南昆鐵路
現(xiàn)20世紀(jì)90年代設(shè)計、筑路水平的西南大動脈南昆鐵路,東起南寧,西至昆明,北接紅果,全長898公里,為國家I級干線電氣化鐵路。南昆鐵路廣西境內(nèi)正線全長約353公里。本段基本屬低山丘陵區(qū)沿河線,工程集中在潞城至八渡。米花嶺隧道是全線控制工程。此段工程有橋梁185座(其中大橋、特大橋73座),涵渠1164座,隧道65座。共設(shè)車站39個。
概述
南昆鐵路,于1990年12月正式開工,1997年3月全線鋪通,1997年12月開通運營。
南昆鐵路
為國家I級電氣化鐵路干線,年輸送能力近期為1000萬噸,遠(yuǎn)期擴能可達(dá)3000萬噸。線路自湘桂鐵路江西村站引出,沿右江河谷西上,途經(jīng)隆安、平果、田東、田陽、百色、田林,至八渡進(jìn)入貴州省,再經(jīng)冊亨、安龍、興義至威舍,然后分為兩路:一路向西進(jìn)入云南省,經(jīng)富源、羅平、師宗、陸良、石林、宜良、呈貢縣到達(dá)昆明市;一路向北進(jìn)入貴州省盤縣,接盤西鐵路紅果站。其中,南昆線長828公里,威紅線長68公里。
線路簡介
南昆鐵路新建工程包括建筑長度為863.21公里的正線及配套工程;引入南寧、昆明兩個樞紐的工程和全線電氣化工程。
南昆鐵路是在艱險山區(qū)修建的一條長大干線。鐵路從北部灣海濱爬上云貴高原,相對高差達(dá)2010米,實屬罕見,其中因江河跨越,還有八次大的起伏。全線修建橋梁447座,隧道258座,工程艱巨復(fù)雜。其中將有一些工程項目創(chuàng)造出中國鐵路建設(shè)的多項記錄。如,高達(dá)183米的清水河大橋是我國鐵路最高橋。板其二號橋成為中國第一座鐵路彎梁橋。八渡南盤江大橋的百米高墩,改寫了中國既有橋梁70米高墩的記錄,高墩上的V型支撐更是在我國鐵路橋上首次采用。9392米長的米花嶺隧道是中國目前最長的單線隧道。鐵路通過膨脹土(巖)、巖溶、軟土地區(qū)、泥石流、滑坡多發(fā)區(qū)和八度地震區(qū),促使地基處理和新型支擋結(jié)構(gòu)采取多種高水平的技術(shù)對策。家竹箐隧道的高瓦斯地層、高應(yīng)力地區(qū)長隧掘進(jìn),極大提高了中國隧道物探超前預(yù)報和防災(zāi)技術(shù)。這些新技術(shù)經(jīng)過科研和實踐,把我國筑路技術(shù)提高到一個新水平。
南昆鐵路東段于1990年12月24日率先動工,1991年12月19日,西段開工。1993年4月18日,貴州段開工。黔、滇、桂“三頭并進(jìn)”,在1997年底完成全線配套并交付運營。
意義
南昆鐵路被稱為“國家最大的扶貧項目”,是溝通西南與華南沿海的一條重要通道,也是云、貴、川出海的最佳捷徑。我國西南地區(qū)資源豐富,發(fā)展?jié)摿κ志薮?。全世界已探明的礦產(chǎn)140多種,這里有130余種。其中釩、鈦、錫儲量居世界首位,鉛、鋅、鋁、銅等幾十種居全國前列。貴州省西南部煤的儲量已探明的約100億噸,遠(yuǎn)景儲量是已探明儲量的2.5倍,有“江南煤?!敝Q。云南省磷礦石的儲量達(dá)200億噸,居全國第一。這里還是我國第二大林區(qū)河兩大熱帶作物基地之一。然而由于歷史原因,特別是交通不便,嚴(yán)重制約了西南地區(qū)的發(fā)展。使這里同發(fā)達(dá)地區(qū)相比,差距極為明顯。南昆鐵路沿線,包括吸引范圍,大都為貧困山區(qū)、革命老區(qū)和少數(shù)民族聚居區(qū)。南昆鐵路建成后,東與湘桂、南防鐵路相接,西與成昆、內(nèi)昆、昆河鐵路相通,北與盤西、貴昆鐵路相交,縱橫交錯,四通八達(dá),把西南內(nèi)陸與華南沿??诎毒o密的連成一體,形成新的經(jīng)濟優(yōu)勢和開放格局。從而對促進(jìn)西南地區(qū)乃至全國的經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步,加快扶貧開發(fā),縮小東西部差距,造福西南各族人民,增進(jìn)民族團(tuán)結(jié),都具有十分重要的意義。
