团队深入研究冻土与工程相互作用机制和病害规律，创立了公路冻土工程融沉尺度效应理论。他们还创建了公路冻土融沉防控能量平衡设计方法，实现了对冻土融沉的有效防控。此外，团队还研发了“路基能量导—阻—调复合互馈融沉防控技术”，有效解决了冻土路基的融沉问题。

这些成果大幅降低了我国冻土公路病害率，广泛应用于青藏铁路、漠河机场以及多条进藏国道主干线等重大工程。

随着交通事业的发展，在青藏高原建设高速公路成为必然需求，这也带来了前所未有的挑战。2010年，青海省玉树藏族自治州震后生命线——共玉高速公路紧急上马，汪双杰肩负起主持设计的重任。

共玉高速公路是青藏高原多年冻土区首条高速公路，全长635公里，其中多年冻土区路段达227公里。这条高速公路具有“宽、厚、黑”的特点，路基宽、路面厚且大量铺设沥青，导致其吸热储热能力强，加之位于冻土退化严重的区域，地基的能量平衡问题极为复杂。

面对重重困难，汪双杰和团队没有退缩。他们搭建起室内模型，模拟各种复杂条件下冻土的变化情况。通过大量的试验和数据验证，总结出一套参数体系，并反复试验、模拟，最终建立起冻土工程的能量平衡理论体系。利用这个理论体系，团队准确计算出高速公路路基和路面的吸热、导热情况以及热量传递规律，并据此设计出一整套工程施工技术，有效解决了冻土消融等复杂问题。

共玉高速公路建成通车后，运营状况良好。这不仅促进了当地的经济发展，也提升了我国冻土高速公路建设技术。

传承梦想

如今，汪双杰又在为建设青藏高速公路做积极准备。

“中国高速公路建设成就举世瞩目。”汪双杰说，目前实验室正在进行青藏高速公路的重大项目研究，全面系统地为高速公路建设提供技术支持。

汪双杰指的实验室是极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室，瞄准高海拔强冻融、滨海高温强腐蚀极端环境道路工程绿色建造与安全保障前沿问题，重点发展道路工程绿色长寿技术，解决多要素作用下致灾机理、高韧性结构—材料协同演化等难题，突破高性能长寿命材料和结构、智能建造等关键核心技术，服务于出疆入藏通道、湾区综合交通等国家重大工程。

作为冻土科研工作者，汪双杰的梦想不仅仅是解决一个个具体的科研和工程难题，也不单单为了建成多少个重大项目，而是要把几代人呕心沥血、接续努力的丰硕成果和奋斗精神传承下去，推动我国冻土研究持续上水平上台阶。

为此，他十分注重人才培养和科研平台建设。近年来，汪双杰先后创立了“高寒高海拔地区道路工程安全与健康”国家重点实验室、“多年冻土区公路建设与养护技术”交通行业重点实验室、青海花石峡冻土公路工程安全国家野外科学观测研究站，为人才发展搭建平台，培养了一批年轻的冻土科研人才，建设了中国公路冻土工程的人才集群和梯队，目前团队总人数约为170人，其中60%是青年人才。

在繁忙工作之余，汪双杰竭尽全力帮助青年科研人员，毫无保留地分享自己的经验和知识，积极为他们创造良好的科研条件和发展机会。他格外注重培养青年科研人员的奉献精神，并经常对他们讲，要认准一个方向、打一口深井，把冻土工程作为一项事业，投身其中，为之奉献。在他的悉心培养和带动下，青年冻土科研人员迅速成长起来，为我国冻土研究事业注入了新的活力。（经济日报记者 齐 慧）