时速250公里爬陡坡穿隧道 西成高铁这样翻秦岭

11月29日，西成高铁全线载重拉通试验进入尾声，为即将开通做最后的准备。

西成高铁全线643公里，设计时速250公里，途经我国地理上最重要的南北分界线秦岭，为世界首条穿越艰险山脉的高速铁路。秦岭东西绵延500公里，南北宽150公里，平均海拔1500米以上，从关中入川，自古便有“蜀道之难，难于上青天”之谓。

西成高铁怎么翻秦岭？11月27日，科技日报记者采访了铁道第一勘察设计院（简称“铁一院”）西成高铁项目指挥长刘双进。

看西成高铁设计图，这条“高铁蜀道”清晰地展示在科技日报记者眼前：一路爬高下坡，其中有45公里持续以20‰—25‰大坡度线路爬升，直接落差高达1100米；穿越134公里长大密集隧道群……

为何要选择穿越这么多密集的隧道？高速列车空气压差如何解决？北边秦岭陡峭，南边大巴山相对平缓，动车如何安全地高速爬升至顶又迅疾下坡？途经这么多隧道，乘客能否上网？紧急状况下如何救援？

“高铁线路必需取直。”刘双进说，秦岭地质条件异常复杂，分布着5条深大断裂带，断层70余条，地下水为裂隙水、孔隙潜水和岩溶水相融合。经过多次现场勘查调研，反复比选4条秦蜀古道，经综合考虑环保、高铁所需直线和现代施工技术，决定采取“隧道群”的形式穿越秦岭。

西成高铁陕西段的桥隧比高达94%，在秦岭山脉中超过10公里的特长隧道就有7座，隧道群规模为全国之最。

高速列车穿秦岭，非常惊心动魄。在一个又一个坡面陡峭的“V”型沟谷中，动车频繁高速地钻山入洞。险峻的地形，使很多隧道洞口间距都很小，存在“空气动力学效应”和“危岩落石安全防护”两大技术难题。

“基本是在悬崖上打隧道。最近的两座隧道间距仅为20米，以时速250公里瞬间进出，压差高低来回切换，将给乘客耳鼓带来巨大的不适。”刘双进说，为解决这两大技术难题，设计团队创新出“桩柱式钢筋混凝土防落石明洞”和“桥隧一体化柔性钢网防落石棚洞”两种新型明洞结构技术。

也就是说，用“人工明洞”连接两座隧道，避免了因短时高速进出隧道产生的高气流压差给人带来的损伤；而“隧—桥—隧”结构，则是将峭壁上的隧道洞口直接放在桥上。

如此密集的隧道，一旦有紧急情况，如何保证乘客安全？刘双进介绍，设计中首次提出“疏散定点”概念，即通过设置救援站，来解决长大隧道群的应急救援疏散问题。西成高铁隧道群共设置有7处救援站，包含列车临时停靠点、疏散梯道及救援通道等。

在大山里高速行驶，除了频繁钻洞，还要依山势上下坡。据刘双进介绍，西成高铁从清凉山隧道开始一路上坡，采用25‰的大坡度穿越秦岭，长达45公里，坡道直接落差1100米，为国内之最。“以时速250公里计算，相当于动车在23分钟内登上375层楼。”刘双进如此形容。

有上山，就有下山。在穿越秦岭的高铁线路中，受地形限制，列车达到坡道最高点之后就开始下坡，如果操纵不当，爬坡蓄积的强大动力将在“变坡点”转换成强大的势能，高速滑跑下山。

连续长大坡道给动车平稳运行带来了高难度挑战。看看西成线上的动车性能如何？来自中国中车资料，CRH3A新型动车组“黄金眼”，是西成线的主力车型，除具有“复兴号”核心技术外，新增了一项独有的制动功能——坡起制动，具有快起快停、快速乘降等特点，满足西成高铁长大坡道上静止和启动不溜逸的要求。

至于乘客担心的过隧道手机上不了网，在西成线段全不是问题。刘双进说，在设计西成高铁时，几家移动运营商就在隧道里铺设了替代基站的漏缆，铺设高度与车窗平齐，自带信号，2G、3G、4G全覆盖。

西成高铁开通后，两地运营时间由现在的16小时缩短至3小时。