51張圖告訴你,川藏鐵路控制性工程有多難

人民鐵道報社官方消息,3月29日上午,中國鐵路總公司川藏鐵路工程建設總指揮部(領導小組)第一次會議在京召開,會議總結川藏鐵路建設前期工作推進會以來工作,部署高起點高標準高質量推進前期工作,確保如期實現階段性目標,以優異成績迎接新中國成立70週年。據悉,川藏鐵路控制性工程將於6月份開工。

大家都知道川藏鐵路是超級工程,都知道建設川藏鐵路非常難,但是到底難在哪裡?到底有多難?我們來看看下面的視頻。

不過,作為對川藏鐵路有一定了解的人,現有的主要提到的難度,比如“50公里距離爬升2000多米”,只不過是一個小小的熱身、一碟開胃小菜而已,一大堆艱鉅得多的還在後面呢。

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修建川藏線路的意義就無需我多提了,四川才是西藏真正意義的後方大本營嘛,我們就直接來看線路本身,究竟要怎麼修?

川藏線路從東往西,可以分為成都-雅安,雅安-康定,康定-昌都,昌都-林芝,林芝-拉薩這五段。

成都-雅安段143公里基本位於川西平原,從成都西站出發,途經溫江、崇州、大邑、邛崍、蒲江抵達青衣江畔的雅安,修建難度不大,2014年開工,預計2017年底基本完工,這也是成都市域城際鐵路的組成部分。

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從雅安到康定,就開始進入橫斷山區的核心地帶,而且要正面穿越1000多公里,一直抵達林芝、拉薩。

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橫斷山區是全世界最複雜、險峻、龐大的山系,各條山脈之間,依次鑲嵌著大渡河、鮮水河、雅礱江、金沙江、瀾滄江、怒江等亞洲知名的大江大河,流水切割與地殼隆起的雙重作用,造就了嶺谷相間、山重水複的巨大山原,嶺谷之間的高差達兩三千米。

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半個世紀之前,修築成昆鐵路,僅僅是從橫斷山區的邊緣側面擦過,就付出了巨大的心力。

雅安700-(二郎山)-瀘定1330-康定2530

先說雅安到康定的200來公里。

從海拔700米的雅安往西,在天全與瀘定之間,就要以十幾公里長、埋深達1500米的隧道穿越二郎山並爬坡600多米,來到大渡河邊、海拔1330米的瀘定縣。

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接下來,甘孜州州府所在地康定,直線距離不過30公里,海拔卻驟然提升到2530米,增加了1200米,相當於千分之四十的坡度(每1000米即1公里上升40米)。

這樣的陡峭坡度,鐵路機車的牽引重量受到極大限制,整條線路的貨運能力也被制約。需要將線路化直為彎,在山體和河谷間打通大量的隧道和連接的橋樑,曲折盤旋而上,延伸距離近一倍,降低坡度(學名展線)到千分之二十四。

而這600米和1200米的第一段爬升,不過僅僅是一個小小的熱身而已。

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康定2530-(折多山4300)-新都橋3450

從康定往西,還要繼續爬升1800米,經過海拔4300米的“康巴第一關”折多山(均為318國道埡口高程,下同),就進入了真正意義上的藏區。

再下降近千米到3450米,就抵達了攝影家的天堂——新都橋鎮。

這一路,並行的就是著名的G318國道、騎行者的終極考驗——川藏公路。

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新都橋3450-(高爾寺山4400)-雅江2600

從新都橋往西,緊接著又爬升1000米,爬上4400米的高爾寺山,再沿河谷直下1800米,來到海拔2600米的雅江縣,在這裡,遇見了雅礱江的峽谷。

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雅江2600-(沙魯裡山脈4200)-理塘3950

緊接著雅江縣城西行不遠,就是短短3公里內就躍升600米的剪子灣山和卡子拉山,進入海拔4200米的沙魯裡山脈地帶——雅礱江與金沙江的分水嶺。

這樣的短距離高差,是普通的展線也無法克服的,只能在其他地方修築一個長隧道,改成隧道里的長距離緩坡解決,繞過剪子灣山,爬升近1400米。

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然後前行到海拔3950米的理塘縣。再進一步爬升到海拔4300米,理塘縣與巴塘縣交界處的毛婭壩草原。

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從成都到理塘的海拔變化圖

已經經過三上兩下的鐵路就此要告別318國道,向北大轉彎了。

如果接著沿著G318往西,會遇到什麼?

