攻堅克難，三代人接續(xù)奮斗 創(chuàng)新驅(qū)動，七十年書寫傳奇
——中鐵二院科技創(chuàng)新的故事

文：中鐵二院工程集團有限責任公司總經(jīng)理 扈森

引言

以史為鑒，可以知興替。從建國初期的艱難起步，到改革開放時期的勇立潮頭，再到新世紀的奮力擔當，作為中國交通勘察設計領(lǐng)軍企業(yè)，中鐵二院始終與新中國發(fā)展同向而行，為國民經(jīng)濟和基礎(chǔ)設施建設，特別是西南艱險山區(qū)的基礎(chǔ)設施建設作出了巨大的貢獻。

建國初期，生而不凡。

新中國成立伊始，百業(yè)待舉、百廢待興。為促進國家經(jīng)濟社會發(fā)展，鐵路建設被擺上了新中國的議事日程。1950年，黨中央作出了“以修建成渝鐵路為先行，帶動百業(yè)發(fā)展，幫助四川恢復經(jīng)濟”的重大決策。肩負著勘察設計成渝鐵路的重任，中鐵二院應運而生，是新中國第一個從事鐵路勘察設計的專門機構(gòu)。從此，中鐵二院就與新中國鐵路建設事業(yè)結(jié)下了緊密關(guān)系，立足大西南的中鐵二院，勘察設計了成渝、寶成、川黔、貴昆、成昆等數(shù)條西南山區(qū)鐵路，填補了西南地區(qū)鐵路空白，改變了新中國初期鐵路“一窮二白”的面貌，為新中國鐵路事業(yè)的企穩(wěn)前行打下了堅實的基礎(chǔ)。

改革探索，敢為人先。

伴隨著改革開放的春風，中鐵二院成為首批勘察設計單位市場化改革的試點之一。自此，中鐵二院開啟了大刀闊斧的市場化經(jīng)營改革探索之路，開拓進取、勇于創(chuàng)新，自籌經(jīng)費主動開展西南鐵路網(wǎng)的規(guī)劃工作，提前編制項目可行性研究報告，服務地方和國家建設。這一期間勘察設計的南昆鐵路，是國家西部大開發(fā)最大的扶貧項目，擔負起了加快西部大開發(fā)的交通重任；與此同時，研究制定了“依托鐵路、拓展專業(yè)、立足西南、面向全國”的經(jīng)營方針，率先跨界進入公路勘察設計行業(yè)，勘察設計了全國首批高速公路；主動進軍城市軌道交通市場，承接了廣東省第一條地鐵工程……不斷拓展市場，勇立改革潮頭。

高鐵時代，領(lǐng)跑行業(yè)。

在中國高鐵艱難起步階段，中鐵二院人以“掌握世界高鐵領(lǐng)先技術(shù)”為己任，在遂渝鐵路建設中對無砟軌道關(guān)鍵技術(shù)進行的自主創(chuàng)新試驗研究，一舉打破了國外高速鐵路無砟軌道技術(shù)壁壘，填補了國內(nèi)成區(qū)段建造無砟軌道鐵路的技術(shù)空白；在此基礎(chǔ)上，中鐵二院參與咨詢了世界上一次建成線路里程最長、技術(shù)標準最高的京滬高速鐵路，勘察設計了成渝、西成、云桂、成貴等一批西南地區(qū)高速鐵路；完成了中國高鐵“走出去”第一單——俄羅斯莫喀高鐵的勘察設計工作，該項目設計時速達400km/h，是目前世界上已經(jīng)啟動實施的設計時速最高的鐵路項目，在高速鐵路設計領(lǐng)域躋身國際先進行列。

拉林鐵路Lhasa-Nyingchi Railway（中鐵二院 華科 攝）

蓋有非常之功，必待非常之師。為了祖國的繁榮昌盛，為了黨和人民的期望和囑托，中鐵二院人不懼高原逶迤、江河縱橫、大漠蠻荒、雪地蒼茫，付出了汗水、心血、青春乃至生命。以無愧無悔的豪邁，先后締造了中國交通史上的多項第一，寫下了一頁頁敢為人先的英雄傳奇。

