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忠诚,写在祖国的山川河流里——访中国隧道之父王梦恕院士


2014-02-25 16:53:39     作者: 黄远军 李玉    字号: T|T    来源:

每次采访王老,都会有新的收获,都会有新的感动,王老的一生,都在与铁路打交道,共和国的山山水水都留下了他跋涉的足迹,时常感动我的还有他骨子里的那种浓浓报国情怀。王老的一生,是紧紧与共和国的发展同行,因为,万水千山总是情。王老的情怀都写在了祖国的山川河流里,因为,在他的心里,永远对祖国的是忠诚!王老的梦想,是让中国的高铁技术走向世界,当然,这也是中国梦。

年末岁初,京城的冬天虽然寒冷,但在王老的办公室采访,依旧是如此的温暖。

谨以此文献给像王老一样为在实现中国梦的伟大实践中默默奉献的院士们!

          ——采访题记

 

忠诚,写在祖国的山川河流里

           ——访中国隧道之父王梦恕院士

手指轻轻点下鼠标、按下手机键,便能订到火车与高铁的票,实现国内地域快速变换;持卡缓缓划一下或塞进卡槽,就能乘坐地铁实现城内地区迅速转换……这些高效便捷的生活方式,在穿山越岭、穿江过海、穿越地层的过程中,也正是火车、高铁、地铁的技术难点,需要诸多技术的支撑。

他是我国铁道部第一个桥隧系研究生;他长期战斗在地下工程学研究的第一线;他改变了中国铁路隧道的施工方法和技术水平;他像海燕一样在暴风雨中高傲飞翔,一次次向科学的巅峰发起斗士般的冲锋,攻克了一次又一次的科学难题……

 
王梦恕院士

他,就是王梦恕,隧道及地下工程专家,中国工程院院士。北京交通大学隧道及岩土研究所所长、隧道及地下工程试验研究中心主任,博导、教授。历任隧道局助理工程师、工程师、高级工程师、教授级高级工程师、科研所结构室主任、科技开发处总工等职,现任中铁隧道集团有限公司副总工程师,中国中铁股份有限公司副总工程师。多次荣获国家、省、部级科技进步奖,获得国家级、省部级特等奖两次,一、二等奖10余项。

我国铁路隧道发展现状:“三最”

俗话说“要致富,先修路”。在科技高速发展的今天,在生产集成化、机械化的年代,铁路作为对外输出的重要通道,它的发展决定着经济的发展。作为我国铁路发展的见证人,谈起我国铁路发展的现状,王梦恕院士有些兴奋:“简单概括就是三最,即铁路隧道最多、穿越地层最复杂、发展最快的国家。”

——铁路隧道最多的国家。据了解,我国长度在10000米以上的隧道20多座,长度在3000-10000米的隧道1万多座,其中,还有5座特长隧道,分别是京广线大瑶山隧道14公里、西康线秦岭隧道18公里、西宁格尔木线关角隧道32公里、南疆铁路吐库二线中天山隧道32公里、兰渝铁路西秦岭隧道29公里(采用硬岩TBM法)。而目前正在施工修建通往缅甸的隧道——长度为34公里。目前还有1万多公里隧道正在设计、建设。

王梦恕院士自豪地说:“世界加起来也赶不上中国铁路隧道的长度,这是大家公认的。”

——穿越地层最复杂的国家。我国地势西高东低,呈阶梯状分布;地形多种多样,山区面积广大。在这种十分复杂的地形中修建隧道,要穿越20多种最困难地层,难度系数可想而知。如在修建隧道穿越最突出的“川汉线”,该条铁路是清朝末年计划建设的一条铁路线,是孙中山在当铁路总监时规划10万英里铁路中的一条,全长约3000公里。“该条铁路隧道经过的大部分地域是喀斯特地貌山区,遍布大小岩溶、数百条暗河等不良地质,拥有世界上最复杂的地质条件。这其中溶洞很多,其中都是泥沙带水,这就很可能导致岩石稳定性极差,形成涌水的溶腔,一旦透水,一小时可能喷出几万立方米,后果不堪设想。出现过人员伤亡的情况,现在必须进行超前预报,用钻孔和声波等技术方法测量,实现了零死亡。”王梦恕严肃地说。

