中國(guó)工程院院士 王夢(mèng)恕

1 高速鐵路修建的必要性和緊迫性

我國(guó)面對(duì)六大難題。

1.1 人口膨脹

全世界人口1850年10億、1930年20億（80年增長(zhǎng)10億）、1975年40億（45年增長(zhǎng)20億）、1999年60億（24年增長(zhǎng)20億）、2011年70億（11年增長(zhǎng)10億）。預(yù)計(jì)2041年增長(zhǎng)到100億，我國(guó)將增長(zhǎng)到15億左右。

1.2 水資源緊缺

世界面臨水荒。我國(guó)有近2/3缺水，人均水量2200t，世界排名122名左右，名列倒數(shù)。

1.3 世界能源緊張

煤：消耗量2000年10億t;2010年34億t；2011年35億t；2012年36.5億t；2013年計(jì)劃39億t。照此速度40年煤資源將耗盡。

石油：進(jìn)口耗量占總量的55.2%，進(jìn)口量達(dá)到60%，意味著國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈掌握在別人手中。

天然氣：按照目前的供銷(xiāo)量，可維持60年。南海干冰（天然氣）儲(chǔ)量可供1000年左右使用，但開(kāi)采相當(dāng)困難。

原子鈾：我國(guó)儲(chǔ)量很小，主要靠進(jìn)口。

1.4 土地沙漠化

已占國(guó)土1/3。

1.5 環(huán)境污染

非常嚴(yán)重。

1.6 氣候變暖

青藏高原溫度上升0.2°

這六大難題直接關(guān)系著我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展的壽命，中國(guó)再過(guò)60年，會(huì)發(fā)生什么變化，我們的子孫后代還能延續(xù)多少年，這是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。

大量的物種滅絕，大量的病害隨著食物的水源、空氣的變壞而增加。非理智、非科學(xué)的發(fā)展，沒(méi)有科學(xué)發(fā)展觀的理念去追求第一，最大、最快的破壞環(huán)境資源的發(fā)展是非?？膳碌摹?/p>

圖1 利用太空太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)想高原隧道內(nèi)徑5m，兩條平行隧道長(zhǎng)2×700km(其中一條為真空)

土木工程大量的占用土地，侵害良田沃土，已到了非?？膳碌牡夭?，攤煎餅式的城市擴(kuò)張，城市間采用雙向八車(chē)道、十車(chē)道高速公路的修建方式，大量油耗的運(yùn)輸已產(chǎn)生了很大的災(zāi)難。

圖2 京石專(zhuān)線(xiàn)—石家莊隧道（地下線(xiàn)）

結(jié)構(gòu)必須調(diào)整，每個(gè)人的生活方式必須改變，而且要快。因此，發(fā)展鐵路快速交通體系，發(fā)展城際鐵路高速體系，發(fā)展城市地鐵交通體系是非常必要的，也是非常緊迫的。軌道交通也是屬于低碳交通的范疇，盡快調(diào)整運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)變迫在眉睫。

“可持續(xù)發(fā)展”作為國(guó)策提出來(lái)了，擺在每個(gè)學(xué)科、每個(gè)產(chǎn)業(yè)的面前，誰(shuí)違背了六大難題的挑戰(zhàn)，誰(shuí)就會(huì)被調(diào)整掉。

我們土木工程也應(yīng)順潮流而檢討自己，大量的土建工程拔地而起，人們要進(jìn)入城市，城市化發(fā)展，大量的交通、房屋要建，我們每天都看到大片良田被鋼筋混凝土所取代。

能否把地面沃土多留點(diǎn)給農(nóng)業(yè)和環(huán)境，把地下巖土多開(kāi)發(fā)點(diǎn)給道路交通、工廠和倉(cāng)庫(kù)，從而使地下空間成為人類(lèi)在地球上做為安全舒適生活的第二個(gè)空間。

我國(guó)21世紀(jì)要把交通、能源、水源等基礎(chǔ)設(shè)施在西部抓緊早上、快上，要把開(kāi)發(fā)西部、移民2～3億的做法真正落實(shí)，以充實(shí)我國(guó)的實(shí)力。