G318的理塘3950-(海子山4650)-巴塘2550-(金沙江)-芒康3900-(拉烏山、覺巴山4300)-(瀾滄江2630)-(覺巴山、東達山5100)-左貢3800-邦達4130

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過理塘,經過4650米的海子山埡口,在短短14公里內下降1000米,再沿著河谷繼續下降1100米,來到海拔2550米的巴塘縣,在這裡跨過金沙江,進入西藏。

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接著,又是沿著河谷爬升1300米,來到海拔近3900米的芒康縣,翻越4300米的拉烏山、覺巴山,再下降1700米,到2630米的如美鎮竹卡村,在這裡跨過瀾滄江。

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翻越覺巴山,順著怒瀾滄江峽谷的峭壁前行,又要在直線距離不過2公里的地方,爬升800米,然後抵達3850米的覺巴山埡口。

接下來經過海拔5100米的東達山埡口(全線海拔最高點),又下降1300米,到3800米的左貢縣。

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G318從理塘-巴塘-芒康-左貢的海拔變化圖,三上三下

此後,在一路都是海拔4000米的地方,沿著怒江支流玉曲前行,抵達海拔4130米的邦達鎮。

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這一路,海拔高聳,人煙稀少,更麻煩的是芒康到左貢之間,瀾滄江與玉曲的分水嶺——他念他翁山,短距離高差極大,地質破碎,無論是用短隧道群蜿蜒曲折修築出展線,還是用長隧道爬坡,施工難度都很大。

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在瀾滄江谷在很短的距離內,從海拔4000米下降到2630米,又爬升到4000米以上。前後兩端都是1400米的高差,即使採用千分之四十的陡坡,也需要35公里長的隧道。

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其中一個設計方案,6個完整的大圓展線(每個幾乎都要在山體裡鑿出一個完整的隧道)+1段長度30公里的隧道。

因此,合理的方案只能是向北繞行,放棄芒康、左貢,繞過了瀾滄江下游的深切河谷,轉向北邊的川藏北線(G317)。

從G318轉向G317,自東向西一共提出了新都橋-道孚-爐霍-甘孜(S303),雅江-新龍-甘孜(S217),理塘-白玉-江達以及芒康-貢覺(S501)等四個方案。

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在綜合比較了地形地質、分析了地震、地災等各種優劣,考慮經濟據點、綜合交通,最終選擇了經理塘、白玉方案。

川藏鐵路的理塘-白玉-江達-昌都

這樣既繞過了德格和甘孜之間的川藏北線第一險雀兒山,又繞過了巴塘和芒康之間的金沙江峽谷:

從理塘毛婭壩草原往北,用隧道穿山越嶺,再借用幾段河谷,抵達偏僻的白玉縣,再在上游跨過川藏分界的金沙江,抵達的江達縣。

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這一路更加人跡罕至,沿途只有部分路況不佳的縣鄉道路甚至土路可借施工時利用,很多地方更是無人山區。但這樣走線卻可連接起西藏東部的重鎮——昌都,一次性穿過藏東南所有的主要行政中心,還可連接江達縣青泥洞鄉境內的玉龍銅礦(中國探明第二大銅礦)。

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從江達青泥洞鄉一帶的海拔4000米的高原牧場,穿越一系列長隧道下到海拔3200米的瀾滄江河谷,昌都鎮南邊30公里的昌都開發區。

由於線路北移,沿川藏北線的G317,避免了下游的深切河谷,河谷與高山之間的高程差有所降低,但工程依然是非常艱鉅的。

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接下來,在向南沿著瀾滄江谷與G214國道並行一段之後,又以幾個長隧道及大橋,攀升1200米到海拔4400米的邦達草原,並連接起世界第二高的昌都邦達機場(距離昌都鎮達123公里),並抵達南邊的邦達鎮。

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邦達機場位於昌都屬下的八宿縣邦達草原,擁有全世界最長的民用機場跑道,長達5500米。

