岩石力学是一门研究演示在外界因素（如荷载、水流、温度变化等）作用下的应力、应变、破坏稳定性及加固的学科。又称岩体力学，是力学的一个分支。研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题它是一门新兴的，与有关学科相互交叉的工程学科，需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程等知识，并与这些学科相互交叉。

青藏铁路，简称青藏线，是一条连接青海省西宁市至西藏自治区拉萨市的国铁Ⅰ级铁路，是中国新世纪四大工程之一，是通往西藏腹地的第一条铁路，也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。青藏铁路分两期建成，一期工程东起青海省西宁市，西至格尔木市，于1958年开工建设，1984年5月建成通车；二期工程，东起青海省格尔木市，西至西藏自治区拉萨市，于2001年6月29日开工，2006年7月1日全线通车。青藏铁路由西宁站至拉萨站；线路全长1956千米，其中西宁至格尔木段814千米，格尔木至拉萨段全长1142千米；共设85个车站，设计的最高速度为160千米/小时（西宁至格尔木段）、100千米/小时（格尔木至拉萨段）。截至2015年3月，青藏铁路的运营速度为140千米/小时（西宁至格尔木段）、100千米/小时（格尔木至拉萨段）。

青藏线中所攻克的三大难题：

（一）解决环保难题

青藏高原是不少巨川大河发源地，生态环境原始、独特而脆弱。党中央、国务院明确提出，青藏铁路建设要珍爱高原一草一木。青藏铁路建设总指挥部和施工单位，还与青海省和西藏自治区政府签订了中国铁路建设史上首份环保责任书。

青藏铁路总体设计师李金城说，在自然保护区内，铁路线路遵循“能避绕就避绕”的原则，施工场地、便道、砂石料场的选址都经反复踏勘确定，尽量避免破坏植被。

为保障野生动物的正常生活、迁徙和繁衍，青藏铁路全线建立了33个野生动物通道。通道设计时不仅吸纳专家、环保部门的建议，还征求了当地牧民的意见。2002年夏季，国家珍稀野生动物藏羚羊产仔迁徙时，相关施工单位主动停工为它们让道。为了恢复铁路用地上的植被，科研人员开展了高原冻土区植被恢复与再造研究，采用先进技术，使植物试种成活率达70%以上，比自然成活率高一倍多。这些举措受到了国际社会的广泛好评。中国科学院植物研究所研究员李渤生说，把青藏铁路建成“绿色”铁路，是我国铁路建设史上传统观念的转折，为中国今后重点工程的建设提供了有益的借鉴，将对整个中国铁路建设理念产生巨大影响。

（二）攻克冻土难题

青藏铁路的建设难度举世公认。美国火车旅行家保罗·泰鲁在《游历中国》一书中写道：“有昆仑山脉在，铁路就永远到不了拉萨。”复杂的冻土环境，是制约青藏铁路建设的一大世界性难题。与加拿大、俄罗斯等国冻土相比，青藏高原冻土纬度低，日照强烈，加上地质构造运动频繁，其复杂性和独特性举世无双。风火山隧道全部位于永久冻土层以内，是世界上海拔最高、冻土区最长的高原永久冻土隧道，地下冰厚达150多米。2001年10月18日打响第一炮，炸出的弃渣令人触目惊心：几乎全是晶莹剔透的冰块，含土量不到20%。这样的地质环境一直是隧道施工的禁区。中铁二十局创造性地研制了两台大型隧道空调机组，控制隧道施工温度，有效防止了地下冰融化滑塌。他们和多家科研单位合作，相继攻克了浅埋冻土隧道进洞、冰岩光爆、冻土防水隔热等20多项世界性高原冻土施工难题。青藏铁路堪称冻土工程的“博物馆”，长达111公里的“片石层通风路基”、总长156.7公里的“以桥代路”都称得上世界奇观。

（三）战胜高寒缺氧

青藏高原高寒缺氧，干燥风大，紫外线辐射强烈，自然疫源多，对建设者的身体健康和生命安全构成严重威胁。为了攻克这一难题，青藏铁路沿线近20个施工单位都建立了制氧站，3万名职工每人每天平均吸氧不低于2小时，沿线配置了25个高压氧舱，如此大规模使用氧气，创造了人类制氧史上的一大奇观。 风火山隧道是世界上海拔最高的铁路隧道，轨面海拔4905米，这里氧分压最低为10.87千帕，空气氧气含量只有平原地区的50％。 施工局和北京科技大学合作，创造性地提出了像锅炉供应蒸汽一样源源不断向施工现场和宿舍输送氧气的思路，建成了世界上海拔最高的大型制氧站，使洞内氧气含量达到了80％左右，工地海拔相当于下降了1000米。四年多的时间，先后十几万人上下青藏高原，奋战在被称为“世界第三极”的生命禁区，迄今为止，无一例因高原脑水肿、肺水肿等高原病而死亡的事故。这是青藏铁路建设中，中国人创造的又一个奇迹。

在整个路段的建设过程中，我们提出并解决了许多问题：1）首次提出了冻土破坏的抛物型屈服准则，发展了深部冻土力学的研究；2）首次提出了冻土蠕变的的渐进屈服准则；3）首次提出了冻土的综合变形方程；4）首次将“电镜-复型”技术应用到冻土蠕变研究，发现蠕变过程主要受控于冰晶基面沿剪切方向定向的粘塑流动，提出了冻土蠕变过程中冰相应力变化的分解模型。

-----以上部分资料来自于《百度文库》

撰稿人：亓锦涛

所属院校：西藏农牧学院

来源: 科普岩石力学与工程