中青报·中青网记者 李卓
从青海省海南州共和县到玉树藏族自治州，有一条全长635公里，堪称全球首条距离最长、等级最高的多年冻土地区高速公路。它就是被誉为“国际冻土工程新的里程碑”的青海共玉高速公路。主持设计这条公路的正是我国交通领域冻土工程首席专家、中国交通建设集团有限公司总工程师汪双杰。
38年来，汪双杰扎根青藏高原，带领团队持续开展冻土区公路建设养护理论、技术研究及工程实践。凭借着“坚忍不拔、创新拼搏”的精神，在新建公路冻土融沉防控和在役公路冻土病害处治两大世界级技术难题上，取得了重大突破。
如今，他仍旧坚守在冻土公路技术研究一线。他说，要永远做高原冻土路上的一株“小草”。
“苦能锻炼人，也能考验人”
1979年，汪双杰考入西安公路学院，学习公路工程专业。从小在安徽农村长大的他最初认为，修公路不过是挑一担土，路上哪里不平就填一填，根本用不着上大学专门学习。于是刚入学，他便和几个同学去和学校反映想调换专业。
“当时校长对我们说，别看现在国家交通基础设施落后，‘三十年河东，三十年河西’，国外汽车已经进入家庭，交通那么发达，我们国家不可能永远是这种状态，肯定也会有汽车进入家庭的那一天，那时国家公路一定会发展到很高水平，你们安心学习，一定有用武之地。”老校长的话，汪双杰至今记忆犹新。
1983年7月，汪双杰毕业后被分配到交通部第一公路勘察设计院担任技术员，第二年开春便被单位选派，奔赴喀喇昆仑山，为一条海拔高度4700米、存在多年冻土的边防公路开展勘察设计，并为数千人的施工子弟兵，担任技术支持。
冻土是自然界中一种与温度相关的岩土体，我国领土内的冻土分为季节冻土和多年冻土两类。“出发前知道会吃苦，但没想到会那么苦。”超强紫外线晒得汪双杰脸上和手上脱皮；扛着测量仪器走几步就要停下来喘息，风大时吹得人站不稳，遇到雨雪冰雹却无处躲避；晚上整理完资料，因为缺氧躺在床上头疼欲裂，难以入睡，第二天清晨又得早起前往施工现场……这些都让初到青藏高原的汪双杰一时难以适应，却仍一直咬牙坚持。
“那种状态如果不亲身经历是体会不到的。”后来，汪双杰曾多次用这段经历鼓励科研组的年轻人，“苦能锻炼人，也能考验人。搞冻土研究，咱必须先过这一关。”
也是从那时起，只要单位承接了西藏公路勘察设计项目，汪双杰总是争取前往，跑遍了进出西藏的条条国道，对西藏公路状况有了全面了解，为日后科研攻坚夯实了基础。
成为冻土研究的“接棒人”
20世纪50年代，青藏公路修通后成了当时最好的进藏通道。不过随着汽车荷载反复碾压，公路底下的冻土产生融化，致使公路大面积坍塌。尤其到了70年代到80年代，为了实现路面硬化，公路全面铺设了沥青，但全线黑色化后，路表大量吸热，导致下层冻土融化，路基和路面随之凹陷，坍塌更为严重。
汪双杰与冻土科研难题的较量正是从青藏公路开始的。青藏公路所处的青藏高原地区的冻土就属于多年冻土。冻土工程研究必须有实验数据支撑，而数据获取是一项需要长时间观测和积累的过程。数据的来源除了室内实验，还有大量野外现场监测，包括监测地表的温度和变形。“当时我们常年在沿线来回奔波，通过传感器把数据实时传给后方，为长期研究冻土变化规律提供数据。”
到了20世纪90年代，对青藏公路的冻土研究曾一度陷入困境。为了将冻土科研工作继续下去，前辈科研工作者在交通部的经费支持下，坚持为青藏公路科研继续观测数据。
直到2000年国家提出西部大开发战略，交通部拨款并立项开展“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”，这是当时我国交通领域投入经费最多、研发人员最多的科研项目。
2001年，在第一代冻土领域专家武憼民的推荐下，汪双杰成为该项目的执行负责人。他回忆说，当时，老一辈冻土科研工作者年岁已高，多年冻土地区公路建设技术恰处在攻坚克难阶段，且急需集成。“我作为冻土研究的‘接棒人’，不能辜负前辈的信任和托付。”
带着这份责任与担当，在后来的7年间，他在西安与青藏公路多年冻土观测站之间，数十次奔波往返，带领团队在多年冻土地区公路建设技术领域取得了一个又一个重大突破：为解决修筑冻土公路导致冻土融化、路面下沉、路基不稳这一世界级难题，创立了公路冻土工程融沉尺度效应理论，创建了公路冻土融沉防控能量平衡设计方法，研发了路基能量导-阻-调复合互馈融沉防控技术。