自力更生，艱苦奮斗，攻堅克難——科技創(chuàng)新之艱苦奮斗篇（1949—1978）

新中國成立伊始，西方發(fā)達國家對華封鎖，國內(nèi)經(jīng)濟處于恢復階段，鐵路建設面臨需求高、能力弱的困難局面，為促進國家經(jīng)濟社會發(fā)展，改變?nèi)珖F路分布不均衡的狀況，中鐵二院響應國家號召，積極投身到西南地區(qū)的鐵路勘測設計工作中，發(fā)揚自力更生、艱苦奮斗的拼搏精神，克服了重重困難，相繼勘察設計了成渝、黎湛、寶成、鷹廈、黔桂、川黔、貴昆、成昆等五十余條鐵路干線、支線、專用線及地方鐵路，奉獻了新中國第一條鐵路——成渝鐵路，中國第一條電氣化鐵路——寶成鐵路，中國第一條穿越鐵路修筑“禁區(qū)”的鐵路——成昆鐵路。

成昆鐵路，被聯(lián)合國稱為“象征二十世紀人類征服自然的三大奇跡”之一?！霸趶碗s地質(zhì)險峻山區(qū)修建成昆鐵路新技術(shù)”于1985年獲國家科技進步特等獎。

代表成果：成昆鐵路

成昆鐵路北起成都，南抵昆明，建筑里程長1083.32 公里，是首都通往大西南戰(zhàn)略干線的重要組成部分，是中國西南地區(qū)重要的交通大動脈。它的建成通車對加強戰(zhàn)備、鞏固國防、加速我國社會主義建設都有著重要意義。成昆鐵路在1958年7月動工修建，之后停建，1965年4月復工修建，由中鐵二院設計，原鐵道部第二工程局、原西南鐵路建設工程工地指揮部、原鐵道部科學研究院以及原鐵道兵第一師、第八師和第十師等共30 萬軍民聯(lián)合施工。1970年7月1日成昆鐵路全線正式投入運營。

中鐵二院勘察設計的具有時代進步特征的標志性工程

黨和國家領(lǐng)導人高度關(guān)注成昆鐵路建設，毛主席曾親自指示：“成昆鐵路一天不修通，我就一天睡不好覺，騎著毛驢也要到攀枝花去?！敝需F二院自20世紀50年代初即開展了成昆鐵路線路方案的初步研究，提交了成昆鐵路設計意見書，提出了從成都到昆明的東、中、西三個方案，西線方案就是現(xiàn)在的成昆鐵路。1964年8月，黨中央發(fā)出 “成昆鐵路要快修”的號召，同年9月，黨中央決定在成都成立“西南鐵路建設總指揮部”，在西昌設立西南鐵路工程建設指揮部（簡稱“西工指”），統(tǒng)一指揮從鐵道兵和鐵道部調(diào)集的30 萬鐵路修建大軍。1964年10月28日，中鐵二院黨委奉原鐵道部部長呂正操之命，下達了“下樓出院”的決定，將院機關(guān)從成都遷到貴州安順。1965年5月，院機關(guān)又從貴州遷到西昌，受 “西工指”統(tǒng)一指揮。為建設好成昆鐵路，當時全院職工隊伍由2000 人擴增到8000 人，高峰時甚至達到1 萬人；勘地隊由3 個擴編至27 個，還從地質(zhì)部調(diào)來一個南江地質(zhì)勘探隊，一個北江水文地質(zhì)大隊。當時的中鐵二院堪稱世界最大的設計院！“下樓出院”命令下達三天后，除了留守的后勤人員外，中鐵二院總部機關(guān)幾千人如“乾坤大挪移”一般，全部駐扎到成昆鐵路建設一線，昔日的成都總部頓時人去樓空、一片寂然。而在建設一線，一個全新的總部機關(guān)開始有條不紊地運轉(zhuǎn)起來。