綜觀當(dāng)今世界，有識(shí)之士已把對(duì)地下空間開(kāi)發(fā)利用作為解決城市資源與環(huán)境危機(jī)的重要措施，這是解決我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展的重要途徑。可以預(yù)測(cè)21世紀(jì)末將有1/3的世界人口工作、生活在地下空間中。

2 中國(guó)是世界隧道和地下工程最多、發(fā)展最快、水文地質(zhì)及結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜的國(guó)家

21世紀(jì)是地下空間做為資源開(kāi)發(fā)的世紀(jì)。

2.1 山區(qū)鐵路

山嶺隧道向長(zhǎng)大發(fā)展，早進(jìn)晚出；中吉烏通道、泛亞鐵路、城市鐵路入地。正在施工的山區(qū)隧道7000km，待開(kāi)工的山區(qū)隧道10000km。如蘭渝鐵路線(xiàn)路長(zhǎng)800km，其中隧道長(zhǎng)度占600km，被稱(chēng)為地下鐵路。用鉆爆法施工的最長(zhǎng)關(guān)角隧道32km，用TBM施工的西秦嶺隧道長(zhǎng)29km。已開(kāi)工或即將開(kāi)工超過(guò)10km長(zhǎng)的隧道有65座，高震區(qū)成蘭鐵路440km,其中隧道有320km。鄭州到重慶的山區(qū)鐵路即將開(kāi)工，重慶到北京時(shí)間將縮短到5個(gè)多小時(shí)。

2.2 城市交通

以地下鐵、城市輕軌為主，已開(kāi)工32座城市，北京、廣州、深圳、上海、南京、重慶、成都、天津、沈陽(yáng)、哈爾濱、杭州、西安、武漢、蘇州、鄭州、無(wú)錫、寧波、溫州、大連、長(zhǎng)沙、合肥、石家莊、青島、長(zhǎng)春、廈門(mén)等相繼開(kāi)工。

2.3 城際鐵路

介于大鐵路與城市地鐵之間的快速交通網(wǎng)絡(luò)，如珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、京津唐地區(qū)以及省內(nèi)主要城市之間快速軌道交通，是節(jié)省土地、節(jié)省能源、經(jīng)濟(jì)、減少污染、綠色環(huán)保的快速交通工具。

2.4 山區(qū)公路

公路隧道、多跨、兩個(gè)單跨，最長(zhǎng)終南山隧道18.4km。目前已建成公路隧道近5000座，總長(zhǎng)約4000km。高速公路已進(jìn)入山區(qū)。

2.5 水電工程

壓力隧道、交通隧道、大型調(diào)壓豎井、各種大洞室、尾水洞室。

2.6 西氣東輸工程、南水北調(diào)及各種供水水利工程

如已建成的長(zhǎng)86km隧洞沈陽(yáng)大伙房引水、供水工程；即將開(kāi)工的長(zhǎng)77km隧洞引漢濟(jì)渭引水工程、吉林110km引水工程等各種洞室及跨江、河隧道；遼西供水工程230km已經(jīng)開(kāi)工；松花江到北京900多km供水隧道工程正在籌劃中。

2.7 城市地下空間開(kāi)發(fā)

地下商場(chǎng)、地下會(huì)議室、地下停車(chē)場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、地下共同溝、地下過(guò)街道、地下公交隧道（如南京、杭州等水下隧道）。

所以，城市共同溝的修建，地下鐵道、地下停車(chē)場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù)、地下商業(yè)街、娛樂(lè)場(chǎng)所等都在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，但很少統(tǒng)籌。城市地下設(shè)施很多，誰(shuí)占什么標(biāo)高，也需要技術(shù)立法,以人為本的思想應(yīng)貫穿在當(dāng)前地下工程的設(shè)計(jì)中。

2.8 LPG地下水封液體庫(kù)

1000萬(wàn)t汽油庫(kù)、1萬(wàn)億t原油庫(kù)等,可提供全國(guó)90t用油儲(chǔ)量。地下油庫(kù)比地面油庫(kù)造價(jià)節(jié)省一半,安全、壽命長(zhǎng)、節(jié)省管理費(fèi)用。

