科技日报记者 都芃
从青海省海南藏族自治州共和县出发，一路向西南方向行驶，有一条全长635公里、直达玉树藏族自治州的高速公路。它是被誉为“国际冻土工程新的里程碑”的青海共玉高速公路，也是青藏高原多年冻土区首条高速公路。
主持设计这条高速公路的是中国交通建设集团有限公司首席专家、总工程师汪双杰。今年他凭借在冻土工程领域取得的突破性成果，获得第十五届光华工程科技奖。
日前，汪双杰接受科技日报记者采访，讲述了他40余年扎根高原、甘当冻土研究“铺路石”的艰辛历程。
“有义务为国家发展做些事情”
记者：您最初是怎样与冻土工程结缘的？
汪双杰：1983年，我从西安公路学院（现长安大学）公路工程专业毕业，被分配到原交通部第一公路勘察设计院担任技术员。次年春天，我被单位派去喀喇昆仑山，勘察设计一条位于海拔4700米、多年冻土区的边防公路。这是我第一次接触冻土。
记者：您从平原地区来到高海拔地区，有没有感到不适应？
汪双杰：我之前从来没去过高原，一上高原就开始头疼。当时，我以为只是普通感冒，后来才知道是高原反应，过了一段时间才逐渐适应。高原条件很艰苦。白天超强的紫外线晒得人脸、手脱皮，晚上睡在帆布帐篷里，甚至连基本的饮用水都没有，只能用铁皮桶打雪水回来，融化以后喝。我还落下了鼻炎的病根，因为每天都在灰尘中作业，鼻子怎么洗也洗不干净。
当时虽然条件艰苦，但我在施工现场坚守了一年多，顺利完成了单位交给的任务。
记者：这些经历对您后来的职业生涯产生了怎样的影响？
汪双杰：可以说，那次经历给我的整个职业生涯奠定了基调。当时，我们看到高原上部分公路没有路基，砂石路面都不多，交通状况比较落后。为了修建公路，一批解放军战士长期驻扎在高原。这群年轻的战士和我们年龄相仿，但他们肩负着非常重的任务，没日没夜地抢工期。从他们身上，我第一次深刻感受到顽强拼搏、甘当路石的“两路”精神，备受鼓舞，也希望成为和他们一样的人。国家培养了我，我具备这个能力，就有义务为国家发展做些事情。后来我就选择扎根高原、钻研冻土。
记者：您真正开始深入研究冻土是从哪项工程开始？
汪双杰：那就不得不提青藏公路工程了。20世纪50年代，青藏公路通车，成为当时最便利的进藏通道。不过随着使用时间增加，公路下部分冻土开始融化，致使公路大面积坍塌。尤其到了20世纪70年代后，为了硬化路面，公路大面积铺设了沥青。沥青路面就像太阳板一样，吸收大量热，进一步加剧下层冻土融化，导致路面、路基坍塌更为严重。围绕青藏公路冻土的这一系列问题，我所在团队开展了大量冻土监测和病害调查，获得了非常宝贵的第一手资料，为长期研究冻土变化规律提供了重要数据。后来，这些数据资料为解决青藏铁路建设中遇到的冻土难题也提供了重要参考。
“只能从零开始、白手起家”
记者：共玉高速公路是青藏高原多年冻土区首条高速公路。它的冻土问题和青藏公路相比，有哪些不同？
汪双杰：在解决青藏公路的冻土问题时，我们主要针对已经出现的冻土危害，找出可行的解决办法，在可接受的成本内，最大限度延长道路的寿命。而共玉高速公路是一条全新的高原公路，我们在建设前就要充分考虑各类可能出现的冻土问题，并采取针对性措施进行预防。
记者：在共玉高速公路建设过程中，您和团队遇到了哪些技术难点？
汪双杰：首先，作为一条高速公路，共玉高速公路具有“宽、厚、黑”的特点。其路基宽度较大，超过24.5米，而路基越宽吸热越多。它的路面厚度约是普通公路的3倍，而路面越厚越不易散热。同时，共玉高速公路路面铺筑大量沥青，黑色路面强吸热、高储热。
除此之外，共玉高速公路位于冻土退化严重的青藏高原东部边缘地区，我们要尽可能减少施工对区域生态环境的影响。除了研究当地自然条件，我们还必须考虑在全球变暖的背景下，整条公路地基未来的能量平衡问题。
记者：当时，国际上有先例供借鉴吗？
汪双杰：我们一无资料可考，二无经验可循。美国、加拿大、俄罗斯等国的多年冻土层大都在高纬度，冻土相对稳定，且大多数地区人烟稀少，因此这些国家没有修筑高等级公路的需求和先例。我们只能从零开始、白手起家。
记者：您和团队成员是怎样解决上述难题的？