海拔4125米的邦達鎮,既是G214與G318(川藏南線)的匯合處,也是未來鐵路滇藏線與川藏線的匯合處。

昌都-八宿,跨越怒江的超級工程

接下來,就是全線最艱難、令所有人都瞠目結舌、匪夷所思的昌都-林芝段了。

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按G318的走法,先要攀上海拔4658米的業拉山埡口,隨後經過著名的怒江72道拐,在直線2公里的範圍內下降600米到達海拔3660米。

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著名的業拉山怒江72道拐

再下降到2950米,進入怒江峽谷,沿峽谷東岸逆流而上約10公里,並繼續降高,抵達全線的咽喉要道:怒江橋。

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怒江橋橫跨最狹窄處,海拔僅2770米,全長僅74米,武警看守,不許停車。

過了怒江橋,逆著匯入的支流冷曲,爬上伯舒拉嶺,抵達海拔3280米的八宿縣。

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怒江峽谷的險峻震撼,是沒有到過的人難以想象的,在海拔僅2700米、寬不過百米的河谷底抬頭望去,兩邊都是海拔4400米以上的荒山,海拔落差1700米,峭壁千仞、危巖嶙峋,寸草不生,蒼涼莽莽。不少江岸都是垂直的石壁,更有大面積的碎石滑坡,令人膽戰心驚。

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這還僅僅是公路,公路可以盤山而上,扭出一個又一個回頭彎。鐵路可不行。那麼,川藏鐵路到此怎麼過江?

能繞路麼?往南往北幾百公里,全是這樣的蠻荒地貌,沿線無路無橋,村莊都罕有。

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未來的滇藏鐵路也要在邦達與川藏鐵路匯合

走北線,已經繞避了南線的金沙江(巴塘)、瀾滄江(芒康)深切峽谷,但是最後的怒江峽谷(八宿)無法繞避,而且未來的滇藏線也要在邦達會師,一起過江。到此,已經避無可避了。

像公路一樣修橋,接上一個長隧道直接通道橋面行麼?

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從邦達鎮到怒江峽谷,直線距離14公里,高度差達1400米,坡度達千分之一百,即使要削減到千分之四十,也需要在山體裡挖掘出盤旋一圈的35公里以上的隧道,如果要削減到預定的千分之二十四,更是要長達60公里!

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因此,像公路一樣採用低橋位是不可能的,只能採用抬升橋位高度、銜接隧道出口以降低線路落差的辦法。

這一抬可不得了,一升就是700米!

這是什麼概念?

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上海中心大廈120層556米高度望出去的景色

中國第一高樓上海中心大廈的尖頂是632米,觀景餐廳最高的120層,是556.7米。

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視覺上更鶴立雞群的廣州塔天線尖頂600米,結構主體高454米,主要觀光層430米。

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也就是說,700米這個淨空高度,比上海中心大廈的頂尖還要高70米,比觀光層高約150米,比廣州塔的頂端觀光平臺高250米。完全是從天上一飛而過的感覺。

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怒江特大橋基本上就是這個規模和感覺

目前世界上從橋面至谷底的垂直高度最高的橋,是湖北恩施的G50滬渝高速上的四渡河特大橋,橋面距谷底496米。

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但是,未來要修建的川藏鐵路怒江特大橋,橋面距谷底怒江江面的數字將達到700米,還要高出200米、40%。

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四渡河大橋與未來怒江特大橋的簡單比例比較

而且,四渡河公路大橋的主跨長度是900米,未來的怒江特大橋主跨將長達1064米,是最長的鐵路懸索橋之一。

(香港青馬大橋主跨1377米,但僅通行8節左右的捷運列車,通行重型鐵路的最長懸索跨度是正在建設的江蘇鎮江長江大橋,主跨1092米)

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四渡河大橋,500米高空駛過的汽車

由於鐵路列車是集中快速通過,荷載及衝擊力強,對懸索橋的主橋墩、懸索、錨錠的要求很高。

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四渡河大橋,注意懸索上攀行的檢修人員

要在怒江峽谷離江面高出近700米的地方修建出巨型塔架、錨錠,也是極為艱鉅的任務。

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怒江峽岸的山體不但陡峭,坡度達70度以上,開闢作業面、工作道路極為艱險,尤其是地質不穩固,需要大量的樁基、混凝土澆築工作。