成昆鐵路線路縱向貫穿了被高山峽谷、大江大河阻隔的四川西南部和滇北地區(qū)，地形復雜，谷深坡陡，河流峽谷兩岸分布著數(shù)百米高的危巖峭壁。鐵路所經(jīng)地區(qū)受地質(zhì)新構(gòu)造運動的影響，斷裂十分發(fā)育，全線有500多公里位于7 度至9 度高烈度地震區(qū)，其中通過8 度和9 度高烈度地震區(qū)的線路有200 公里。沿線不良地質(zhì)現(xiàn)象種類繁多，滑坡、危巖、落石、崩塌、巖堆、泥石流、山體錯落、巖溶、巖爆、有害氣體、軟土、粉砂等等，其中，沿線較大的滑坡有183 處、危巖落石近500 處、泥石流溝249 條、崩塌100多處、巖堆200 余處。該線所經(jīng)區(qū)域被稱為“地質(zhì)博物館”，被外國專家認為是修建鐵路的“禁區(qū)”。

就是在這樣極端困難的地形、地質(zhì)條件下，就是在新中國百廢待興的艱苦條件下，中鐵二院完全依靠我國自己的工程技術(shù)人員，從1952年開始便踏著紅軍長征的足跡，年復一年，先后進行了地質(zhì)測繪14800 多平方公里、地質(zhì)鉆探212000 多米、挖探13700 多米，物探523 處，進行現(xiàn)場試驗的各種試件上萬組，以及11000 多公里的比較線勘測（其長度是建成線路長度的10 倍），比選了300 多個方案，歷時13年，最后確定了設計建設方案。值得一提的是，二院人在成昆線勘察設計中創(chuàng)造性地采用了螺旋形、眼鏡形、燈泡形等多種盤山展線，線路13次跨牛日河，8 次跨安寧河，49 次跨龍川江。歷經(jīng)重重考驗，闖過道道難關(guān)，二院人用智慧的工程曲線，克服了巨大的地形高差，繞避了重大不良地質(zhì)地段，確保了成昆鐵路的順利開工建設。

成昆鐵路全線采用和發(fā)展了50 多項新技術(shù)、新設備，其中有12 項達到世界先進水平，31 項達到國內(nèi)先進水平，都是擺脫了常規(guī)約束、打破了洋“框框”，從生產(chǎn)實踐中，依靠廣大工人、戰(zhàn)士和技術(shù)人員辛勤勞動創(chuàng)造出來的，為國家鐵路建設闖出了新路子。

一是，成昆鐵路全線隧道橋梁總長達434 公里，占全線長40%，許多地段往往是橋隧相連，在選線方面展開了多種創(chuàng)新，為了克服地形高差障礙，采用螺旋形、眼鏡形、燈泡形、 “8”字形、“S”形、圓形、麻花形等多種巧妙展線。

二是，在地質(zhì)方面防治結(jié)合，繞避與整治結(jié)合，克服了沿線許多大斷裂帶、滑坡、塌方、地震、泥石流等危害。

三是，橋梁方面橋梁孔跨由小到大發(fā)展到最大192 米，以當時全國最長的單跨（192 米）鋼桁橋跨越全線最大的河流金沙江，橋墩由矮到高，最高接近60 米，橋墩由實心到空心，并采用了柔性墩、板凳墩等特殊結(jié)構(gòu)。

四是，隧道方面多處采用長隧方案、隧道快速施工方法，因地制宜采用多種型式的洞門和大拱腳、薄邊墻、花邊墻、錨桿、噴漿等各種類型的襯砌；路基設計也突破了以往擋墻高不超過12 米的限制，還采用了錨桿擋墻、槽形擋墻、帶洞路基墻等多種結(jié)構(gòu)形式。

