穿越在世界屋脊的青藏铁路，是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，其中海拔在4000米以上的路段长达960公里。在前往可可西里地区的青藏铁路两旁，可发现一个特别的现象，那就是在路基两侧竖立着一长排插入地下的“铁棒”。铁路沿线的这些铁棒每间隔一米就要安插上一根，全程数量多达1.5万根。
据了解，这里的每根铁棒的造价约为20万元！那么，这些铁棒究竟是什么呢？为什么要大量安插在青藏铁路两旁？有何用途？
为什么要在青藏铁路两旁安插“铁棒”？
青藏铁路大部分施工地段修建在号称“生命禁区”的青藏高原上，施工难度极大，面临诸多世界级难题。
其中首先要解决就是550千米左右的多年冻土地段的施工难题。
所谓冻土，一般是指温度低于0℃，并含有冰屑的各种岩土，类似一块被冻结起来的土地。青藏高原海拔高，气温很低，高原冻土层分布广。冻土区冰含量高，受温度的影响变化大，进而影响路基的稳定性，对通车存在严重的安全隐患。
在夏天气温升高，这些冻土就会逐渐融化下沉，这就会导致铁路路基和铁轨也跟着下沉，可能使铁轨变形，甚至是产生凹陷；而到了冬天，气温降低，冻土会像冰一样冻起来，体积变大膨胀，路基和铁轨又会被膨胀的冻土顶起。这种冻土层随季节融沉、冻胀的反复沉降情况，使铁路的危险性大大增加。因而在高原冻土区施工，自上世纪60年代以来就一直是一项世界性工程难题。
如果这一问题不能解决，任由这些冻土反复融化冻结，不仅影响青藏线通车安全，而且建成后用不了几年就会发生多段报废。
为此，我国的冻土科研人工作者坚持在条件恶劣的高原中苦心研究试验，几十年如一日地艰辛探索，最终研制出了一套解决冻土筑路问题的措施。在青藏铁路沿线架设大量“铁棒”就是其中一项保护冻土的有效措施。
热棒是如何保护多年冻土的？
这些“铁棒”，其实是一种高效热导装置，专业名称为“热棒”，是由碳素无缝钢管制成的，其构造从上到下可分为3个部分：散热段，绝热段，吸热段。
其中地面上露出的长约2米的部分是散热段，其外部缠着一圈圈像铁片一样的散热片，能够让热棒内部的热量传导到空气中。而埋在地下的剩余的5米部分又可分为中间的绝热段和最底端的吸热段，吸热段被直接埋入多年冻土中。这些热棒的内部是密闭空心的，内装有液氨。液氨的沸点很低，只有-33.5℃。
冬季气温降低，冻土层中的温度高于外界环境温度，热棒底部的液氨就会吸收周围土地中的热量；吸热沸腾蒸发会转化为氨气，向上流动到热棒顶部的散热段，遇到冷空气时，热量就会通过散热片，将热量散发到空气中；氨气又在外部冷空气的作用下冷却为液氨，并在重力作用下，重新流回到热棒底部吸热段再继续蒸发，就这样循环往复地吸热散热，地下冻土的热量就会被源源不断地散到空气中，以此给冻土层降温，保持路基的稳定。
热棒的神奇之处还在于，它具有独特的单向导热性能，即热量只能从地下向地上传输，反向不能传热。到了夏季，外界空气高于冻土层温度，但热棒中内的液氨，因重力作用，全部落在热棒底部，而靠近空气一端的棒体内并没有液体，热棒也就无法吸热，这时热棒停止工作，外界的热空气也就无法反向导入冻土层。并且冬天冻结的寒冷能量，可使铁路沿线的冻土撑过短暂的夏天，不至于融化塌陷。
因此，不论外面是冷是热，热棒都能自动调整工作状态，对地下冻土层进行“保冷”，确保青藏铁路冻土路基全年处于良好的冻结状态，以保持高原冻土层线路的稳定。
这项技术不仅应用于高原冻土地带的铁路，也用于冻土地带的公路、桥梁、隧道、固变电铁塔等其他工程建设。
解决冻土问题的其他妙招
为了提高冻土路基的稳定性，除了在路基旁安插热棒，在青藏铁路施工时，铁路工作者们也采用了很多其他措施来给冻土降温，比如片石通风路基、通风管路基、热棒及铺设保温板等。
1.块石路基，就是铺设一定厚度并保有一定空隙的块石层路基。在暖季，块石可以为路基遮挡太阳照射，有效阻止外来热量传入路基，起到隔热的作用；寒季时，冷空气密度大，在自重和冷风的作用下可以将块石缝隙间的热空气带走，从而减缓路基下冻土的融化速率，有利于地基的稳定性。
2.通风管路基，就是在路基底部以上一定高度横向埋设一定孔径的金属或混凝土通风管，空气在通风管内流动，不断带走周围路基土体中的热量，可以有效保持路基的低温。
3.遮阳板路基
在路基的边坡上铺设大面积的遮阳板，就像给路基覆盖了一层“防晒衣”，能够有效减弱太阳直射对路基温度的影响，从而减少传导入冻土地基的热量，达到降温的目的，保持冻土路基的稳定性。
4.以桥代路
对于高含冰量冻土区和冻土湿地等地质条件更加恶劣的地质，特殊的路基结构仍不能确保冻土的稳定时，就会选择架设桥梁来替代路，将桥基修入到地下百多米深的永冻层上，让铁路与冻土隔离开来，以保持线路安全稳定。
这些措施的“多管齐下”，便能充分保障青藏铁路的安全，保持其长期稳定运行！在解决冻土施工问题上，热棒的大规模应用发挥了巨大作用。全球综合修建难度最高的铁路之一的青藏铁路的建成，尽显中国“基建狂魔”的本色！
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