云南开通高铁面临三大难题 穿越9度破坏性地震带

    上月，贵广高铁、兰新高铁和南广铁路3条高铁同日开通运营。全国铁路动车组列车开行范围扩展至28个省市区，内陆地区除云南、西藏、宁夏等少数省区外，都开行了动车组列车。单是与云南省毗邻的广西，2013年底便集中开通了5条高铁共计1137公里。

    而在一百多年前，云南是中国最早通火车的省份之一，上世纪的滇越铁路曾经跑出过120KM/H 的高速，超过云南现在大部分现有铁路。

    苦等多年的云南人不禁发问，我省为何到现在还没有开通高铁，高铁离云南还有多远？

    云南在建的沪昆高铁以及云桂铁路都将于2016年底竣工。沪昆高铁通车之后，坐火车从昆明至上海只需10小时；云桂铁路通车后，昆明至南宁4小时可达，昆明至广州6小时可达。

    但很多人并不知道，高铁进入云南不但要穿越无数高山大河，还要穿越破坏度超大的地震断裂带，施工难度令人咂舌。

    上个月，省委书记李纪恒、代省长陈豪考察了建设中的昆明南站，与中国铁路总公司总经理盛光祖举行了会谈，这都体现出我省加快推进铁路建设的急迫心情。

     三大难题

    穿越9度破坏性地震带

    云南地处欧亚地震带的东段侧缘，属于地震多发区，有的区域处于破坏度大的9度断裂带上。在这样的地方修建高铁，并要保障列车安全快速平稳行进的挑战在世界上的其他地方没有先例。根据1957年编成的《新的中国烈度表》显示，我国将地震烈度划分为12度 ，7度以上为破坏性地震，9度以上房屋严重破坏以至倒塌，并有地表自然环境的破坏。在地震断裂带修建高铁桥梁，难度前所未有。

    “工程抗震是我们必须要考虑的， 不能地震发生后桥就垮了，或者路基就塌陷了、隧道就开裂很大，不能通车了。”云桂铁路沪昆客专云南公司工程部部长曾云川介绍，原则上，6级以下的地震对高铁是没有损害的，7级地震可能需要适当修复。

    沪昆高铁客运专线云南段中的南冲大桥仅有164米，既不跨越高山峡谷，也不经过险峻河流，但仅是经过9度地震断裂带这一点，足以让设计和施工人员倍加谨慎。建设人员经过反复论证，设置了一系列减震隔震措施，尽量使地震力不传递或者少传递到桥梁的各个部件，特殊的地质条件也催生了沪昆高铁抗震的独特技术。

    “梁的长度比普通的梁短了5公分，跨度也短了20公分，梁的高度比普通梁低了60公分，以减少地震发生时自身的震动。”中铁三局西南总公司总工程师李雪林介绍，建设人员还在梁的两端，专门设置了竖向的限位装置，防止振动时梁落下。同时，对桥的桩基进行了加强，防止地震破坏。

    南冲大桥两端连接的两座隧道同样也处在9度地震带，技术人员除了使用特殊的钢筋和混凝土在结构上进行加强，还在隧道的设计施工中预留了30厘米的修补和救援空间。处在地震区的高铁路基除了适当放缓，更要在路基中加上抗拉强度很高的材料，把路基土块包裹在一块，形成一个抗拉强度较高的整体结构物，从而增加路基的抗震能力。通过这一系列的措施，高铁经过地震带时的安全，得到最大程度的保障。

     桥隧比约七成

    “高铁线路要求比较顺直，无法像一般的铁路盘山绕行，遇到有的大山和深谷必须穿越。云贵高原地区地形起伏很大、山高谷深。”沪昆高铁相关负责人介绍，全长710公里的云桂高铁，在云南段的桥隧比例高达71%。而沪昆高铁很多区段的桥隧比例也高达70%以上。要保证高铁在高速运行下的安全平稳，不论行驶在平原还是穿越峡谷，高铁运行线路在一定区段内的水平误差都要以毫米作为标准，要找平线路，见山开洞，遇水架桥是无可替代的方法。

    因此云南山区修高铁比在平原修高铁成本要高很多，工期也会更长。以京沪高铁来说，从开工到通车大概不到4年，但是在云南修高铁最少要6年。长隧道就是控制整个项目建设工期的最关键因素。

     喀斯特地貌极危险

    在云贵高原修高铁，喀斯特地貌也是一大考验。我国处于亚欧板块和印度洋板块碰撞的位置，云南的很多高山看似险峻，内部岩石却很破碎。云桂客专公司工程部部长曾云川介绍，在建的昆明到南宁高铁，地下暗河、突泥、涌水、坍方、泥石流、岩溶、高瓦斯、断层带等特殊不良地质广泛分布，不少隧道要穿过山里的溶洞。

    “我们挖隧道是怕软不怕硬。但是我们在云南的隧道多数遇到的都是软的，遇到软的就是容易发生塌方，这是最常见的塌方，这种风险是最高的。”曾云川介绍，溶洞里面可能是包含着水和泥，施工中的涌水突泥风险非常高，所以在喀斯特地貌修建隧道最怕的就是遇到溶洞。而且是这种有水有泥的溶洞，安全风险很高。