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但只有這樣,才能將從邦達鎮到橋面的高差削減到700米,直線坡降降低到千分之五十,再通過修建一個藏在山裡的長展線隧道予以連接,綜合起來才能達成目的。

這不是炫技,這是唯一可行的辦法。

總長1300多米的萬噸鋼鐵橋樑,飛躍在怒江峽谷700米高的空中,這視覺效果超越了一切想象力,絕對是人類空前絕後、震古爍今的終極工程。

至於這種大橋的安全性,戰時駐紮在幾十公里外邦達機場的戰鬥機群、部署在兩岸的防空導彈會予以保證的。

從海拔提升到3400米的大橋過江,從怒江東岸跨到西岸,同樣也要接上長隧道,才能穿越對岸海拔4400米的山體,在隧道中繼續下坡,抵達海拔3200米的八宿縣城。

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八宿-波密-林芝

按G318的走向,過八宿縣城,將是向南走海拔4468米的安久拉山埡口和然烏天險,由怒江流域進入了生長傳奇與神話的雅魯藏布江流域。

過然烏湖,沿著帕隆藏布轉向西北,過海拔2725米的波密縣城,到通麥轉向西南,經過魯朗,就到達了海拔2930米的林芝。

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這其中,通麥天險是G318最令人談虎色變的爛路的大集合。由於沿河岸而行,海拔僅有2030米(進藏區後最低點),受到地質災害及水害的綜合影響,沿線滑坡、泥石流、塌方、飛石等地質災害頻繁發生。

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幾十年來,這裡每年都要投入大筆資金用於整治,但始終沒有得到根治。直到今年4月,歷時4年的大改建工程完工,開挖5段隧道穿過山體,避開路況極差的滑坡群,才徹底解決整個川藏公路的“卡脖子”問題。

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公路既然都如此,鐵路更是需要修隧道繞避帕隆藏布河沿線。

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從八宿到波密,從波密到林芝,這一段線路需要以長隧道打穿念青唐古拉山,繞開然烏湖、通麥天險,同時還能使線路裁彎取直。

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規劃中這幾段隧道的長度從20公里到50公里不等,目前仍處於比選過程中。

林芝-拉薩

而從林芝到拉薩的435公里,則是已經開工的拉林鐵路。

值得一提的是,從林芝到拉薩,鐵路沒有走G318國道尼洋河谷、拉薩河谷的平坦北線,而是走S306省道的崎嶇南線,更靠近藏南的中印邊境爭議地帶,用意不言而喻。

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而沿著山高谷深的雅魯藏布江峽谷修建,並且截彎取直,八次跨越雅魯藏布江,也提高了修建難度。但這對於極其成熟的中國鐵路建設者來說,已經不算什麼了。

如果發生中印邊界戰爭,這條路線就立刻成為純粹的軍用鐵路,士兵、武器、各種後勤物質可以直接運抵喜馬拉雅山腳下,抵近麥克馬洪線,就近卸貨,就近運到前線。

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這段沿途直插藏南的山口不下10個,在米林縣,從火車路基下來向南10公里就是麥線。這是一條名副其實的戰略鐵路。

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從上個世紀50年代開始,設在成都,負責西南地區鐵路選線勘探設計的鐵二院就開始對進藏鐵路進行研究,多次赴沿線進行考察踏勘,但其建設終因難度大、對科技要求高,只能停留在設想的圖板上。

直到2014年,從成都、拉薩兩端,終於開始了成都-雅安段、拉薩-林芝段的修築工程。雅安-康定段則有望在2017年開工。至於最難的康定-昌都、昌都-林芝段,也已完成了初步的設計工作。

相應配套的極端惡劣地質風險區域施工及安全運營科研工作,也由中科院成都山地所等單位進行了多年。

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除了川藏鐵路,未來還有從香格里拉出發,經德欽到左貢,最後在邦達與川藏線匯合的滇藏鐵路。也許還有完整的川藏北線和川青鐵路(成都-西寧)

如果一切順利的話,可以期望到2030年左右,這麼一條世界鐵路修築史上難度登峰造極的超級工程,總長達1900公里、造價約2000億,全線穿越全世界地質最複雜的高山峽谷的川藏鐵路全線建成。

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而其控制性的跨怒江超級大橋、念青唐古拉山系列隧道等,將成為無與倫比的工程傑作,驚世駭俗,震鑠古今。


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