100年前想修路,到100年后修建成功,中国铁路隧道修建穿越了诸多山川和地层,其货运量不断提高,技术不断改善,但也有诸多历史遗留问题有待解决。王梦恕说:“以往的修建主要以货运为主,客运较少,导致其技术条件太差,不具备高速条件。另外,目前国内6万多公里的老线路都是单线,因其同一时间只允许一趟列车运行,铁道部决定今后铁路修建不再修单线。现在正在增加复线,但改造固定成型的老线路难度比较大。也影响安全运行,6次提速很难实现,必须新建才可。”

——铁路隧道发展最快的国家。从京广线的大瑶山隧道——14294米,到西康铁路的秦岭隧道——18460米,再到西格线的关角特长隧道——32000米,一次次刷新了中国铁路隧道长度的历史记录,不难看出,中国铁路发展的速度。王梦恕用坚定的眼神说:“目前,国内铁路隧道的安全施工速度比较快,质量和应变能力也很强,任何地层的线路没有出现打不通的现象。”

王梦恕院士表示,正是这“三个最”,改变了中国铁路选线的整体标准,使得我国整体隧道技术处于国际领先水平,桥梁建设等技术达到国际先进水平。随着铁路隧道整体的“强健”,在铁路选线上,不会像以往一样考虑地质、山峦等自然环境而绕线,铁路线路拉直,100米以上大直径曲线就变成了可能。可实现铁路的高速和重载。

铁路隧道发展三部曲

千百年来,我国铁路修建标准一直受隧道技术而制约,受隧道技术的发展而改变。王梦恕院士介绍,新中国成立后至今,铁路隧道的技术发展主要有三个阶段,每一个阶段都有其代表性的铁道线路。

50年代第一阶段是建国后不久修建的宝成铁路。此时,尚处在国家经济发展起步的阶段,6年内能将2公里的铁路隧道打通,是件了不得的事。宝成铁路作为新中国第一条工程艰巨的铁路,是沟通中国西北、西南的第一条铁路干线。而要修建该条铁路干线,需要穿越几十座大山、丘陵,其中,线路选线时,在穿过秦岭隧道时,确定隧道长度为2公里,洞口两端进行展线,出现大坡度,小半径的线路,使铁路安全运营能力不高。

王梦恕院士坦言:“隧道的发展是整个铁路发展的重大障碍。当时铁道部成立了隧道公司,想培养这类专业人才,但人才成长较慢。宝成铁路建成之后到现在都无法改造,全年运量才900万吨,并且是单线。现在想从宝鸡改成15公里的隧道,长隧道穿越秦岭取代2公里长隧道,可大大提高线路标准和运量。

60年代第二阶段是修建成昆铁路。隧道施工环境和技术均发生了变化,凿岩引进了风钻,但隧道支撑还是靠原木,装渣运输依然是人拉肩扛,当时选线标准是隧道不能超过7公里,否则会影响全线通车。成昆铁路作为中国铁路主要干线之一,其穿越地质大断裂带,设计难度之大和工程之艰巨,均属前所未有。由于隧道长度和设计技术的提高,成昆线的选线标准高于宝成线,年货运量从900万吨,上升到3000万吨。

第三个阶段就是广东大瑶山隧道建设阶段。这时作业环境发生了很大改变,研究创新了新原理、新结构、新技术、新工艺、新设备、新仪器,实现了大断面机械化施工,取消了木支撑,实现了安全、快速施工,改变了百年修建隧道的历史。作为隧道局科研所结构研究室主任的王梦恕院士,功不可没,将落后国外30年的水平提高到国际先进水平。从工序上实现了机械化系统协同作业。该条隧道的修建成功使我国年货运量达到5000万吨以上,隧道建设的工期从8年减少到6年半,形成了10项重大配套技术。1992年获国家科技进步特等奖,王梦恕作为代表参加了授奖仪式和中央领导的接见。

 “大瑶山隧道全长14.295公里,是目前国内特长的双线电气化隧道,它的长度在世界铁路隧道中名列第十位。从开始论证长度为14.5公里,到精确为14.295公里实属不易。外国专家来观察,说中国是肯定建不成的,当时铁道部领导坚信:我相信中国人一定能建成!”讲到这里,王梦恕有些激动。

他同时表示,没有隧道技术的发展,就不可能实现高速铁路的建成。“修建铁路线路技术专线需穿越大山,隧道长度平均是线路总长的50%左右。如兰渝线铁路总长800公里,其中隧道长度为600公里;贵州到广东600公里路程,其中隧道有400公里……”如此种种说明隧道工程在影响铁路、高铁的标准提高上是非常关键的。

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