五是，站場設計打破了“一個區(qū)段一種圖型”的傳統(tǒng)“清規(guī)戒律”，根據(jù)每個站的不同情況，因地制宜采用不同圖型，在地形困難、地質(zhì)復雜地段，站內(nèi)布置了多線橋和多線隧道。

六是，在運營設備設計中，首次在成昆鐵路全線采用了內(nèi)燃牽引，并首次安裝使用電子調(diào)度集中、縱橫制地區(qū)自動電話、小同軸電纜、全晶體管300 路載波機等先進設備，使之成為我國第一條大量采用新技術(shù)、新設備的內(nèi)燃牽引鐵路干線。

“在成昆鐵路勘察過程中，除了風餐露宿，歷經(jīng)艱辛，我們還犧牲了不少戰(zhàn)友。我們隊上有個姓王的老工人，在勘測時從一個隧道頂摔落山谷犧牲；還有一個叫吳楚華的技術(shù)員，在指導施工時，為排除隧道爆破險情、保護施工的鐵道兵而英勇犧牲……”回憶往事，原中鐵二院總工程師李澤民哽咽再三。成昆鐵路的建設者們?yōu)橹冻龅牟粌H是揮灑如雨的汗水、激情燃燒的青春、指點迷津的智慧，甚至還有寶貴的鮮血與生命。

成昆鐵路施工場景The construction site of the Chengdu-Kunming Railway

成昆鐵路沙木拉打隧道Shamulada Railway Tunnel, Chengdu-Kunming Railway

成昆鐵路不僅僅是一條鐵路，更多的是一種精神，在面對困難的時候，不拋棄不放棄，“不畏艱險、勇于創(chuàng)新”的成昆精神，而這種精神也成為中鐵二院和中國鐵路人自主建設、發(fā)奮自強的精神圖騰，激勵著二院人為推動新中國鐵路事業(yè)企穩(wěn)前行而奮斗不止。

改革開放，勇于創(chuàng)新，敢為人先——科技創(chuàng)新之改革開放篇（1978—2012）

1978年,中國進入改革開放快速發(fā)展的時代。 這一時期， 社會經(jīng)濟快速發(fā)展， 鐵路、公路等交通建設的需求不斷增長。 中鐵二院順應時代需要，不斷拼搏進取，承擔了南昆、內(nèi)昆、渝懷、廣大、株六及襄渝二線等百余條鐵路, 成渝、滬寧、廣珠、成灌等多條高速公路，廣州、深圳、成都等多條地鐵的勘察設計工作。奉獻了我國第一條在復雜地質(zhì)艱險山區(qū)修建的I級電氣化大能力鐵路——南昆鐵路；世界上第一條濕陷性黃土地區(qū)高速鐵路——鄭西高速鐵路；全國第一條采用勘察設計總體總包管理模式的地鐵——廣州地鐵1 號線；全國第一條跨座式單軌——重慶輕軌較新線；全國第一條跨海輪渡鐵路——瓊州海峽輪渡。其中最值得一提的是南昆鐵路，“復雜艱險山區(qū)大能力南昆鐵路修建技術(shù)”于2001年獲國家科技進步一等獎。

代表成果：南昆鐵路

南昆鐵路東起南寧，西至昆明，北接紅果，是連接西南與華南沿海地區(qū)的重要通道，是我國第一條在復雜地質(zhì)艱險山區(qū)修建的I 級電氣化大能力鐵路干線。線路全長899.68公里，其中橋梁476 座，總延長79.8 公里；隧道258 座，總延長194.6 公里，橋隧總長占線路長度的31%。1990年12月動工建設，1998年12月通過國家驗收正式投入運營。在當時條件下，此項工程推動了中國鐵路發(fā)展，是二十世紀中國鐵路科技進步四大標志性工程之一。