    为降低风险，施工中采用地震波、打钻孔等，预测前方隧道中的状况，随时调整采用相应施工方法。

     重点工程

    洞全线最长隧道：壁板坡隧道

    “沪昆高铁看云贵段，云贵段看壁板坡隧道。”全长14.8公里的壁板坡隧道位于滇黔两省交界处，是沪昆高铁全线最长隧道和重点控制性工程，也是全线3座Ⅰ级风险隧道之一。该隧道最大埋深达735米，先后多次穿越断层、高压富水区、岩溶、涌水、煤层瓦斯等不良地质地带，隧道内日均涌水量7.57万方，施工难度极大、安全风险极高。

    “壁板坡隧道经过了六个断层，每个断层对我们的施工都会产生很大的影响，稍有不慎就会产生坍塌，隧道穿过煤层煤线采风区，附近有害气体也是威胁我们施工安全的一个隐患。” 中铁五局沪昆客专云南段项目部总工程师唐陶文介绍，6个断层中既有容易产生岩爆的硬质岩，也有容易产生大变形的软岩，更有每天涌水量达到16万立方米、相当于一条小河水量的高压富水区，突泥、涌水、坍方、大变形等突出的隧道施工风险集于一身。

    为降低风险和保障工期，经过专家一次次评审，最终为壁板坡隧道设计了3个平行隧道模式，在隧道正洞的左侧设计了一条平行导坑，它的设计超前于正洞施工，可以起到为正洞开挖探明前方地质情况增开工作面，以及排水、出碴、进料以及通风的作用，将来隧道正洞建成使用后，一旦出现突发紧急险情时，可以作为救援逃生通道。这种“进口合修、出口分修、贯通平导”的设计和施工方式在我国隧道建设中还是首次应用。

    2014年12月28日，壁板坡隧道左线贯通。

     桥世界之最：南盘江大桥

    在山高谷深的云贵高原修高铁，架桥不可避免。跨度达416米的南盘江特大桥是在建的云桂高铁的控制性工程，是世界客货共线铁路中最大跨度的拱桥，集大体积混凝土高墩 、大跨 、连续钢构、悬索桥、斜拉桥、拱桥等技术于一身，几乎囊括了我国桥梁建设中的所有顶尖技术，是我国近年来铁路桥梁建设的重点科研攻关项目之一，施工难度位居世界同类桥梁前列。

    “采用拱桥主要是因为桥的跨度很大，达416米，沟谷深将近300米，用其他的桥都将无法跨越。”中国铁建十八局云桂铁路项目部副经理杨继明介绍，如果不采用拱桥的话，不是承载力不够，就是会影响自然环境，桥墩对江水、环境都有影响。

    前所未有的大跨和客货重载对大桥基础的要求也是没有先例，加上受喀斯特地貌的影响，大桥的基坑开挖后发现基底有多处明显的裂隙。 拱桥的主要承载由两个2.7万立方的大体积混凝土构成，混凝土结构极易发生温度裂缝，而裂缝会直接影响到桥面的平顺和列车的安全运行。通过多次计算分析，技术人员确定了拱座分层分块浇筑、中间设置钢板断缝、液氮降低混凝土出仓温度等措施，防止了温度裂缝的发生。

    打好了基础，这些巨型钢骨架的制作安装还有挑战。受地理条件限制，这些骨架无法从厂内制作完成后运至施工现场进行吊装，经过多次研讨， 采取了厂内制作与工地预拼装相结合的方式，解决了运输难题。

    2014年11月20日，云桂铁路南盘江特大桥完成劲性骨架外包混凝土浇筑，这标志着目前世界最大跨度客货共用高速铁路特大桥主体工程顺利完工。

     站西南最大高铁站：新昆明南站

    沪昆高铁、云桂铁路在建成之后，都将引入正在建设的新昆明南火车站。该火车站位于昆明市呈贡新区龙潭山下，距西面新建的市行政中心约3公里，距昆明火车站约28公里。“呈贡正在建昆明南站，今后主要是服务于云南高铁。”昆明铁路局党委副书记张才春介绍。

    昆明南站是集国铁、地铁、公交、出租等交通方式为一体的特大型综合交通枢纽，建成后将成为昆明市的标志性建筑，建成后将与目前使用的昆明火车站形成“两站并用”的铁路旅客运输交通格局。昆明南站建筑总面积33.47万平方米，其中站房面积12万平方米，总投资为32.84亿元，按16个站台30条轨道规模设计。车站年发送量计划近期为3120万人，远期可达4693万人。该站计划2016年6月竣工投入使用。届时，地铁1号线将采取“Y字形”的发车方式，按1：1的发车比例保证新火车站和高铁的地铁接驳。（记者 袁海毅）

     数字

    4小时

    云南在建的沪昆高铁以及云桂铁路都将于2016年底竣工，届时坐火车从昆明至上海只需10小时，到南宁4小时可达，到广州6小时可达。

    71%桥隧比例

    沪昆高铁相关负责人介绍，全长710公里的云桂高铁，在云南段的桥隧比例高达71%。而沪昆高铁很多区段的桥隧比例也高达70%以上。

    306公里隧道

    云桂高铁云南段434公里的线路中，隧道就有306公里，10公里以上的特长隧道就有11座，云南最长的隧道有18公里，10公里以上的就有11座。

    6倍

    新南站建成投用后，其日客流量将是昆明火车站的6倍，也是西南在建最大的高铁站。

    云南省境内里程最长、标准最高、覆盖区县最多、投资规模最大的铁路项目。

    将与沪昆、渝昆、南宁至广州高铁相连，共同构成西南泛珠三角和环北部湾的出海大通道。 （昆明铁路局万乘里对此文亦有贡献）