2.9 水下隧道

如高速鐵路過(guò)獅子洋盾構(gòu)隧道方案；武漢市內(nèi)公交水底隧道；沿江鐵路;渤海灣通道110km;瓊州海峽；青島海底隧道已開(kāi)工,待開(kāi)工隧道有50多座。

2.10 軍工、人防工程

地下軍事設(shè)施，人均1m2地下防護(hù)設(shè)施。

3 鐵路規(guī)劃和發(fā)展

3.1 鐵路發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)

鐵路是國(guó)情、世情的必然選擇。鐵路運(yùn)輸自身具有節(jié)能、環(huán)保、快捷、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)量大、安全等6大優(yōu)勢(shì)。如能源成本額公路占83.7%、民航占14%，鐵路僅占1.9%。高速鐵路因其速度高、安全、舒適，擴(kuò)大了城市通勤范圍，快速連接各大城市，幾乎形成同城化的理念。鐵路已是促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。如英國(guó)率先發(fā)展鐵路，推進(jìn)英國(guó)走在世界工業(yè)化進(jìn)程的最前沿。鐵路發(fā)展首先帶動(dòng)了世界鋼鐵、建材、機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展，構(gòu)成了工業(yè)化的發(fā)展。高鐵的發(fā)展又融合了交流傳動(dòng)技術(shù)、復(fù)合制動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代控制診斷技術(shù)、高速轉(zhuǎn)向架技術(shù)、減阻降噪技術(shù)、密封技術(shù)、高強(qiáng)輕型材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)等一系列當(dāng)代最新科技成果。我國(guó)是一個(gè)東西跨度達(dá)5400km、南北5200km，人口眾多，能源、資源嚴(yán)重緊缺且分布不均的現(xiàn)狀，迫切需要運(yùn)能充足、功能完善、點(diǎn)線(xiàn)協(xié)調(diào)的快速鐵路網(wǎng)。我國(guó)有高速鐵路網(wǎng)、快速鐵路網(wǎng)、常速鐵路網(wǎng)三個(gè)檔次的鐵路網(wǎng)。

高速鐵路是一個(gè)具有國(guó)際性和時(shí)代性的定義和概念，列車(chē)在區(qū)間段能以200km/h以上速度運(yùn)行的鐵路稱(chēng)為高速鐵路，最高時(shí)速可達(dá)300km/h左右，如已建成運(yùn)行的武漢至廣州、鄭州至西安的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)；快速鐵路是指最高時(shí)速為140km/h～160km/h的鐵路，如石家莊至太原、合肥至武漢、寧波至溫州、溫州至福州、福州至廈門(mén)、廈門(mén)至深圳；常速鐵路是指最高時(shí)速為120km/h～140km/h的鐵路，如既有線(xiàn)近6萬(wàn)km的舊線(xiàn)就為常速鐵路。

圖3 設(shè)計(jì)時(shí)速250km的合武鐵路大別山隧道

圖4 設(shè)計(jì)時(shí)速350km的武廣高鐵大瑤山隧道

以上3種速度的定義是國(guó)際通用的概念，但我國(guó)鐵路的修建和運(yùn)營(yíng)均提高了速度標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)既有鐵路線(xiàn)進(jìn)行改造，提速到140km/h～160km/h的快速鐵路水平，費(fèi)了不少周折，進(jìn)展很緩慢，投入工程費(fèi)也很大，施工中嚴(yán)重影響行車(chē)安全。通過(guò)既有線(xiàn)提速，得出鐵路速度不同于其他土建工程，可以隨時(shí)整修和擴(kuò)建。但鐵路的建設(shè)年代和壽命一般都在百年以上，因此，在新建的鐵路中，應(yīng)眼光放遠(yuǎn)，均把修建標(biāo)準(zhǔn)提高到250km/h（運(yùn)行速度200km/h）的水平，個(gè)別區(qū)段能按350km/h（運(yùn)行速度300km/h為修建標(biāo)準(zhǔn)的80%左右）標(biāo)準(zhǔn)修建的也進(jìn)行提高。這樣，在每條鐵路線(xiàn)全面建設(shè)中，三種鐵路運(yùn)行速度標(biāo)準(zhǔn)均可在不同區(qū)段開(kāi)不同速度的列車(chē)，實(shí)現(xiàn)高速、快速、常速3種速度進(jìn)行套跑的特點(diǎn)。這樣高標(biāo)準(zhǔn)的一次建成給今后帶來(lái)很大好處，缺點(diǎn)是建設(shè)費(fèi)用增大，但總比今后再提高標(biāo)準(zhǔn)要大量節(jié)約投資。我們這一代人、二代人要為今后人口增加到16億時(shí)的生活出行提前考慮，這是一種責(zé)任，是非常必要的，尤其鐵路更應(yīng)考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)。