南昆鐵路是大西南的重要出海通道，面向東南沿海與東南亞，有利于加快西南地區(qū)對外開放，發(fā)展外向型經(jīng)濟，是當時“國家西部大開發(fā)最大的扶貧項目”，該項目的修建為大西南的資源開發(fā)和從根本上改變貧困落后面貌起到了巨大的促進作用。同時，南昆鐵路地形險峻，線路拔起高度大，鐵路由高程78 米的南寧攀升到高程1892 米的昆明，高差達1814 米，為國內(nèi)鐵路所罕見；沿線地質(zhì)極為復雜，斷裂縱橫，巖性多變，巖溶、膨脹巖土、煤層瓦斯、高烈度地震、滑坡泥石流等地質(zhì)災害廣泛分布，修建難度舉世罕見。

南昆鐵路通過開展科技攻關(guān)，解決了眾多地質(zhì)災害防治、高邊坡及特殊巖土路基、高墩大跨橋梁和復雜地質(zhì)長大隧道的設計與施工關(guān)鍵技術(shù)難題，取得了系列具有創(chuàng)新意義和經(jīng)濟價值的研究成果，形成了南昆鐵路建設成套技術(shù)，其綜合技術(shù)水平在整體上達到90年代國際先進水平，部分技術(shù)達到同期國際領(lǐng)先水平。通過近千名科技人員的科技攻關(guān)和6 萬余名建設者7年的艱苦奮戰(zhàn)，順利建成了造福于西南人民的大能力電氣化鐵路干線。南昆鐵路的成功建成，標志著我國在艱險山區(qū)修筑鐵路和建設橋梁、隧道的技術(shù)水平已經(jīng)跨入世界先進行列。

南昆鐵路所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)、地形條件極為險峻，可謂舉世罕見，是我國繼成昆鐵路之后，在西南艱險山區(qū)成功修建的又一條鋼鐵大動脈。早在1982年，當時企業(yè)財務狀況極為困難，中鐵二院人不惜四處舉債，提前開展南昆鐵路勘察和大能力方案優(yōu)選工作，先后共做了8 個比選方案，經(jīng)過充分論證，最終確定了實施方案。面對如此艱難的工程，中鐵二院憑借在成昆鐵路等重大干線設計中積累的雄厚技術(shù)實力，勇于創(chuàng)新，圓滿完成了這項艱巨的任務。

一是，應用大面積選線、地質(zhì)選線、高原面選線技術(shù)，全線展長系數(shù)僅1.23，遠小于國內(nèi)外山區(qū)鐵路。

二是，對巖溶、膨脹巖土、軟土泥炭土、滑坡泥石流地質(zhì)災害防治技術(shù)達到當時國際領(lǐng)先水平。石頭寨車站預應力錨拉式樁板墻被譽為“世界第一高墻”，受到國內(nèi)外巖土工程界的高度評價。

三是，大跨度預應力混凝土橋梁、橋高、墩高、新型支撐獲得重要突破，創(chuàng)造了多項世界鐵路橋梁的記錄。清水河高墩、大跨橋梁的橋高183 米，主跨128 米，達到當時國際領(lǐng)先水平，一橋跨越峽谷，縮短線路展線30 公里以上；板其二號彎梁橋的主跨72 米，曲率半徑450 米，達到當時國際領(lǐng)先水平；八渡南盤江大橋的高墩V 撐技術(shù)達到當時國際領(lǐng)先水平；喜舊溪大橋是世界第一座雙薄壁橫聯(lián)高墩鐵路橋。

四是，隧道工程大量穿越煤系瓦斯煤層、高烈度地震區(qū)。家竹箐隧道集高瓦斯、煤與瓦斯突出及軟巖大變形于一體，首次實施了防突揭煤措施及運營監(jiān)測通風，被譽為“天下第一險洞”；米花嶺隧道單口平均月成洞達到122 米，達到當時世界先進水平。

五是，高度重視環(huán)境保護。在昆明鐵四中旁修建首座長度320 米的隔聲墻；對鐵路經(jīng)過的7 個重點風景區(qū)，在選線中盡量繞避或保持合理距離；對全線所有站房根據(jù)民族特色進行特殊設計，做到一站一景，使車站與民族風情和諧協(xié)調(diào)。

