時速250公里爬陡坡穿隧道 西成高鐵這樣翻秦嶺

11月29日，西成高鐵全線載重拉通試驗進入尾聲，為即將開通做最後的準備。

西成高鐵全線643公里，設計時速250公里，途經我國地理上最重要的南北分界線秦嶺，為世界首條穿越艱險山脈的高速鐵路。秦嶺東西綿延500公里，南北寬150公里，平均海拔1500米以上，從關中入川，自古便有“蜀道之難，難於上青天”之謂。

西成高鐵怎麼翻秦嶺？11月27日，科技日報記者採訪了鐵道第一勘察設計院（簡稱“鐵一院”）西成高鐵項目指揮長劉雙進。

看西成高鐵設計圖，這條“高鐵蜀道”清晰地展示在科技日報記者眼前：一路爬高下坡，其中有45公里持續以20‰—25‰大坡度線路爬升，直接落差高達1100米；穿越134公里長大密集隧道羣……

為何要選擇穿越這麼多密集的隧道？高速列車空氣壓差如何解決？北邊秦嶺陡峭，南邊大巴山相對平緩，動車如何安全地高速爬升至頂又迅疾下坡？途經這麼多隧道，乘客能否上網？緊急狀況下如何救援？

“高鐵線路必需取直。”劉雙進説，秦嶺地質條件異常複雜，分佈着5條深大斷裂帶，斷層70餘條，地下水為裂隙水、孔隙潛水和岩溶水相融合。經過多次現場勘查調研，反覆比選4條秦蜀古道，經綜合考慮環保、高鐵所需直線和現代施工技術，決定採取“隧道羣”的形式穿越秦嶺。

西成高鐵陝西段的橋隧比高達94%，在秦嶺山脈中超過10公里的特長隧道就有7座，隧道羣規模為全國之最。

高速列車穿秦嶺，非常驚心動魄。在一個又一個坡面陡峭的“V”型溝谷中，動車頻繁高速地鑽山入洞。險峻的地形，使很多隧道洞口間距都很小，存在“空氣動力學效應”和“危巖落石安全防護”兩大技術難題。

“基本是在懸崖上打隧道。最近的兩座隧道間距僅為20米，以時速250公里瞬間進出，壓差高低來回切換，將給乘客耳鼓帶來巨大的不適。”劉雙進説，為解決這兩大技術難題，設計團隊創新出“樁柱式鋼筋混凝土防落石明洞”和“橋隧一體化柔性鋼網防落石棚洞”兩種新型明洞結構技術。

也就是説，用“人工明洞”連接兩座隧道，避免了因短時高速進出隧道產生的高氣流壓差給人帶來的損傷；而“隧—橋—隧”結構，則是將峭壁上的隧道洞口直接放在橋上。

如此密集的隧道，一旦有緊急情況，如何保證乘客安全？劉雙進介紹，設計中首次提出“疏散定點”概念，即通過設置救援站，來解決長大隧道羣的應急救援疏散問題。西成高鐵隧道羣共設置有7處救援站，包含列車臨時停靠點、疏散梯道及救援通道等。

在大山裏高速行駛，除了頻繁鑽洞，還要依山勢上下坡。據劉雙進介紹，西成高鐵從清涼山隧道開始一路上坡，採用25‰的大坡度穿越秦嶺，長達45公里，坡道直接落差1100米，為國內之最。“以時速250公里計算，相當於動車在23分鐘內登上375層樓。”劉雙進如此形容。

有上山，就有下山。在穿越秦嶺的高鐵線路中，受地形限制，列車達到坡道最高點之後就開始下坡，如果操縱不當，爬坡蓄積的強大動力將在“變坡點”轉換成強大的勢能，高速滑跑下山。

連續長大坡道給動車平穩運行帶來了高難度挑戰。看看西成線上的動車性能如何？來自中國中車資料，CRH3A新型動車組“黃金眼”，是西成線的主力車型，除具有“復興號”核心技術外，新增了一項獨有的制動功能——坡起制動，具有快起快停、快速乘降等特點，滿足西成高鐵長大坡道上靜止和啓動不溜逸的要求。

至於乘客擔心的過隧道手機上不了網，在西成線段全不是問題。劉雙進説，在設計西成高鐵時，幾家移動運營商就在隧道里鋪設了替代基站的漏纜，鋪設高度與車窗平齊，自帶信號，2G、3G、4G全覆蓋。

西成高鐵開通後，兩地運營時間由現在的16小時縮短至3小時。