根據(jù)這種理念，我國(guó)編制了鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。2004年初，國(guó)務(wù)院批復(fù)了“中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃”，到2020年全國(guó)鐵路營(yíng)運(yùn)里程從原7萬(wàn)km要增加到12萬(wàn)km，其中規(guī)劃了“四縱四橫”鐵路高速、快速客運(yùn)通道及3個(gè)城際快速客運(yùn)網(wǎng)，高速鐵路線(xiàn)路總長(zhǎng)達(dá)1.6萬(wàn)km以上，要求從北京到各省會(huì)（除烏魯木齊、拉薩外）運(yùn)行時(shí)間要低于8h以?xún)?nèi)。

3.2 城際鐵路發(fā)展

我們把短距離城市之間連接的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路稱(chēng)為城際鐵路（如北京至天津、廣州至珠海、南京至合肥東），同樣，我們把各省會(huì)和本省之間的城市用快速鐵路相聯(lián)的鐵路網(wǎng)叫省內(nèi)城際鐵路，一般要求省會(huì)至本省各市之間的運(yùn)行時(shí)間應(yīng)小于1h，這樣很方便老百姓在省內(nèi)的快速出行和交流。

圖5 2008年通車(chē)的京津高鐵350km/h試驗(yàn)段

對(duì)用高速公路，尤其搞雙向6車(chē)道、8車(chē)道、10車(chē)道這樣大規(guī)模進(jìn)行城際運(yùn)輸?shù)姆绞綉?yīng)予限制，因其占地多、擾民拆遷大、浪費(fèi)資源、運(yùn)行速度慢、運(yùn)量小、運(yùn)費(fèi)高。對(duì)于許多無(wú)車(chē)族、收入少的廣大農(nóng)民用不起，又嚴(yán)重污染環(huán)境的這種出行方式，必須改掉，必須用省內(nèi)城際鐵路所取代。如珠江三角洲，許多高速公路被閑置，在規(guī)劃建設(shè)1800 km長(zhǎng)珠江三角洲城際鐵路時(shí)，從節(jié)約土地出發(fā)將一些區(qū)段鐵路規(guī)劃到高速公路上。城際鐵路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也按200 km/h和140km/h～160km/h進(jìn)行建設(shè)，以適應(yīng)發(fā)展的需要。

目前，中國(guó)高鐵正以前所未有的建設(shè)速度向前沖刺，鄭西高鐵、武廣高鐵已投入運(yùn)營(yíng)，為全長(zhǎng)1318km京滬高鐵已建成通車(chē)提供了全方位的技術(shù)實(shí)踐；2010年4縱4橫高鐵也即將相繼建成。高速鐵路建設(shè)在“改建”與“新建”的爭(zhēng)論對(duì)比中，確定以“新建為主、改建為輔”指導(dǎo)方針下進(jìn)行的；是在“高速輪軌”與“磁懸浮”爭(zhēng)論全面對(duì)比之后，確定采用高速輪軌運(yùn)營(yíng)方式進(jìn)行建設(shè)的。時(shí)至今日，轉(zhuǎn)眼之間，高速鐵路建設(shè)在我國(guó)廣闊的大江南北、東北部、中西部的崇山峻嶺之間飛速展開(kāi)，高鐵從一個(gè)夢(mèng)想走到了中國(guó)的現(xiàn)實(shí)之中。

表1

僅用5年走完國(guó)際上40年高速鐵路發(fā)展歷程,公式“5年=40年”。我國(guó)高速鐵路的修建原則是嚴(yán)格遵照“安全、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)”十個(gè)大字的次序進(jìn)行創(chuàng)新、發(fā)展的，是具有了廣闊的實(shí)踐基礎(chǔ)，是在不斷循環(huán)、不斷提高、不斷自主創(chuàng)新的，絕不是靠錢(qián)把系統(tǒng)技術(shù)買(mǎi)回來(lái)的。

我國(guó)高速鐵路建設(shè)是在絕對(duì)確保安全的前提下科學(xué)嚴(yán)格地進(jìn)行的。這是人命關(guān)天的大事，我們從運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路的絕對(duì)安全到高速機(jī)車(chē)車(chē)輛的生產(chǎn)制造兩大體系開(kāi)始創(chuàng)新。這是從室內(nèi)試驗(yàn)、新建試驗(yàn)段試驗(yàn)，到中間正線(xiàn)區(qū)段試驗(yàn)，到短交線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)如京津線(xiàn)，由局部走向全系統(tǒng)試驗(yàn)，走向長(zhǎng)交高速運(yùn)營(yíng)之后的鄭西段、武廣段的再檢測(cè)、再反饋、再修改、再提高的過(guò)程。

不同區(qū)段的試驗(yàn)是非常嚴(yán)格、嚴(yán)密、科學(xué)、一絲不茍的，是從理論到實(shí)踐再反復(fù)試驗(yàn)、應(yīng)用，再試驗(yàn)、再應(yīng)用的數(shù)十次的多反復(fù)過(guò)程。

鐵路今后的發(fā)展方向：①高速、快速、重載;②向西部和沿海發(fā)展;③省級(jí)城際鐵路以1h到達(dá)為半徑;④2020年鐵路通車(chē)?yán)锍?2萬(wàn)km;⑤2040年左右通車(chē)?yán)锍?7萬(wàn)km;⑥本世紀(jì)末達(dá)到28萬(wàn)km，超過(guò)美國(guó)現(xiàn)在通車(chē)?yán)锍蹋?7.2km）。

圖7 中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃

3.3 高速鐵路設(shè)計(jì)、施工總承包模式

高速鐵路是一個(gè)非常大的系統(tǒng)工程，不是任何國(guó)家都可以進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的。我國(guó)高速鐵路的建成與通車(chē)得到了許多國(guó)家的敬仰和認(rèn)可，紛紛要求我國(guó)進(jìn)行技術(shù)咨詢(xún)幫助和設(shè)計(jì)施工建設(shè)的有17個(gè)國(guó)家之多。

3.4 三條國(guó)際高速鐵路的國(guó)內(nèi)外意義

首先，在歐亞大陸架用高速鐵路恢復(fù)中國(guó)和歐洲的絲綢之路，從中國(guó)西北部的烏魯木齊開(kāi)始，經(jīng)過(guò)吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、土耳其、伊朗等國(guó)家到德國(guó)。這條通道比國(guó)際航線(xiàn)估計(jì)要長(zhǎng)30%左右，對(duì)發(fā)展、恢復(fù)各國(guó)祖先所建立的世界友好、物資和文化交往的絲綢之路具有重要意義。任何一個(gè)國(guó)家和政黨的建設(shè)必須把和平、友好、提高民生水平之中的“衣食住行”做好，這是衡量每個(gè)國(guó)家執(zhí)政好壞的基本指標(biāo)。中國(guó)很愿意作這條線(xiàn)路的總規(guī)劃設(shè)計(jì)師，把歐亞大陸架用高鐵快速建起來(lái)。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)青藏鐵路已經(jīng)建成通車(chē)，并進(jìn)行格爾木—西寧段改建，其中32km關(guān)角隧道，改善了線(xiàn)路標(biāo)準(zhǔn)，到西藏的時(shí)間縮短了6h，并增加到西藏的其他線(xiàn)路。絲綢之路所經(jīng)過(guò)的國(guó)家也在開(kāi)始計(jì)劃，包括融資模式的研究。這條絲綢之路對(duì)我國(guó)西部的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用，對(duì)發(fā)展新疆、青海、甘肅等省意義很大，對(duì)均衡我國(guó)人口西移、合理布置發(fā)展產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大我國(guó)意義重大。它可以快速擴(kuò)大溝通東歐各國(guó)的文化、科技、物資的運(yùn)輸方式。

