Hầm đường sắt xuyên qua lòng đất nóng tới 89 độ C

  •  
  • 7.188

Quá trình thi công đường sắt từ tỉnh Tứ Xuyên tới Tây Tạng phải vượt những khu vực có nhiệt độ cực cao từ vỏ Trái đất.

Phần lớn tuyến đường sắt bao gồm đào hầm xuyên qua lớp đá nóng đến mức con người hoặc máy móc không thể chịu được. Tại đó, nhiệt độ gần mặt đất lên tới 89 độ C, mức cao kỷ lục đối với một dự án cơ sở hạ tầng giao thông, theo các nhà địa chất học.

Khi cao nguyên Tây Tạng hình thành do va chạm giữa mảng kiến tạo Á Âu và tiểu lục địa Ấn Độ Dương, lực kiến tạo dẫn tới sự ra đời của dãy Himalaya, một lượng nhiệt khổng lồ bị giữ lại bên trong lớp vỏ nhô cao. Đường sắt Tứ Xuyên - Tây Tạng dài 1.543km đi qua hơn 40 vệt đứt gãy lớn, nhiều hơn bất kỳ dự án đường sắt nào trước đây.

Công nhân phải chịu nhiệt độ cao khi làm việc trong đường hầm.
Công nhân phải chịu nhiệt độ cao khi làm việc trong đường hầm. (Ảnh: Đại học Giao thông Tây Nam).

"Nguồn nhiệt dưới lòng đất bốc lên cao dọc theo khu vực đứt gãy và sinh ra các điểm tỏa nhiệt ở địa phương, dẫn tới thảm họa địa nhiệt thường xuyên", giáo sư địa vật lý Lan Hengxing và cộng sự ở Viện Khoa học Địa lý và Nghiên cứu Tài nguyên thiên nhiên, cho biết trong nghiên cứu công bố tuần trước trên tạp chí Engineering Geology.

Các nhà khoa học và kỹ sư tìm ra một số cách để giảm hơi nóng khi công nhân thực hiện dự án nhằm đáp ứng thời hạn hoàn thành vào năm 2024. Tuyến đường sắt nối Thành Đô, trung tâm kinh tế với dân cư đông đúc ở tây nam và Lhasa, thủ phủ của Tây Tạng. Hiện 1/3 tuyến đường sắt đã hoàn thành với các đoàn tàu đi vào hoạt động.

Tốc độ 200km/h của tàu có thể giảm thời gian đi tới Tây Tạng từ một tuần xuống còn 12 giờ, dù vẫn chậm hơn đường sắt cao tốc (350km/h). Đó là do tàu phải đi lên độ cao hơn 3.000 m qua một số vùng đất hẻo lánh và khắc nghiệt nhất thế giới, chịu tác động từ động đất, sạt lở, ngập lụt và sông băng tan chảy.

Ý tưởng xây đường sắt từ lòng chảo Tứ Xuyên màu mỡ tới Tây Tạng được đề xuất cách đây khoảng một thế kỷ, khi các thương nhân mất gần một năm di chuyển trên lưng ngựa. Năm 2014, chính phủ Trung Quốc tiến hành dự án Tứ Xuyên - Tây Tạng với thời hạn 10 năm. Gần như toàn bộ tuyến đường chạy qua những cây cầu hoặc đường hầm. Với 8 ngọn núi cao hơn 4.000 m, các kỹ sư dân sự đánh giá đây là dự án đường sắt khó khăn nhất trong lịch sử.

Hơn 70% công nhân bị ảnh hưởng về sức khỏe, phổ biến nhất là đau ngực, nôn mửa và mất ý thức do nhiệt độ cao trong đường hầm, theo nghiên cứu năm 2019 của giáo sư He Chuan ở Đại học Giao thông Tây Nam. Công nhân chỉ có thể chịu điều kiện nhiệt độ cao trong hai giờ. Nhiệt độ cao cũng khiến động cơ xe tải và xe ủi bị quá nhiệt trong khi lốp và phanh ngừng hoạt động. Nhưng nguy hiểm nhất là đá phát nổ dưới nhiệt độ và áp suất cao, đe dọa mọi công nhân ở khu vực thi công.

Có hơn 70 đường hầm trên tuyến đường sắt, đường hầm dài nhất là hơn 40 km. Để giảm nhiệt độ, kỹ sư lắp đặt những chiếc quạt khổng lồ để thổi không khí mát vào đường hầm với thể tích 300 mét khối mỗi giây. Họ cũng thường xuyên vẩy nước lạnh lên đá để hấp thụ nhiệt. Ở khu vực cần khoan, các khối băng được xếp chồng chất dọc thành đường hầm, đôi khi với khối lượng hơn 200 tấn một ngày. "Những phương pháp này đã phát huy hiệu quả", Lan cho biết. "Nhờ đó, rủi ro cao từ địa nhiệt đối với đường sắt Tứ Xuyên - Tây Tạng nhìn chung nằm trong tầm kiểm soát".

Cập nhật: 19/11/2021 Theo VnExpress
  • 7.188

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook