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兰州交通大学土木工程专家梁庆国谈宝兰高铁——最大挑战来自湿陷性黄土成功之处就在于隧道建设

17-07-03 10:35 来源:中国甘肃网-兰州晚报 编辑:杨亚楠

  原标题:兰州交通大学土木工程专家梁庆国谈宝兰高铁——最大挑战来自湿陷性黄土成功之处就在于隧道建设

  宝兰高铁动车组与既有天兰铁路普通客车在天水南河川隧道桥处交汇

  “大家都说宝兰高铁是打通中国高铁横贯东西的‘最后一公里’,东边修好了,西边也好了,宝兰高铁就是连接东西的这一小段。等它一通,东西高铁大通道就通了。那么,为什么宝兰高铁这一段最后才修?”大家都知道宝兰高铁在整个中国高铁网中的重要地位,但并不知道宝兰高铁是一条施工难度极大、风险极高的铁路。特别是全线隧道工程特别多,总长占正线长度的68%,而且沿途山谷纵横,线路经过秦岭北缘、渭河峡谷区、黄土高原区,地质条件极为复杂。“2017年1月,宝兰高铁全线71座隧道全部顺利贯通,实现隧道施工'零死亡',可以说是隧道建设史上的一项奇迹。宝兰高铁建设整体上是非常成功的,它的成功之处在于沿线隧道建设方面。”兰州交通大学土木工程学院教授梁庆国感慨地说。兰州晚报记者许晗/文通讯员高志瑛记者许晗/图

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  宝兰高铁建设最大的挑战就是湿陷性黄土

  徐兰高铁和已开通的兰新高铁是我国贯通东西的高铁大动脉,根据铁路总公司和沿线各省统一规划部署,采用分段、分期建设模式。其中最先修建的是郑西高铁,其次为西宝高铁、兰新高铁,宝兰高铁与郑徐高铁基本为同期开工。郑徐高铁全线没有隧道工程,并于2016年9月全线正式开通运营。

  “宝兰高铁在建设过程中最大的挑战来自于湿陷性黄土。”梁庆国教授说,郑西高铁、宝兰高铁都是黄土区修建高速铁路的典型工程,但宝兰高铁地质条件更加复杂。其中50公里为湿陷性黄土区,含水量比较高,特别是天水至兰州段,具有黄土湿陷性最强、黄土陷穴最发育、黄土高原地区滑坡地质灾害最严重和发育最密集的地方,对隧道工程施工危害比较大,容易出现变形、塌方。

  宝兰高铁建设过程中,兰州交通大学土木工程学院以及梁庆国教授与铁一院专家合作,在湿陷性黄土软弱地基的处置、地质病害处置方面给建设单位提供专业性的技术咨询和建议。

  5年间,正是无数的建设者与技术人员一道逢山开洞,唤醒了沉睡的高山,拨动了静静的河流,成功建设完成了这条丝路高铁。

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  宝兰高铁甘肃段共有60.5座隧道

  宝兰高铁全线最长的隧道朱家山隧道,全长14.949公里;全线最大埋深的隧道笔架山隧道,全长14.751公里。

  其他大于10公里的隧道还有麦积山隧道,为13.932公里;渭河隧道10.016公里;吴家岔隧道10.456公;古城岭隧道10.365公里……

  记者几次坐上宝兰高铁动车组列车往返于兰州至天水间,最大的感受之一就是沿线隧道非常多,一座连着一座,有些隧道间最小距离不足百米。据统计,宝兰高铁全线隧道共计71座,总计272.69公里,隧道全长占正线的68%,均为双线隧道。其中,甘肃段内共有隧道60.5座。

  2016年8月6日,宝兰高铁全线最长的朱家山隧道攻坚全胜,标志着甘肃段60.5座隧道全部贯通。

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  宝兰高铁隧道建设到底有多难?

  宝兰高铁隧道建设到底有多难?记者从建设部门了解了沿线几条隧道的建设情况,其建设的难度就可见一斑。

  “天路隧道”古城岭位于榆中县境内,为单洞双线、大跨度、高风险特长黄土隧道,是宝兰高铁全线重点控制性工程之一。由于隧道位于山谷谷底,空间狭窄,遇到暴雨容易引发山洪。为确保施工人员安全,建设单位从生活区到施工现场修建了一条垂直高度160米、共计1400多个台阶的施工栈道,相当于60层楼的高度,因此被誉为全国施工栈道最长、高差最大的“天路隧道”。

  宝兰高铁渭河隧道全长10.016公里,先后下穿罗家沟滑坡、天水市城市主干道羲皇大道、秦麦高速公路、藉河河谷、北山滑坡体群、多处超浅埋段和天水市城区,Ⅳ和Ⅴ围岩居多占97.3%,为全线重难点工程,亦为Ⅰ级高风险隧道,被专家称为“大断面城市地铁”。

  另外,宝兰高铁有两个长大隧道群,特别引人注目。一个位于天水市麦积区东岔镇立远乡境内,地处渭河南岸南陇山与西秦岭北缘过度带,由笔架山隧道、小墁坪隧道和麦积山隧道组成,全长36.94公里,隧道间最小距离不足百米。另一个隧道群位于天水市秦安县境内,穿越西秦岭的大神仙梁,由郭嘉镇隧道、朱家山隧道和中川隧道组成,全长23.68公里,地质结构复杂,正洞Ⅳ、Ⅴ级围岩比重高达84.3%,开挖进程中需13次穿越地质断层破碎带,该工程被列为宝兰高铁全线重点及“咽喉控制性”工程。

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  宝兰高铁的成功在于隧道建设

  记者从铁路部门了解到,为保证全线大断面隧道群施工安全和顺利进行,宝兰高铁建设者在全路率先研发投用了线下工程沉降观测信息化管理系统,在全线共布设842个测段、9128个监测断面,27226个观测点,取得实时观测数据182.8万组,建立起客观真实、及时准确的观测数据库,对全线线下工程进行沉降评估,使全线沉降动态得到了有效控制,为无砟轨道基础工程施工和运营后线路平稳性奠定了基础。

  同时,借助“互联网+”平台,建设前期建设单位组织研发并在全路率先推行了集“现场数据采集、实时传输分析、动态监控预警、分层分级管理”于一体的“宝兰高铁隧道施工监测信息管理平台”,为铁路隧道施工安全提供了技术管理保障,这也是宝兰高铁建设施工现场实现“零亡人”的重要原因。

  “宝兰高铁建设最大的特点就是技术性层面突破性进展和成果的应用。实现隧道施工“零死亡”,可以说是隧道建设史上的一项奇迹。”梁庆国认为,宝兰高铁建设整体上是非常成功的,它的成功就在于沿线隧道建设方面。

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