南昆鐵路還是我國繼成昆鐵路之后,在崇山峻嶺之間成功修建的又一條鋼鐵大動脈。所經(jīng)地區(qū)地質(zhì)極為復(fù)雜,地形極其險峻。沿線溶巖、斷層、坍塌、滑坡、泥石流、膨脹土、強地震區(qū)遍布。它從海拔78米的南寧盆地,爬上2000多米的云貴高原,高差達(dá)2010米,其間為跨越江河還有8次大的起伏,為我國鐵路前所未有。整個線路溝梁相間,橋隧相連,共建總長194.6公里的隧道258座,總長79.8公里的大中橋梁476座,橋隧總長占線路總長的31%。其中包括9392米的米花嶺隧道,和183米高的清水河大橋,其難度可想而知。
標(biāo)志
南昆鐵路的勝利建成,標(biāo)志著我國在艱難山區(qū)修筑鐵路和建設(shè)橋隧的科學(xué)技術(shù)水平,已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
沿途車站和橋梁
東起廣西壯族自治區(qū)首府南寧市,西至云南省省會昆明市,北接貴州省盤縣紅果鎮(zhèn)。全長896公里。共有車站95個。
貴州省境內(nèi)工程共有橋梁111.5座(其中大橋、特大橋67.5座),涵渠343座,隧道104座。共設(shè)26個車站。
云南省境內(nèi)共有橋梁121.5座(其中大橋、特大橋51.5座)涵渠809座,隧道81座。共設(shè)25個車站。
世界之最
最高的鐵路橋---清水河大橋
清水河大橋
清水河大橋位于貴州省興義市、興仁縣和普安縣三地交界處??缭皆瀑F高原南盤江上游支流清水河峽谷。全長360.5M,全橋設(shè)四墩兩臺,4號墩為明挖擴大和嵌巖基礎(chǔ),挖深54M,墩身為矩形空心墩,墩高100M。箱梁最大跨度128M。橋高(谷底至橋面)183M。其橋高、墩高、基深在目前世界同類型鐵路橋中屬第一位:主跨128M,為目前國內(nèi)鐵路干線同類橋梁之最。
“天下第一險洞”---家竹箐隧道
隧道位于威(舍)紅(果)段的魯番站與上西鋪站之間。隧道全長4975米。隧道洞身有1085米是煤系地層,主要煤層共14層
家竹箐隧道
,各煤層瓦斯壓力測算值大多超過0.6Mpa,最高的達(dá)到1.34Mpa。煤炭部門《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》指出,當(dāng)煤層瓦斯壓力超過0.6Mpa時,已存在煤與瓦斯發(fā)生“突出”的危險。據(jù)測算,隧道施工通過煤層時,瓦斯涌出量最多達(dá)到每小時349立方米。因此,家竹箐隧道屬高瓦斯有突出危險的隧道,其施工難度和危險性,在我國鐵路隧道建設(shè)史中還沒有先例。
家竹箐隧道在設(shè)計中,采取了預(yù)抽預(yù)排、封閉坑壁、加強通風(fēng)、杜絕火源、噴灑清掃、降低煤塵等一系列安全防范措施。為降低通風(fēng)阻力,使盡可能多的新鮮空氣進(jìn)入洞內(nèi),以降低瓦斯?jié)舛?,隧道的進(jìn)口工區(qū)和斜井工區(qū)設(shè)置一個平行導(dǎo)坑和兩座斜井,通過大型通風(fēng)機抽吸作用形成強大的巷道式通風(fēng)。使施工中掘進(jìn)工作面的瓦斯?jié)舛仍谕L(fēng)以后不大于1%,回風(fēng)道(平行導(dǎo)坑)瓦斯?jié)舛炔淮笥?.75%,洞內(nèi)任何地點風(fēng)速不小于0.5m/s。為防止瓦斯在坑道角隅聚集停留,掘進(jìn)工作面配置風(fēng)水噴霧器,驅(qū)散瓦斯并降低煤塵。家竹箐隧道在施工中,采用了“一探二測三排四驗,震動放炮,安全避難?!?的防突措施。