圖8

第二條歐亞大陸架之路是從東北黑龍江滿(mǎn)洲里出境，經(jīng)西伯利亞等地區(qū)和國(guó)家到德國(guó)的高速鐵路，它和中國(guó)至俄羅斯莫斯科的常規(guī)鐵路方向基本一致。這條鐵路對(duì)俄羅斯開(kāi)發(fā)西伯利亞、東部國(guó)土意義重大，對(duì)我國(guó)資源的引入也起到積極作用，可以發(fā)展東北增加一個(gè)出入口，對(duì)我國(guó)的均衡發(fā)展很有好處。

亞泛鐵路是一條以快速為主的高速鐵路，它從我國(guó)的西南大理到緬甸、老撾、泰國(guó)，分支西經(jīng)馬來(lái)西亞到新加坡,東到柬埔寨、昆明至越南河內(nèi)、胡志明市，是一條連通東南亞的經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈。目前該鐵路正在規(guī)劃分段修建，從西南出國(guó)，北上印度、巴基斯坦等地，和絲綢之路在伊朗相交，形成東歐至東南亞的路網(wǎng)，對(duì)我國(guó)和東南亞友好互助幫助很大，尤其緬甸是個(gè)沒(méi)有鐵路的國(guó)家，要求迫切，愿急用礦山資源換取鐵路建設(shè)的費(fèi)用，目前正在國(guó)內(nèi)開(kāi)工建設(shè)，盡快進(jìn)入該國(guó)，對(duì)該國(guó)的快速發(fā)展意義重大。

中國(guó)高速外交已被世界各國(guó)所認(rèn)可，因?yàn)槲覈?guó)高速鐵路的水平可以概括為：①高速鐵路的軌下土建工程如橋隧、路基已具備國(guó)際領(lǐng)先水平；②軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)同樣處于國(guó)際領(lǐng)先水平;③機(jī)車(chē)車(chē)輛技術(shù)已處于國(guó)際先進(jìn)水平；④高速鐵路的總體設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、快速建設(shè)技術(shù)，從安全、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)五大指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，總體技術(shù)已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。這已被許多國(guó)家所公認(rèn)，也是中國(guó)高鐵敢于走出國(guó)外的原因。中鐵、中鐵建等4大公司已在國(guó)外進(jìn)行高鐵的交流與合作。高鐵技術(shù)在本質(zhì)上也反映了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的整體水平，是我國(guó)的自豪和驕傲。

3.5 重要技術(shù)

3.5.1 輪軌技術(shù)

快速鐵路的核心是輪軌技術(shù)，是軌道結(jié)構(gòu)下部基礎(chǔ)的空間耦合，由“車(chē)型——無(wú)縫線(xiàn)路——道床——下部基礎(chǔ)”組成，形成車(chē)輪與鋼軌相互耦合的高風(fēng)險(xiǎn)、高安全的技術(shù)。一旦輪軌技術(shù)出問(wèn)題，就會(huì)形成車(chē)毀人亡的特重大事故。其中：長(zhǎng)大無(wú)縫線(xiàn)路，橋梁、隧道、高架車(chē)站的無(wú)縫線(xiàn)路和無(wú)縫道岔的設(shè)計(jì)、高精度施工；100多度的溫差控制伸縮，確保鋼軌長(zhǎng)期穩(wěn)定性的技術(shù)措施和安全檢測(cè)；無(wú)渣軌道板的抗裂、抗靜動(dòng)荷載強(qiáng)度的百年壽命；抗搖擺快速道岔的研制等，是高鐵工程的重大技術(shù)難題。

3.5.2 弓網(wǎng)供電技術(shù)

各種荷載包括風(fēng)載，確保正常供電技術(shù)。我國(guó)目前風(fēng)速35m/s，不分內(nèi)地、海邊，桿距60m。日本海邊風(fēng)速50m/s，桿距30m。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)區(qū)分內(nèi)地和海邊的不同。

3.5.3 移動(dòng)自動(dòng)閉塞技術(shù)

