盧春房

(中國(guó)鐵路總公司，中國(guó)工程院院士)

近日，無(wú)錫地鐵4號(hào)線盾構(gòu)隧道又從運(yùn)行速度為300 km/h的滬寧城際鐵路下面成功穿越。

我國(guó)高鐵在短短的十多年里，不僅實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有，而且建成了25 000 km的骨干網(wǎng)線路，而且其旅行速度及舒適性均居世界前沿，實(shí)現(xiàn)了量和質(zhì)的雙重快速發(fā)展。同時(shí)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的推進(jìn)，各地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在加快，以城市軌道交通、市政管廊等為代表的城市地下工程，每年的建設(shè)量超過(guò)2 000 km，于是出現(xiàn)了大量的地下工程需要從運(yùn)營(yíng)高鐵下方穿越的情況。為了保障高鐵網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，這些下穿工程必須嚴(yán)格控制施工變形，否則后果不堪設(shè)想。國(guó)際上在下穿普速鐵路施工時(shí)，已經(jīng)有過(guò)車毀人亡、并使鐵路長(zhǎng)時(shí)間中斷運(yùn)行的慘痛教訓(xùn)。

地下工程因下穿運(yùn)營(yíng)鐵路施工而發(fā)生事故的原因非常復(fù)雜，但極其關(guān)鍵的因素是列車運(yùn)行動(dòng)荷載作用下開(kāi)挖施工面的變形控制。由于鐵路設(shè)施本來(lái)就是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，而其列車動(dòng)荷載與下穿施工時(shí)的開(kāi)挖變形之間又存在相互耦合影響，致使這一系統(tǒng)變得更為復(fù)雜；另外，我國(guó)幅員遼闊，高鐵途經(jīng)地域的地質(zhì)單元千差萬(wàn)別，這又增大了各下穿工程的施工設(shè)計(jì)難度。尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的長(zhǎng)三角和東南沿海軟土地區(qū)，一方面，大量基礎(chǔ)設(shè)施在建，地下工程下穿高鐵的量大；另一方面由于土層軟弱，致使變形控制極難。因此要破解地下工程下穿高鐵這一難題，需要新的設(shè)計(jì)理論、控制技術(shù)和施工機(jī)械。然而，在我國(guó)，地下工程下穿高鐵已經(jīng)做到了“有規(guī)”可循。以同濟(jì)大學(xué)(周順華團(tuán)隊(duì))為主的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量下穿鐵路工程實(shí)踐和多年科研攻關(guān)，研發(fā)了系統(tǒng)的、可靠的成套下穿高鐵技術(shù)，形成了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)理論和毫米級(jí)的微變形施工控制技術(shù)，以及保證微變形實(shí)現(xiàn)的高精度施工機(jī)械，使我國(guó)在這一領(lǐng)域處于國(guó)際引領(lǐng)地位。從2012年杭州地鐵下穿滬杭高鐵至今，我國(guó)已經(jīng)完成了大大小小數(shù)百項(xiàng)下穿高鐵工程。正是基于這些復(fù)雜而又重要的工程，周順華教授主持制定了國(guó)際上首部地下工程下穿高鐵的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——TB 10182—2017《公路與市政工程下穿高速鐵路技術(shù)規(guī)程》，由此規(guī)范了地下工程下穿高鐵的設(shè)計(jì)、施工、安全監(jiān)測(cè)等各項(xiàng)技術(shù)要求。

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