南昆鐵路采用電力機車牽引,機車受電弓與接觸網(wǎng)之間經(jīng)常產(chǎn)生高壓電弧火花,另外列車制動閘瓦產(chǎn)生摩擦火花、客車餐車所產(chǎn)生的明火,對瓦斯而言都是危險的火源。對于家竹箐這樣的高瓦斯隧道,盡管在襯砌結(jié)構(gòu)上巳采取了一系列的封閉措施,但考慮到設(shè)計施工很可能存在一些不完善之處,仍然會有一些瓦斯氣體滲漏到隧道中來,并逐步積累。又由于家竹箐隧道長度近5公里,自然通風(fēng)作用不足以沖淡和帶出洞內(nèi)瓦斯,天長日久,積累的瓦斯?jié)舛热绯^0.5%,對行車安全將構(gòu)成威脅。因此,利用隧道中部的斜井進(jìn)行抽出式機械通風(fēng),隧道內(nèi)每隔一定距離,拱頂部位設(shè)置瓦斯探頭,當(dāng)中央控制室發(fā)現(xiàn)洞內(nèi)瓦斯?jié)舛壬仙轿kU數(shù)值時,開動斜井風(fēng)機進(jìn)行通風(fēng)。隧道1993年開工,1996年5月11日鋪軌通過。
小詞典——瓦斯。地層中的瓦斯,是古代地下有機物分解而產(chǎn)生的氣體。瓦斯的主要成分是甲烷,它是一種無色無味無嗅的可燃?xì)怏w。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1立方米瓦斯重0.716公斤,由于比空氣輕,常聚集于坑道頂部。一般情況下,空氣中的瓦斯?jié)舛仍?~16%時,如遇明火,即可引起爆炸。瓦斯?jié)舛仍?.5%時,爆炸威力最大,濃度超過16%時,反而失去爆炸性,但遇火仍可燃燒。值得注意的是,空氣中含有煤塵時,瓦斯?jié)舛?%即可爆炸。由于瓦斯是以一定壓力存在于煤層中的,開挖隧道時,驟然減壓,在很短時間內(nèi)(幾秒),大量的瓦斯連同煤粉巖塊突然噴出,數(shù)量可達(dá)數(shù)十上百噸,致使坑道坍塌淹沒,造成人身傷亡,此即所謂煤與瓦斯的“突出”。由此可見,瓦斯是隧道施工中最危險的“敵人”。
最長單線電氣化鐵路隧道---米花嶺隧道
隧道位于廣西壯族自治區(qū)田林縣板桃鄉(xiāng)境內(nèi),全長9392米。隧道穿越右江與南盤江兩水系的分水嶺——九巍峨山脈,區(qū)域內(nèi)山脈綿
米花嶺隧道
延,峰巒起伏,山坡陡峻,溝谷深切。本地區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,山中樹木四季常青,花果長年不斷。每到嚴(yán)冬季節(jié),滿山遍野米花怒放,潔白芬芳,米花嶺因而得名。
隧道穿過的山體地質(zhì)復(fù)雜。對隧道威脅大的主干斷層有3條,有一定影響的小斷層16條,并有6個褶曲,10個蓄水帶,其中有4個富水帶可能突水突泥。全隧坑道每晝夜的涌水量為17000立方米。隧道線路平面為S型,進(jìn)、出口各設(shè)一段曲線,進(jìn)口曲線進(jìn)洞長度258米,曲線半徑為1000米,曲線長度約占全隧道的6%。兩口部設(shè)曲線主要是隧道兩端設(shè)站及地形條件所限,隧道進(jìn)洞前為板桃車站,出洞后為根龍車站。隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)按新奧法原理設(shè)計,采用曲墻復(fù)合式襯砌斷面,Ⅱ、Ⅲ類圍巖地段為曲墻仰拱全封閉型襯砌,Ⅳ類圍巖地段不設(shè)仰拱,底部用鋼筋混凝土底板,加強隧道底部改善支護(hù)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),防止泥巖在列車反復(fù)作用力下軟化,避免隧道底部出現(xiàn)病害。本隧道涌水量較大,設(shè)計中以排為主,堵排結(jié)合的治水原則,對有可能突水突泥的Ⅱ類圍巖地段,用長導(dǎo)管全斷面注漿堵水后再行開挖。隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)用上堵下排治水方式,即拱部于二次支護(hù)間設(shè)無紡布加聚乙烯防水板,墻部間隔設(shè)置排水盲溝,隧道縱向設(shè)置雙側(cè)排水溝,使水流暢通,避免積水危害隧底造成病害。本隧道的關(guān)鍵工程是隧道中部偏出口段的3個主干斷層,其斷層破碎帶及影響帶總長度為575米,相當(dāng)于一座小隧道。一座近600米的“爛洞子”也要用一到二年的施工工期,而且這600米“爛洞子”嵌入隧道深部,其施工難度可想而知。立足于處理三條主干斷層,并吸取以往幾座長隧道的教訓(xùn),因此,采用“二斜一平”的施工輔助坑道方案。隧道采用軌行門架式四臂鑿巖臺車,立爪裝碴機,配合14方立米梭式礦車運輸,模板臺車配合混凝土輸送泵襯砌等先進(jìn)施工設(shè)備,為隧道快速施工創(chuàng)造了條件。根據(jù)地質(zhì)情況,開挖方法選用正斷面開挖為主,軟弱圍巖地段用短臺階法。隧道于1992年11月1日開工,1996年9月6日竣工。