防止列車(chē)運(yùn)行機(jī)車(chē)追尾的安全技術(shù)。加密列車(chē)發(fā)出密度,如地鐵間隔2min，高鐵間隔6min。

3.5.4 高速列車(chē)CRH380A

2020年將建成1.6萬(wàn)km高速鐵路，需要數(shù)千臺(tái)高速列車(chē)。該列車(chē)具有高可靠性、輕量化、節(jié)能環(huán)保、適用條件復(fù)雜等特點(diǎn)。具有9個(gè)方面的創(chuàng)新。

①流線(xiàn)型頭型；

②氣密強(qiáng)度與氣密性好，車(chē)體安全可靠、乘坐舒適；

③車(chē)體振動(dòng)?。?/p>

④高速轉(zhuǎn)向架強(qiáng)，壽命長(zhǎng)（30年）；

⑤噪聲控制在65dB以下（300km/h速度時(shí)）

⑥制動(dòng)系統(tǒng)準(zhǔn)確、靈活、緊急制動(dòng)距離在380km/h為7500m，低于標(biāo)準(zhǔn)值；

⑦高速雙工受流穩(wěn)定，離線(xiàn)火化率低于6次/km；

⑧牽引傳動(dòng)系統(tǒng)，16輛編組總功率20440kW能耗指標(biāo)優(yōu)良，人均百公里能耗5.12kW/h；

⑨旅客界面合理。VIP：一等：二等為1：5：28。

3.6 幾個(gè)思考警示的問(wèn)題

①整合鐵路市場(chǎng)，以一個(gè)窗口、一種聲音開(kāi)始對(duì)外技術(shù)引進(jìn)的談判，避免了中國(guó)人間互相壓價(jià)、肥水外流的弊端，同時(shí)最大限度地保護(hù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，為中國(guó)高鐵的發(fā)展和創(chuàng)新注入了源源不斷的動(dòng)力，成就了舉世矚目的中國(guó)高鐵模式，也提供了中國(guó)各產(chǎn)品技術(shù)對(duì)外引進(jìn)談判的可能借鑒的好模式。

②中國(guó)高鐵模式與汽車(chē)市場(chǎng)換技術(shù)模式和鋼材鐵礦石引起的相互壓價(jià)，從正反兩方面給我們巨大的啟示。說(shuō)中國(guó)是“世界工廠”而感到自豪，這是一種錯(cuò)誤的看法和做法，中國(guó)不能出賣(mài)資源、能源和勞力得微利而丟大利。

③汽車(chē)是典型的既丟了國(guó)際市場(chǎng)又沒(méi)換到技術(shù)的民族悲劇，若讓長(zhǎng)春、青島、株洲、大同、唐山、大連等鐵路機(jī)車(chē)廠采用機(jī)車(chē)爭(zhēng)拼的做法，中國(guó)高鐵機(jī)車(chē)的牌號(hào)就不是和諧號(hào)，而是多國(guó)的牌子，如果多種互不兼容制式的外國(guó)高鐵的機(jī)車(chē)分割著中國(guó)的市場(chǎng)，給人民帶來(lái)的是更大的災(zāi)難。

④計(jì)算機(jī)有機(jī)無(wú)芯。

⑤飛機(jī)有3種?。阂皇切呐K病，發(fā)動(dòng)機(jī)是國(guó)外的；二是皮膚病，機(jī)身材料是國(guó)外的；三是精神病，控制操作系統(tǒng)也是國(guó)外的。

⑥盾構(gòu)機(jī)。硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）的主軸承也是外國(guó)的，中國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)上走不上頂峰。

4 隧道及地下工程面臨的十大技術(shù)領(lǐng)域

4.1 江、河、海底隧道

廈門(mén)公路越海隧道，由于隧道穿越地層為質(zhì)地良好的花崗巖，決定采用雙向六車(chē)道鉆爆法施工，中間設(shè)管廊式服務(wù)通道。

武漢長(zhǎng)江第一隧，由于隧道穿越粉細(xì)沙不穩(wěn)定地層，決定采用雙向四車(chē)道、泥水加壓式盾構(gòu)，盾構(gòu)直徑11.4m，采用復(fù)合式刀具，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離不換刀掘進(jìn)。

4.2 鉆爆法施工技術(shù)

快速單線(xiàn)120m／月、雙線(xiàn)150m～150m／月，應(yīng)變能力強(qiáng)、以排為主，向以堵為主、以排為輔過(guò)渡。

4.3 淺埋、超淺埋暗挖法施工技術(shù)

