从拓荒西部到引领世界

本报记者高 俊

    2014年最热的话题是“高铁”；2014年最火的概念是“一带一路”。刚开通运营的兰新高铁集二者为一身，吸引了无数关注的目光，其首次列车的预售车票在1个小时内即告售罄。

    世界第一条修建在高原地区的高速铁路，世界第一条通过大风地区的高速铁路，世界第一条穿越沙漠、戈壁地区的高速铁路，世界一次性建成最长的高速铁路……一项项令人瞩目的“世界第一”，尤其是连续攻克严寒、戈壁、大风、高原、山岭等诸多工程难题，让兰新高铁无可争议地跻身于世界高铁领域的领军者行列。

    而为它奠定这一突出地位的，是一家中国乃至世界勘察设计咨询行业的领军企业：中铁第一勘察设计院集团。

    推动国家“一带一路”战略

    诞生于铁一院手中的兰新铁路是新中国的第一条西部大干线，它一举贯通了东起中国连云港，西至荷兰鹿特丹，全长10800公里的第二座亚欧大陆桥，使新疆由封闭的内陆地区一跃成为中国对外开放的桥头堡。既有兰新铁路也由此被誉为新时代的“钢铁丝绸之路”。

    兰新高铁作为我国《中长期铁路网规划》和西部发展的重点工程，在甘肃、青海、新疆三省区间形成一条新的大能力快速通道。这一通道比目前该区域运行的特快列车时速还要提高1倍左右。届时旅客从兰州乘火车至乌鲁木齐耗时将由现在的20多个小时一举缩短至8个小时，三省区也将由此一举填补高速铁路的空白，联入全国高速铁路网，共享高铁时代发展的新机遇。

    兰新高铁拥有世界最长和最高的高原高铁隧道、世界上最大规模的高铁防风工程，以及世界唯一的防风明洞工程；它还是中国西北地区建成通车的第一条高速铁路，并且同时拥有中国海拔最低和海拔最高的高速铁路两项殊荣。

    更鲜为人知的是，这样一条长达1776公里的骨干高铁，竟然由铁一院一家企业独自完成设计。这不但在竞争激烈的国内市场从无先例，就是在全球范围也绝无仅有。而这，不过是铁一院创造的众多“世界纪录”之一。

    7个月时间，铁一院便创造了从开始全线勘测到正式交付施工这一看似不可能完成的“奇迹”；从全面开工到交付运营，兰新高铁要用5年。在充满勃勃生机的中国西部，以铁一院为代表的高铁建设者，生动地诠释了“中国梦”的强劲内生动力。

    作为一家具有悠久历史和辉煌业绩的国家级设计院，铁一院除兰新高铁外，还承担了西北地区几乎全部与“丝绸之路经济带”相关的铁路网交通规划；承担了西部各省区以及主要城市群的铁路网干、支线规划；承担了西安、兰州、乌鲁木齐、西宁、银川等西部中心城市的轨道交通线网规划以及10余条地铁线路的总体设计和总包管理，为“丝绸之路经济带”架设起完善的“大交通”格局。

    作为新中国成立后的第一批大型综合铁路勘察设计单位，铁一院建院60余年来先后设计建成了3万多公里铁路。正是在铁一院的手中，我国西北铁路实现了从无到有、从线到网的跨越，形成了纵横交错2万余公里的颇具规模的西北路网。

    铁一院设计的钢铁动脉穿越千山万水、大漠戈壁，不仅把辽阔的西北大地紧紧地联系在一起，还彻底打通了与西南、华北间的大通道，为西北地区经济社会的发展插上了腾飞的翅膀。

    破解“严寒、戈壁、大风”三大难题

    作为“一带一路”战略的核心组成部分，被称为“高速丝绸之路”的兰新高铁具有显著的西部特征，建设中面临“严寒、戈壁、大风”三大主要技术难题。

    首先是必须解决严寒带来的技术难题。兰新高铁需连续穿越大坂山、祁连山，其沿线最低月平均气温为零下13.1摄氏度，极端最低气温达到零下34.5摄氏度，铁路尤其是隧道建成后冻害问题将十分突出；另一方面，兰新高铁大部分穿行于戈壁荒漠地区，必须要完美解决戈壁地区路基沉降控制、边坡防护、轨道结构、综合接地、道岔防沙等一系列技术难题；更大的挑战是，兰新高铁要经过甘肃境内的安西风区和新疆境内的烟墩风区、百里风区、三十里风区、达坂城风区等我国几个最主要的大风区，总长度达579公里。尤其是百里风区和三十里风区，其最大风速达每秒60米，局部地段每年有200天风力在８级以上，是全球风力最为强劲的内陆地区之一。大风曾多次造成既有的兰新、南疆铁路列车翻车、停轮，给铁路运输和社会发展带来了巨大损失。而兰新高铁的速度目标值高、车体轻，大风对铁路运营的威胁要远甚于既有铁路。

    为攻克这一系列技术难题，铁一院吸取在青藏铁路、包兰铁路等西部长大干线中积累的成功经验，联合各大院校，集中精锐力量，重点开展“大风、戈壁、严寒地区高标准铁路关键技术及配套技术”等10个专项课题的研究，大胆创新和突破，提出了在戈壁地区的选线指导原则和各种地基的设计原则、技术参数、措施类型，并在戈壁和荒漠地带的沙害严重区域设置了立体、综合的工程防沙措施。

    尤其值得一提的是，铁一院采用“监、防、抗、避、限”5项技术措施，确保列车安全高速地穿越大风区，实现了“不停轮、少限速、少养护、保安全”的建设目标。

    监：兰新高铁建立了一整套可靠的动态大风实时监控预警系统，将大风信息进行综合采集处理，按照不同安全等级实时传输至运营指挥调度中心，再进行分析处理并下达行车管制、救援、维护管理指令，切实保障行车安全和线路通畅。

    防：铁一院在兰新高铁沿线主要风区设置了立体、综合的路基防风结构体系和槽形梁、封闭挡风屏结构等桥梁防风形式，针对全线风速最大、风期较长的三十里风区、百里风区，设计采用防风明洞通过，最大限度地减少了大风的影响。

    抗：为保障高速列车安全、快速、正常运营，铁一院大幅度提高了线路、列车以及电力接触网等相关设备的抗大风标准，在最大程度确保安全的同时，最大限度地减少了限速。

    避：在线路走向的选择上，铁一院另辟蹊径，以绕避的方式，尽量避开迎风面，有效地将大风尤其是横向风的不利影响降到最低。

    限：在大风最为肆虐的季节，兰新高铁将严格执行限速通过，预计每年因大风限速的时间将从既有兰新铁路的60天大幅度缩减至10天以内。

    铁一院兰新高铁总设计师王正邦表示，通过一系列卓有成效的措施，大风吹翻火车的历史在兰新高铁不能也不会重演。

    兰新高铁的建设，不但突破了我国乃至世界在高海拔地区建设高速铁路的瓶颈，在形成又一项特有高速铁路修建技术的同时，也填补了我国高速铁路防强风工程措施领域的空白。