南昆鐵路是我國最大的國家扶貧項目之一，該項目促進了大西南的資源優(yōu)勢與華南沿海的區(qū)位優(yōu)勢的有機結(jié)合，對推動西南地區(qū)改革開放，加快經(jīng)濟發(fā)展，發(fā)展對外貿(mào)易，增進民族團結(jié)具有十分重要的意義：南昆鐵路的建成改變了西南地區(qū)“不沿海、不沿江、不沿邊”的區(qū)域劣勢，有利于加快對外開放，發(fā)展外向型經(jīng)濟；南昆鐵路所經(jīng)之處分布著十多個少數(shù)民族，南昆鐵路通車前，全國貧困人口中的1/3 分布在本區(qū)，鐵路的通車為他們帶去了致富之路，有利于增強民族團結(jié)；南昆鐵路解決了云南磷礦和貴州煤炭的外運，促進了紅水河水能和廣西平果鋁礦的開發(fā)，有利于資源開發(fā)及物資輸出，有利于區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展；南昆鐵路開辟了旅游熱線，促進了西南地區(qū)豐富的喀斯特地貌、少數(shù)民族風情、世界文化遺產(chǎn)等旅游資源的開發(fā)，極大地促進了當?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“在復雜地質(zhì)險峻山區(qū)修建成昆鐵路新技術(shù)”獲國家科技進步特等獎The “new technology in building Chengdu-Kunming Railway in geologically complex and dangerous mountainous areas”win the special prize in the National Science and Technology Progress Award

“復雜地質(zhì)艱險山區(qū)修建大能力南昆鐵路干線成套技術(shù)”獲國家科技進步一等獎The “packaged technologies in building largecapacity trunk line of Nanning-Kunming Railway in geologically complex and dangerous mountainous areas” win the first prize in the National Science and Technology Progress Award

“山區(qū)鐵路減災選線理論、方法與技術(shù)”獲中國交通運輸協(xié)會科技進步特等獎The “theories, methods and technologies for disaster mitigation based route selection in mountainous areas” win the special prize in the Science and Technology Progress Award from China Communications and Transportation Association

“復雜艱險山區(qū)高速鐵路減災選線及工程設計關(guān)鍵技術(shù)”獲中國鐵道學會科學技術(shù)特等獎The “key technologies for disaster mitigation based route selection and engineering design in geologically complex and dangerous mountainous areas” win the special prize in the Science and Technology Award from China Railway Society

2016年10月，由中鐵二院承擔主要規(guī)劃設計的非洲第一條跨境現(xiàn)代電氣化鐵路——亞吉鐵路正式通車In October 2016, Addis Ababa-Djibouti Railway is opened to traffic, which is Africa’s first modern cross-border electrified railway mainly planned and designed by China Railway Eryuan Engineering Group

2020年10月， 由中鐵二院設計的麗江至香格里拉鐵路金沙江特大橋合龍In October 2020, the Jinshajiang Bridge of the Lijiang-Shangri-La Railway, designed by China Railway Eryuan Engineering Group,closes successfully（新華社 供圖）