汪双杰：想解决好可能遇到的种种问题，就要彻底搞清楚冻土区公路出现地基大融沉的机制、原理。我们围绕相关问题，搭建起当时全球最大的室内模型，再将从模型得到的数据拿到现场验证，并基于相关数据总结出了一套参数体系，然后通过反复试验、模拟，摸清体系中的关键参数，最终建立起一个冻土工程的能量平衡理论体系。
有了这个理论体系，我们就可以计算出在全球变暖的背景下，高速公路路基和路面吸热、导热情况，掌握其热量传递规律，并以此为基础，设计出一整套工程施工技术。
记者：具体有哪些创新性技术应用？
汪双杰：我们在建设过程中采用了通风换气、隔离遮盖、热量传导等技术。比如，为了让冷空气带走路基内的热量，我们在部分路段的路基结构体内埋设了直径不等的通风管。此外，我们利用新技术，用块石堆积出部分路段的路基，以保证良好的通风散热效果，维持冻土层的冻结状态。
记者：从青藏公路到共玉高速公路，您和团队在冻土研究方面取得了哪些进步？
汪双杰：具体来说，我们从了解冻土危害现象到掌握冻土危害机理，从被动处理冻土危害到主动防控，从掌握基本应对冻土的技术方法到建立完整理论体系。可以说，随着共玉高速公路的建成，我国冻土区公路施工技术也实现了迭代。
记者：共玉高速公路在国际冻土工程领域处于什么水平？
汪双杰：在建设工期短、投资有限的情况下，这条高速公路能够顺利建成，许多国际冻土工程专家觉得难以置信。他们在实地考察后都被我们的成果折服了。共玉高速公路被国际冻土工程界誉为“国际冻土工程新的里程碑”，可以算是冻土工程中的“喜马拉雅”了。
“用‘两路’精神引导年轻人成长”
记者：您参与了哪些冻土工程领域人才培养工作？
汪双杰：近几年，我们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。我先后主导创立了“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等科研机构，为人才发展搭建平台。目前，我们团队总人数约为170人，其中60%是青年人才。
记者：您被誉为我国冻土工程领域第二代领军人才。目前第三代人才成长状况如何？
汪双杰：我国冻土工程领域第三代人才年龄普遍在40岁左右。他们大多参与过我国不同阶段的冻土工程研究，有很好的理论和实践基础，是在实际工程中成长起来的。除此之外，他们和我们当年从头摸索、白手起家不同，如今相关研究体系已经较为完善，因此成长速度非常快。
记者：冻土工程一般位于高寒、高海拔地区，工作条件艰苦。您认为如何才能留住冻土工程的高素质人才？
汪双杰：冻土项目进行时，研究人员通常要驻扎在施工现场大半年，确实很艰苦。我经常跟团队里年轻人说，苦能锻炼人也能考验人，搞冻土研究先得过吃苦这一关。所以对于培养冻土领域人才，知识技术传授是一方面，更重要的是精神信念方面的教育。
我在与青年科研人员的相处中，格外注重培养他们的奉献精神，用“两路”精神引导年轻人成长。我经常对他们讲，要认准一个方向，打一口深井。我希望他们把冻土工程作为一项事业，投身其中，为之奉献。
除此以外，我认为相关部门要为人才成长创造更优质的条件，例如畅通上升通道、提供具有竞争力的福利待遇等。
记者：您觉得应该如何高效培养工程类青年人才？
汪双杰：工程最终是奔着解决实际问题去的，工程类人才必须深入一线才能成长。一有工程开建，我就让年轻人参与其中，使他们有上手的机会。否则理论和模型做得再好、再精细，碰到大尺度工程，还是会有许多问题无法解决。
记者：目前，冻土工程领域最需要哪类人才？
汪双杰：我认为目前最需要复合型人才。冻土工程涉及很多学科。我们大量的工作基于数学建模，需要研究人员具有较好的数学功底。而在建设过程中，我们还常会遇到流体力学、空气动力学、传热学等领域的问题，需要从业人才有深厚的物理学基础。此外，高原地区应用的建筑材料和平原地区用的有所不同，这需要研究人员掌握与材料相关的物理和化学知识。我们实验室目前正在大力培养这类人才。
记者：接下来，您和团队希望在哪些方面进行突破？
汪双杰：我们希望能够最终打通京藏高速。目前，京藏高速还有最后一段——从青海格尔木到西藏那曲的路段没有打通。京藏高速是国家高速公路网的“收官之作”，我相信它一定能够建成。
除此以外，我们还希望把我国先进的冻土工程技术应用到世界其他地区，甚至极地地区，让中国的冻土工程造福世界人民。