米花嶺隧道建設(shè)單位
1997年3月18日上午,南昆鐵路全線鋪通慶祝大會在著名革命老區(qū)廣西百色市火車站前隆重舉行。9時38分,當(dāng)位于貴州境內(nèi)的八渡車站接軌點落下最后一節(jié)軌排、擰緊最后一顆螺栓時,中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理鄒家華宣布:南昆鐵路全線勝利鋪通。
中共中央政治局常委、國務(wù)院總理李鵬出席慶祝大會并發(fā)表重要講話。
運輸能力
南昆鐵路是國家重點建設(shè)工程,被稱為“國家最大的扶貧項目”,是溝通西南與華南沿海的一條重要通道,是云、貴、川出海的最佳捷徑。它東起廣西南寧,西至云南昆明,北接貴州紅果,途經(jīng)桂、黔、滇三省區(qū)的隆安、平果、田東、田陽、百色、田林、冊亨、安龍、興義、盤縣、富源、羅平、師宗、陸良、路南、宜良、呈貢等19個縣(市),全長898.7公里,為國家一級干線(單線),一次建成電氣化,年輸送能力近期1000萬噸,遠(yuǎn)期2000—3000萬噸。
編輯本段地形與地質(zhì)
南昆鐵路所經(jīng)地區(qū)地形極其險峻,地質(zhì)極為復(fù)雜,勘察設(shè)計工作始于70年代,先后共做了8個比選方案,經(jīng)過充分論證,才最后確定實施現(xiàn)行方案。沿線巖層破碎,滑坡、坍塌、溶巖、瓦斯、膨脹土等不良地質(zhì)俱存,覆蓋面大,通過七度以上高烈度地震區(qū)242公里,可溶巖區(qū)375公里,膨脹土區(qū)146公里,被稱為“地層博覽”、“地下迷宮”。鐵路從海拔78米的南寧盆地上升到海拔2000多米的云貴高原,高差達(dá)2010米,為我國鐵路前所未有。整個線路形成溝梁相間,橋隧相連的走勢,路基土石方達(dá)8600多萬立方米;隧道258座,總長194.6公里;大中橋梁476座,總長79.8公里,橋隧總長占線路總長的31%。其中多座大橋、特大橋的高橋墩、大跨度、新結(jié)構(gòu)具有全國領(lǐng)先水平,或為國內(nèi)首次采用。為克服眾多的技術(shù)難題,鐵道部組織了37項科研攻關(guān),均獲成功。南昆鐵路的勝利鋪通,標(biāo)志著我國在艱難山區(qū)修筑鐵路和建設(shè)橋隧的科學(xué)技術(shù)水平,已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
技術(shù)方面
設(shè)計、科研方面
?、俳ǔ蓢H上首座深基高墩大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋梁,為西南山區(qū)鐵路選線提供了較大的自由度,鋼梁也不再是鐵路大跨橋梁的唯一選擇。
?、谑状尾捎镁匦慰招亩阵w及箱形墩梁正交連結(jié)的結(jié)構(gòu),應(yīng)力分布狀態(tài)較好,有效解決了局部應(yīng)力集中的問題。
?、凼状瓮黄茖捒绫?/20的限值,整體結(jié)構(gòu)的橫向第一自振周期71不大于1.7秒和跨中水平撓度??<L/4000可作為兩個主要的衡量指標(biāo)。
?、芰翰宽敯鍣M向預(yù)應(yīng)力束采用曲線布束形式,對橫框應(yīng)力有較好的改善。
施工方面
①創(chuàng)造和使用了一系列新技術(shù)新工藝。54m深基施工中采用了分部臺階開挖微裂松動爆破技術(shù),保證了坑壁的穩(wěn)定。
?、诓捎?M高大塊整體翻模技術(shù).混凝土灌注平均進(jìn)度達(dá)到1.5M/D,連續(xù)7天達(dá)到1.75M/D,混凝土外觀質(zhì)量好.幾何尺寸正確,百米高墩墩項中線誤差控制在5MM以內(nèi).達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