高鐵時代，勇攀高峰，引領(lǐng)發(fā)展——科技創(chuàng)新之勇攀高峰篇（2012 至今）

黨的十八大提出了“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念，實施“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略，社會經(jīng)濟進入全面發(fā)展快車道，西南地區(qū)迎來了歷史上最好的發(fā)展機遇。這一時期，中鐵二院勘察設計了西南及臨近地區(qū)大瑞鐵路、貴廣高鐵、云桂高鐵、成渝客運專線等60 余條鐵路，其中高速鐵路超過6300 公里。其間，中鐵二院獲國家科技進步獎8 項，獲省部級科技進步及工程創(chuàng)優(yōu)獎200 余項。其中，滬昆高鐵北盤江特大橋是世界最大跨度的鋼筋混凝土拱橋，高黎貢山隧道是國內(nèi)最長的越嶺交通隧道；渝利、貴廣、西成鐵路三個項目獲全球FIDIC 杰出項目獎，云桂鐵路、滬昆高速鐵路北盤江大橋等9 個項目獲中國土木詹天佑獎。特別值得一提的是，通過這一時期的技術(shù)創(chuàng)新與工程實踐，中鐵二院創(chuàng)建了復雜艱險山區(qū)鐵路“減災選線”理論、方法與技術(shù)，將山區(qū)鐵路選線從“地形選線”“地質(zhì)選線”提升到“減災選線”新高度?！皬碗s艱險山區(qū)高速鐵路減災選線及工程設計關(guān)鍵技術(shù)”獲中國鐵道學會科技進步特等獎，“山區(qū)鐵路減災選線理論、方法與技術(shù)”獲中國交通運輸協(xié)會科技進步特等獎。

代表成果：復雜艱險山區(qū)高速鐵路減災選線與設計

20世紀90年代以來，我國便開始對高速鐵路的設計建造技術(shù)、高速列車、運營管理的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)組織開展了大量的科學研究和技術(shù)攻關(guān)，到2012年，陸續(xù)建成了京津城際、京滬、京廣等一批高速鐵路，完成了我國高速鐵路的探索和初創(chuàng)。2012年黨的十八大以來，我國高速鐵路進入了快速發(fā)展的階段，規(guī)劃了以“八縱八橫”主通道為骨架、區(qū)域連接線銜接、城際鐵路補充的高速鐵路網(wǎng)，高速鐵路路網(wǎng)建設迅速向西部復雜艱險山區(qū)擴展。

在西南及鄰近的復雜艱險山區(qū)修建高鐵，是國家“補短板”“惠民生”的重大需求，是促進西部大開發(fā)和“交通強國”戰(zhàn)略的重要舉措。中國西南及其鄰近地區(qū)，分布有青藏高原、云貴高原及橫斷山脈、秦嶺山脈、烏蒙山脈等大地勢階梯地形急變帶，具有“顯著的地形高差”“復雜的地層巖性”“強烈的構(gòu)造活動”“多變的氣候特征”“脆弱的生態(tài)環(huán)境”等特點，以巖溶、崩塌、滑坡、泥石流為代表的外動力地質(zhì)災害及以高烈度地震、高地應力為代表的內(nèi)動力地質(zhì)災害問題十分突出，工程建設條件極差，如何防災減災是制約復雜艱險山區(qū)高速鐵路建設的關(guān)鍵。

設計是建設的“龍頭”，選線是鐵路設計的“總師”，是從源頭上防災減災的首要環(huán)節(jié)，選線設計不當或失誤，造成的后果往往十分嚴重。高鐵線型標準高，適應地形、繞避不良地質(zhì)的靈活性差，對于長達數(shù)百至上千公里的復雜艱險山區(qū)高鐵帶狀工程，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、風險可控的線路及工程方案，傳統(tǒng)以適應地形為主的“地形選線”及繞避不良地質(zhì)為主的“地質(zhì)選線”方法難以完全滿足要求。如何高效識別“長線路、寬廊道”范圍地質(zhì)災害，量化百年服役期鐵路工程安全風險，科學確定“宏觀走向”“空間線位”“工程設置”等多層次風險調(diào)控舉措，實現(xiàn)以“減災”為核心的方案群多目標智能優(yōu)化，是保障復雜艱險山區(qū)高鐵成功修建與安全運營的關(guān)鍵，更是必須突破的技術(shù)瓶頸。

中鐵二院身處西南，長期從事山區(qū)鐵路勘察設計，在幾十年山區(qū)鐵路勘察設計實踐中，認識到選線設計對鐵路建設施工、建成后的抗災能力、運營安全起著決定性作用。順應時代發(fā)展，中鐵二院早在2008年成蘭鐵路規(guī)劃選線中，就開展了地震次生地質(zhì)災害特征及分布規(guī)律探索，以及高烈度地震山區(qū)鐵路綜合選線關(guān)鍵技術(shù)研究。2011年，啟動了“復雜艱險山區(qū)高速鐵路選線理論及技術(shù)評價體系研究”，正式開啟了復雜山區(qū)高速鐵路“減災選線”理論、方法與技術(shù)研究的序幕。

