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中国工程院院士梁文灏:隧道就是我的梦
高俊
  2006年04月25日15:32 【字号 】【留言】【论坛】【打印】【关闭
中国工程院院士梁文灏:隧道就是我的梦
  2005年12月14日,一条喜讯几乎在瞬间传遍了铁道第一勘察设计院的角角落落,传遍了中国铁道建筑总公司的每一个单位:铁一院隧道专家梁文灏正式入选中国工程院院士。这是铁一院建院50余年培养出的第一位院士,也是中国铁道建筑总公司20余万职工中的第一名院士。这是梁文灏的骄傲,更是全体铁路建设者的骄傲。

  梁文灏,1941年出生于繁华的大上海,1964年毕业于上海同济大学铁道建筑专业。但毕业时他选择的却是地处甘肃兰州的铁道第一勘察设计院。与当时的许多热血青年一样,梁文灏怀着报效祖国的壮志豪情,毅然从人人向往的大都市来到了贫瘠荒凉的大西北,从技术员到工程师,从勘测队的隧道专业负责人到桥梁隧道处的副总工程师,直到铁一院分管隧道专业的副总工程师、教授级高级工程师、全国工程设计大师,一干就是40多年。

  40多年来,梁文灏与隧道结下了深深的不解之缘。他先后主持了侯月、宝中、西康、西南、宝兰、兰武二线以及青藏铁路等几十条铁路干线的450余座隧道和秦岭终南山隧道等20余座公路隧道以及上海、广州地铁等多项大型地下工程的前期规划、方案研究和勘察设计工作。为我国的铁路和基础建设事业,特别是西部地区的建设做出了突出的贡献。40多年从不间断的潜心钻研和工作实践,也为他积累了丰富的隧道选线、设计和建设经验。其扎实的理论功底和始终瞄准最新科技的新思维,以及高超、全面的隧道设计水平在西康铁路秦岭隧道建设中得到了淋漓尽致的展现。

  秦岭隧道铸就辉煌

  西安安康铁路是中国南北交通的第五条大动脉,其最大的难点就是如何穿越秦岭。而秦岭又被地质学界公认为是“古老的东亚褶皱断层山地中最坚强的一个(李四光语)”。这一地区的地质构造极其复杂,地下断层密布,隧道施工中最怕出现的高地应力、剧烈岩爆、突发性大涌水、地热高温溶洞以及放射性物质等现象随时都有可能发生。在这样苛刻的条件下,寻找一条地质构造最稳定、施工运营条件最好又最经济的隧道位置,无异于大海捞针!

  作为秦岭隧道的项目总工程师,梁文灏和年轻人一道,为寻找到最佳的位置,跑遍了隧道可能经过的460平方公里的山山水水、沟沟壑壑。为探明秦岭地区的地质情况,他们采用了GPS全球卫星定位仪和V5大地电磁测深仪等一系列当时最先进的技术,这也是这些技术在我国铁路建设中的第一次使用。既避免了对原始生态造成破坏,又能使工作效率和精度提高10~20倍。同时,结合大面积的航测遥感和准确的地面调绘,以及包括电法、磁法、放射性在内的多种勘探方法和深达600余米的地下钻探,准确探明了460平方公里范围内的宏观地质情况,相当于给秦岭进行了一次详细的“CT体检”,并彻底冲破了铁路以往带状选线的局限性,加强了方案研究的深度,提高了决策的科学性。在此基础上,配合地质选线,梁文灏先后做了17个不同的隧道比选方案,从地质情况、工程造价、线路走向,以及环境保护等各个方面进行综合比选,最终确定了目前采用的工程地质及水文地质条件相对较好、洞口位置合适、进出口高程适中的最佳的越岭隧道位置。

  秦岭隧道全长18.456公里,在世界山岭铁路隧道中位居第六;其最大埋深1600米,其中超过1000米埋深的地段达4公里;穿过的硬岩和极硬岩地段约占隧道全长的80%。在如此困难的条件下修建隧道,工程极其艰巨,技术难度极大。而秦岭隧道又是控制全线工期的关键工程,必须快速贯通。为保证工程的安全可靠,作为铁道部秦岭隧道科研领导小组成员,梁文灏做了大量细致的研究和综合分析比选,精心主持制定了6大类、24个课题的科技攻关计划和实施方案,内容包括隧道的最佳线路方案、施工方法、辅助坑道的设置,以及通风、轨道等诸多重大技术问题,涉及设计、施工以及运营管理的各个方面。同时,他身体力行,亲自主持完成了6项专题研究报告,并做了大量的细致研究和技术经济分析比较,归纳、总结、完善了三种施工方法、九个设计方案组合,在四年之内完成了五套初步设计文件、三套技术设计文件及一套施工图。可以说隧道尚未开挖,梁文灏和他的同事们就已经确立了一整套从隧道位置选择到今后正常运营的完善而细致的方案。隧道的每一步进展,都在他们的周密计划和精心控制之下。在国家科学技术奖励推荐书上有这样一段话 “经工程验证,秦岭隧道位置与设计方案合理,设计围岩类别与施工验证的吻合率达88%,变更设计的造价仅占总造价的1.5%,这在我国长隧道修建史上是前所未有的。”秦岭隧道的胜利建成,为我国长隧道的修建创立了一整套科学、规范的科研、设计和建设体系。

  秦岭隧道的工程实践表明,梁文灏主持确立的系列课题立题准确,组织得当,课题研究的技术思路正确,研究成果的实用价值很高。”“秦岭隧道修建技术具有自主知识产权,总体上达到国际先进水平。”作为项目总体,梁文灏作出了突出的贡献,也付出了远远超过常人的努力。

  为加快施工进度并确保施工质量,梁文灏提出了特长隧道以两条单线隧道为主体,先贯通一条再辅助另一条,最终两条全贯通的全新设计模式。同时,他首次提出采用有“隧道工厂”之称的TBM全断面掘进机施工的全新思路,并对掘进机的设备类型、隧道的最佳合理断面,以及TBM的总体设计思路、特殊地质的施工对策等主要技术问题做了深入细致的分析研究,主持完成了8套专题研究报告;制定了一整套适用于秦岭隧道的TBM总体方案、主要技术标准和性能参数的集合,为TBM在国内铁路和长大隧道的首次应用提供了科学依据和技术保证。同时,这也是我国首次自主确定技术标准、委托国外制造,自主进行施工及组织管理的大胆实践,是我国隧道建设中历史性的突破。

  在TBM的引进和应用中,梁文灏根据秦岭隧道的工程特点,主持开展了多种技术方案、设计标准、设计模式的前期论证工作;制定了我国第一个TBM施工围岩等级划分技术标准和方法;自主开发了TBM施工及组织管理系统,其主要技术指标和成果均达到国际先进水平,实现了我国特长隧道设计施工技术的重大跨越;其中TBM故障诊断技术和专家系统为世界首创;TBM的工时利用率达到40%。虽然我国在TBM施工技术方面起步较晚,但秦岭隧道使我国在这一领域已成功地跻身于世界先进行列。经铁道部组织鉴定认为:“秦岭特长铁路隧道修建技术科技成果整体上达到了国际先进水平,其中TBM工时利用率达到国际领先水平”。
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来源:中国铁道建筑报 (责任编辑:李天行)
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