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书写在黄土高原上的攻坚传奇
——记西延高铁的技术突围

铜川隧道1号斜井小里程大机配套开挖。

 王家河特大桥航拍图。
  “羊肚子手巾三道道蓝,高铁开到咱延安。老百姓的梦儿今朝圆,往后的日子是越来越甜……”2025年12月26日,西安至延安高铁(以下简称“西延高铁”)正式开通运营。
  从关中平原到黄土高坡,西延高铁途经渭河平原、黄土台塬、沟壑丘陵等地貌,地势由南向北逐渐升高。黄土湿陷、滑坡频发的难题如何应对?油气管线交错、高墩大跨桥梁密集的困境如何突破?……记者带着这些问题采访了西延高铁各参建单位相关负责人。
  一地一策护绿颜
  自开工建设以来,中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)组织各参建单位把绿色发展理念贯穿铁路规划、设计、建设全过程,广泛采用新技术、新工艺,强化安全、质量和环保控制。
  据西成客专陕西公司西延指挥部高级工程师王昌介绍,西延高铁站房建设深度融合现代建筑技术与地域环境需求,以先进工艺破解施工难题,同时注重绿色低碳理念的落地,实现“技术赋能品质、环保贯穿全程”的建设目标。在结构工艺方面,西延高铁针对陕北台塬与山区地形特点,做出了独特的设计:铜川北站创新采用“几”字形屋面设计,通过折线形钢结构适配高低起伏的地形,与周边台塬地形自然相融;宜君站则运用深远坡屋顶工艺,屋面坡度精准匹配当地常年风向与降雨强度,有效提升建筑抗风、排水能力。在施工材料与工艺方面,西延高铁站房候车厅吊顶统一采用“铝条板+拉网铝板”组合结构:铝条板兼具轻量化与高强度特性;拉网铝板则实现采光、隔音与检修便利性的三重平衡,较传统吊顶材料节能20%以上。
  深陷湿土定如山
  洛川隧道最大埋深约64米,最小埋深仅8米,洞身穿越湿陷性黄土地层,多处存在软塑层,极易发生土体坍塌,是西延高铁全线最长的纯黄土隧道,为重难点控制性工程,其施工难度在国内同类工程中也极为罕见。此外,洛川隧道先后穿越国道、既有公路桥、污水处理厂、复杂建(构)筑物及不良地质,对施工沉降提出了毫米级的控制要求。
  为此,承建洛川隧道的中铁二十局集团有限公司成立技术攻关小组,积极开展工艺创新和科研攻关,最终研发总结并应用《复杂地质隧道中台阶“腰梁式”临时仰拱施工工法》。为确保新工法的落地效果,技术攻关小组在隧道下穿构筑物段布设了200余个沉降观测点、收敛观测点,采用自动化监测设备每小时采集一次数据,实时跟踪围岩变形情况,动态调整工法参数,通过“一处一策”的精细化管控,确保每个施工段落的安全稳定。
  “《复杂地质隧道中台阶“腰梁式”临时仰拱施工工法》经专家评审达到国内领先水平,填补了国内复杂环境大断面浅埋软塑黄土隧道施工技术的空白,为国内同类隧道施工提供了重要的技术参考。”中铁二十局西延铁路站前8标项目总工程师姜函说。遁地穿石为哪般
  “在这里施工,犹如在‘豆腐块’上打洞,稍不留神就可能引发坍塌。”中铁十二局西延高铁前5标项目部党支部书记蒙光明的比喻,道出了宜君隧道施工的艰险。
  据了解,宜君隧道全长17509m,为全线最长隧道,设置四座斜井共10个作业面组织施工;隧道先后通过浅埋沟谷、断层破碎带、膨胀特性地层、煤系地层,同时还下穿村镇密集地区等复杂建(构)筑物及不良地质,地质构造复杂,为Ⅰ级高风险隧道。
  “为了解决宜君隧道建设中出现的工程难题,我们与高校合作,开展了‘西延高铁隧道缓倾层状围岩变形破坏机理及防治技术研究’‘西延高铁隧道排水系统结晶形成机理及预防技术体系研究’等两项科研工作,进行了大量现场测试工作,解决了缓倾岩层快速施工的难题,并探明了西延高铁隧道排水系统结晶形成机理。”中铁十二局西延铁路站前5标项目经理王天勇说。
  三千尺虹连峁塬
  王家河特大桥位于铜川市王益区,全长1066.7m,主跨结构采用“124+248+124m”连续刚构加拱组合体系,主桥桥高超90m,是西延铁路全线跨度最大、高度最高的连续梁,也是目前国内高速铁路无砟轨道桥梁同类型结构跨度最大、高度最高的桥梁。
  据西成客专陕西公司副指挥长陈晓军介绍,设计团队通过有限元数字模型计算分析,研究总结徐变对桥面线性影响规律,对梁拱结构的变形控制等进行优化设计,基于疲劳累积损伤理论与断裂力学的评估方法进行数字孪生技术智能评估,实现了桥梁全生命周期的过程跟踪及智能控制。
  在王家河特大桥建设过程中,中国铁建大桥局西延4标段项目部通过技术创新和工艺改进,成功攻克超大直径高强度硬质灰岩桩基施工、钢管拱提升安装、高墩大跨无砟轨道线形控制等技术难题,既保障了大桥的建设质量和安全,也为国内同类桥梁建造提供了宝贵的技术经验。
  “几回回梦里回延安,双手搂定宝塔山”“革命老区通新路,母亲延安笑开颜”……作为陕西“米”字形高铁网的一部分,西延高铁将带领延安人民穿过一道道梁、越过一座座崖,融入西安“1小时经济圈”,为革命圣地引入新的活力。 

(记者 张祎豪)


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