為了滿足復雜艱險山區(qū)高速鐵路建設的國家重大需求，中鐵二院高瞻遠矚將“復雜艱險山區(qū)高速鐵路選線設計”重大科技專項納入企業(yè)“十二五”“十三五”發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和科技發(fā)展規(guī)劃中，系統(tǒng)開展了災害識別、減災選線、防災減災總體設計等技術(shù)的研究。經(jīng)十余年“產(chǎn)-學-研-用”協(xié)同攻關(guān)及工程實踐，形成基于“全壽命周期風險系統(tǒng)防控”，以“一套減災選線理論與方法”+“三大減災選線支撐技術(shù)”為核心的復雜艱險山區(qū)高鐵減災選線設計成套技術(shù)。

一是，首創(chuàng)的減災選線理論與方法，豐富和發(fā)展了鐵路選線理論，為復雜艱險山區(qū)高鐵防災減災奠定了理論基礎(chǔ)。

二是，創(chuàng)建的“三階段、三維度、三層次”地質(zhì)災害識別技術(shù)，為鐵路減災選線及工程防災提供了技術(shù)支撐。

三是，研發(fā)的智能減災選線系統(tǒng)實現(xiàn)了千公里級線路方案快速創(chuàng)建與優(yōu)化。

四是，創(chuàng)新了橋、隧、路及地質(zhì)災害防治技術(shù)。創(chuàng)新了超高橋墩長聯(lián)大跨梁式橋、大跨度系列拱橋設計關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新了巖溶、高壓富水構(gòu)造帶、非煤瓦斯等復雜環(huán)境長大隧道設計關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新了橋隧間短路基、陡坡支擋路基和“斜坡軟土”路堤等特殊路基及“崩滑流”災害風險防控技術(shù)。這些技術(shù)支撐了鐵路選線，突破了高鐵建設禁區(qū)。

復雜山區(qū)高速鐵路“減災選線”，突破了復雜艱險山區(qū)修建高鐵的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，將鐵路選線理論提升到“減災選線”新高度，解決了我國西南山區(qū)高速鐵路規(guī)劃建設面臨的線位選擇、災害識別、工程措施設計風險高、難題大的共性難題，支撐了復雜艱險山區(qū)高速鐵路的建設，為西南地區(qū)的經(jīng)濟騰飛插上了高鐵的翅膀。項目成果應用于貴廣、云桂、渝利、滬昆、成貴等約6300km（占我國高鐵里程的1/5、山區(qū)高鐵80%以上）復雜艱險山區(qū)高速鐵路的勘察設計中，有效降低了艱險山區(qū)高速鐵路建設和運營風險，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益，引領(lǐng)了山區(qū)高速鐵路行業(yè)技術(shù)進步，提升了我國鐵路行業(yè)的國際影響力。項目成果在川藏鐵路規(guī)劃建設中發(fā)揮了重要作用，在“西部大開發(fā)”、“交通強國”戰(zhàn)略、“一帶一路”建設中具有廣闊的推廣應用前景。

結(jié)束語

建功當下，重任在肩。在黨的領(lǐng)導下，中鐵二院堅持“創(chuàng)新驅(qū)動”，堅持“產(chǎn)-學-研-用”合作創(chuàng)新，全力以赴“高標準、高起點、高質(zhì)量”推進川藏鐵路勘察設計工作，精心打造中老鐵路“一帶一路”中老友誼示范性工程，積極參與CR450 科技創(chuàng)新工程，為中國乃至世界鐵路的技術(shù)發(fā)展貢獻力量。

拉林鐵路Lhasa-Nyingchi Railway（中鐵二院 供圖）