穿越各種軟巖、土質(zhì)隧道。

4.4 TBM全斷面掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)

開(kāi)敞式、單護(hù)盾法雙護(hù)盾法大TBM;小TBM加鉆爆法；主要用于硬巖。

TBM由8大主要技術(shù)系統(tǒng)組成:刀盤(pán)、刀具切割系統(tǒng);精確導(dǎo)向系統(tǒng)；支撐推進(jìn)系統(tǒng)；液壓控制系統(tǒng)；運(yùn)碴轉(zhuǎn)載系統(tǒng)；電器控制系統(tǒng)；通風(fēng)消音系統(tǒng)；拼裝與支護(hù)系統(tǒng)。

4.5 盾構(gòu)法施工技術(shù)

插刀盾構(gòu)法；土壓平衡盾構(gòu)法；泥水盾構(gòu)法；復(fù)合式盾構(gòu)法；頂管法。

盾構(gòu)整機(jī)8大構(gòu)成系統(tǒng)：液壓傳動(dòng)系統(tǒng);電氣控制系統(tǒng);集中潤(rùn)滑系統(tǒng);同步注漿系統(tǒng);盾尾密封系統(tǒng);地面監(jiān)控系統(tǒng);發(fā)泡加泥系統(tǒng);油溫冷卻系統(tǒng).

整機(jī)7項(xiàng)支持技術(shù):土壓平衡自動(dòng)控制技術(shù);襯砌拼裝遙控技術(shù);刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)密封技術(shù);注油潤(rùn)滑技術(shù);盾構(gòu)姿態(tài)態(tài)控制技術(shù);PLC程序控制技術(shù);施工數(shù)據(jù)管理技術(shù)。

4.6 沉管法施工技術(shù)

沉埋管段法；懸浮管段法。

淺埋管段建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)：干塢制造；管段制造；通風(fēng)豎井施工；水下基槽開(kāi)挖；浮運(yùn)與就位；接頭聯(lián)接方式；注漿；回填與防護(hù)；引道的淺埋暗挖法施工技術(shù)。

4.7 輔助工法

注漿法（單液、雙液）；管棚法；超前小導(dǎo)管法；水平旋噴法；凍結(jié)法；降水法（輕型井點(diǎn)、深井泵降水）；降水回灌法。

4.8 地下深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

地下連續(xù)墻法；鉆孔樁法；人工挖孔樁法；咬合擠壓鉆孔樁法；錨釘墻法；SMW法；水泥攪拌樁法；高壓旋噴法；粉噴樁；鋼板樁。

4.9 地鐵車(chē)站施工技術(shù)

暗挖法（柱洞法、中洞法、側(cè)洞法、CD法。CRD法、眼鏡法）；敞口明挖法；復(fù)工板明挖法；鋼支撐法、錨索法。蓋挖法；蓋挖逆筑法；蓋挖半逆筑法。

4.10 提高隧道施工質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)施工技術(shù)

防沉降技術(shù)、防水技術(shù)、文明施工無(wú)燥音、無(wú)粉塵施工技術(shù)、棄碴利用造田技術(shù)。

高新技術(shù)改造、提高隧道施工質(zhì)量技術(shù)：不留后患耐久性施工技術(shù)；非接觸量測(cè)技術(shù)；高性能防水混凝土施工技術(shù)；各種復(fù)雜地層、各種工法機(jī)械配套快速施工技術(shù)；自動(dòng)化管理指揮、控制系統(tǒng)等。

鉆爆法和淺埋暗挖法是今后永恒的施工方法；TBM是實(shí)現(xiàn)快速施工的新的機(jī)械化程度很高的施工方法；小TBM或小導(dǎo)洞超前+鉆爆法擴(kuò)大是經(jīng)濟(jì)快速的施工方法。

5 建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家是我們的責(zé)任

方針：自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來(lái)。

開(kāi)發(fā)：空間資源、地下資源、海洋資源、生物資源。

四種精神：愛(ài)國(guó)主義精神、求真務(wù)實(shí)精神、敢于探索精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

建立科技平臺(tái)和創(chuàng)新平臺(tái)。