20世纪90年代，我国冻土公路病害率曾高达30%。为有效处治病害，避免公路使用性能逐步丧失，汪双杰带领团队依托重大工程持续研究，创新了公路冻土病害处治与抗裂性能提升技术，建立了冻土路基路面综合整治技术，工程病害率比国际平均水平降低50%。
这些科研成果在国际冻土工程研究上都处于领先地位，也在青海、西藏的公路建设中得到推广应用，并为后期建设青藏高速公路奠定了技术基础。
“再大的障碍也要跨过去”
汪双杰常说，在高原冻土上修筑高速公路，相当于攀登公路工程的“珠穆朗玛峰”。虽然美国、加拿大、俄罗斯等国家也有冻土区，且对冻土已有一定的研究，但多处于高纬度低海拔冻土区，冻土相对稳定，而我国要在低纬度高海拔冻土区建高速公路，国际上并无经验可循。
2008年青藏公路的冻土研究结项后，汪双杰就在交通部的支持下，把目光放在了青藏高速公路建设技术研究上。“与二级公路相比，困难就在于高速公路具有‘宽、厚、黑’的特点。”汪双杰解释说，高速公路的路基宽度是24.5米以上，越宽吸热量越大；路面厚度是普通公路的3倍左右，越厚越不容易散热；高速公路距离长，铺筑沥青路面，高原强辐射条件下，黑色路面强吸热、高储热，导入冻土层加剧冻土升温融化。
为了加大对高原多年冻土研究，2009年，汪双杰创立了“多年冻土区公路建设与养护技术”交通行业重点实验室，作为公路冻土工程的科研中心。
而就在汪双杰对多年冻土地区高速公路建设的理论研究逐渐成型的时候，2010年4月14日，青海省玉树市发生强烈地震，急需一条高速公路来保障玉树的灾后重建工作，但需穿越长达227公里的多年冻土区，而此时青藏高原冻土路段上还没有建设高速公路的先例。这对汪双杰及其团队来说无疑是一次挑战。
“再大的障碍，我们也要跨过去。”为了打破高速公路“宽厚黑”的“魔咒”，汪双杰争取到国家科技支持计划项目和交通运输部重大科研专项的支持，带领团队创造性地采用了“通风换气”“隔离遮盖”“热量传导”等技术。他解释说，为了使路基内部通过空气流动带走热量，达到保温的目的，在部分路段的路基结构体内，埋设了直径不等的通风管，同时将部分路段的路基设计成了由大小不等的石片或小石块堆砌而成。“为了保持冻土层冻结状态，实现路基稳定，我们还在高速路部分路段和隧道浅埋段，插入一种长铁棒状的‘热棒’设施，这样可使冻土中的热量散发出去，将空气中的冷量传递进来。”
汪双杰还记得，当时许多国际冻土工程专家对这项工程的成功都难以置信，但实地考察后无不震撼。而共玉高速公路作为青藏高原多年冻土区建设的首条高速公路，也被国际冻土工程界誉为“国际冻土工程新的里程碑”。
把高原冻土科研的火种传递下去
共玉高速公路为汪双杰多年冻土区高速公路建设的研究提供了宝贵的实践机会。如今，国家“71118”高速公路网中京藏高速尚未建设的795公里，北起格尔木，跨越昆仑山、唐古拉山，平均海拔4600米，直抵那曲的最后一段青藏高速公路，550公里多年冻土区是绕不过的“拦路虎”。
在汪双杰看来，这最后一段路将是我国高速公路建设的一个标志性工程，也是国家高速公路网的收官之作，它的建成将指日可待，未来冻土技术的应用还将更加广泛。
他坦言，目前青藏高原上道路路网密度还太低，未来从新疆入西藏、从青海入四川、西藏自治区内部城市之间都需要修建公路。修建高原机场也要应用冻土技术。另外，冻土研究成果不仅可应用于高海拔地区多年冻土，对我国大小兴安岭、蒙俄经济走廊沿线国家等低海拔地区也具有参考借鉴作用。“这些都为我国未来的冻土研究提供了更多创新的机会。”
作为第二代冻土科研工作者，近几年，汪双杰培养了一批年轻的冻土科研人才，打造了中国公路冻土工程的人才集群和梯队。他说，冻土研究薪火相传50多年，凭借的是一种坚持和忍耐。“未来，冻土研究的前景还会更加广阔，工程材料的耐久性、沥青路面本身的耐久性等问题，也需要进一步研究和探索。相信年轻的第三代冻土科研工作者一定能够秉承老一辈‘坚忍不拔、创新拼搏’的精神，继续担负起延续高原冻土科研火种的重任。”
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