?、谑状瓮瓿闪税倜赘叨沾篌w積O號梁段的整體澆筑,在百米高墩上成功地對長12M、高9.6M、寬8.1M近400立方米的O號段實施連續(xù)44小時一次澆筑。
?、芎蠑n段采用頂梁、體外支撐、鋼楔和臨時預(yù)應(yīng)力束鎖定制作的桂籃在國內(nèi)屬領(lǐng)先水平。
⑥總結(jié)一套大跨度三向預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁優(yōu)質(zhì)、高速、安全懸灌施工的新工藝,創(chuàng)造了懸灌施工梁體平均施工周期5.6天/節(jié)段的國內(nèi)最高紀(jì)錄,各項技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計要求。
?、卟捎脴蛎媾潘屡c梁體一次成型.優(yōu)化了施工工序,且成型的梁面排水坡與箱體為一整體,混凝土質(zhì)量優(yōu)良。
?、嘌兄崎L距離泵送高標(biāo)號混凝土及微膨脹混凝土新技術(shù),解決了混凝土管內(nèi)粘滯性和泵送離析的問題。
?、衢_發(fā)一整套施工托架、支架與掛籃結(jié)構(gòu)試驗千斤頂?shù)刃Ъ虞d技術(shù),采用此技術(shù)對臨時性鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗,具有簡單、經(jīng)濟、快速、可靠、試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的優(yōu)點。
編輯本段設(shè)計公司
鐵道建筑研究設(shè)計院參與設(shè)計,中國鐵道建筑總公司,中鐵二局集團(tuán)有限公司,中鐵十六局集團(tuán)有限公司參與施工。
總結(jié)
修建南昆鐵路是黨中央、國務(wù)院的一項重大戰(zhàn)略決策,對加快西南地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、社會進(jìn)步,增進(jìn)民族團(tuán)結(jié),縮小東西部差距,具有十分重要的意義。西南地區(qū)資源豐富,人民勤勞,但因交通閉塞等原因,經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高還不夠快。南昆鐵路的建成,改善了路網(wǎng)布局,不僅是西南與華南沿海間最便捷的通道,而且將與欽州灣上的欽州、防城港、北海以及雷州灣上的湛江港一起,構(gòu)成一個出海大通道,從而把地域遼闊、發(fā)展?jié)摿薮蟮珶o出海口的西南內(nèi)陸,與有綿長海岸、交通發(fā)達(dá)的華南地區(qū)連接起來,形成“背靠大西南,面向東南亞”的格局,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促進(jìn)作用。
南昆鐵路東段于1990年12月先行開工,1991年12月和1993年4月,云南、貴州境內(nèi)工程相繼開工。6萬名鐵路建設(shè)者發(fā)揚“為造福人民勇于攻難克險,甘愿吃苦奉獻(xiàn)”的精神,精心設(shè)計,科學(xué)施工,風(fēng)餐露宿,日夜奮戰(zhàn),終于提前完成了全線鋪通任務(wù)。在慶祝大會上,鐵道部決定:授予鐵二局一處八隊等51個單位“南昆鐵路建設(shè)先進(jìn)集體”稱號,授予汪攀登等497名職工“南昆鐵路建設(shè)先進(jìn)個人”稱號。
編輯本段暴雨沖毀道床行車中斷
2012年5月25日凌晨3時許,南昆鐵路山心至思林間K108+700米處發(fā)生險情,大雨導(dǎo)致該路段約35米路基及橋護(hù)錐被沖毀,最深處達(dá)7米,行車被迫中斷。
南昆鐵路因暴雨沖毀道床行車中斷
下午5時許,被暴雨沖毀路基及橋護(hù)錐的南昆鐵路山心至思林段搶修完畢,恢復(fù)通車。[1]