在“禁区”筑路，成昆铁路是人类建筑史上的奇迹

　　出品| 网易新闻

　　作者| 王麟，科普作家、铁路工程师

　　它创造了世界铁路建筑史上的奇迹，与美国的阿波罗带回的月球岩石、苏联的第一颗人造地球卫星，被联合国并称为“象征二十世纪人类征服自然的三大奇迹”。中国恢复在联合国的合法席位时，中国政府赠送给联合国的第一件礼物，就是它的缩影。

　　它，就是成昆铁路。

陈列在联大会议厅的牙雕：成昆铁路

　　（一）1100千米的铁路上有427座隧道和991座桥梁

　　成昆铁路全长1096千米，起点成都南站，终点昆明西站。这条铁路可谓历史久远，从1958年开工，到1970年竣工通车，这条长1100千米的铁路上竟然修建了427座隧道和991座桥梁，桥隧总长就占了接近40%。而且这条线有122座车站，三分之一的车站里面修建了桥隧。

　　看到这一长串数字，很多人都懵了：为什么要修建这么多隧道和桥梁？那是因为这条线路三分之二奇峰耸立、深涧密布、沟壑纵横、地势陡峭、地质状况极为复杂。这里因为地质复杂被称为“地质博物馆”，还被外国专家断定为“筑路禁区”。

成昆铁路地图示意图

　　它从成都发出，先是经过四川盆地，又经过汹涌的江河，穿越海拔2280m的沙马拉达隧道后，下到海拔1000米左右的金沙江河谷，还不消停，又上到了1900米的滇中高原，可谓历经“艰难险阻”才最终抵达昆明，盆地、隧道、高原、河谷、江河，复杂地形走了个遍，“九九八十一难”都不足以描述此中“凶险”。

　　而且，还有一个事实你要知道：这条铁路可是在60年修建的，那可是技术非常落后的年代，能把成昆铁路修建成功，不能不说是个奇迹。

成昆铁路修建过程

　　（二）历时13年，从300多条线路中选出最优方案

　　成昆铁路沿线的不良地质现象种类繁多，地质灾害更是频繁。在确定线路之前，成昆铁路先后做了多达三百多个线位方案比选，数量应该创了国内之最。中国工程师先后进行了1500平方千米的地质测绘，地质钻探212000米，挖13000米，再经过11000千米的比较线勘测（这可是建成线路的10倍），历时13年，最后确定了线路。

　　线路采用了7处盘山展线，13次跨牛日河，8次跨安宁河，49次跨龙川江，以此克服巨大的地形高差和绕避重大不良地质地段。

　　成昆铁路的建设难度号称是普通铁路的4倍以上，并开创了18项中国铁路之最和13项世界铁路之最。单说桥梁和隧道技术，就能说上半天。

　　比如关于桥梁技术，成昆铁路沿线200米以上的大桥有113座，其中500米以上的10座。成昆铁路的桥梁一般采用钻孔桩和挖孔桩基础，桥墩也经历了从实体到空心，从厚壁到薄壁，从砌块到钢筋混凝土的过程，并且不断轻型化，发展出了柔性墩、板凳墩和多线的双柱式刚架墩等多种形式。梁部以栓焊梁代替铆接梁，还采用了串联和悬臂施工的预应力钢筋混凝土梁。

金沙江大桥

　　金沙江大桥主跨192米，为当时中国已建成铁路上最大跨度的钢桁梁桥；迎水河大桥跨越深沟，桥面距离沟底72米，采用112米栓焊梁，技术水平接近了当时的世界先进水平。

　　（三）“一线天”——中国目前跨径最大的铁路石拱桥

一线天

　　在四川省境内大渡河畔有个老昌沟，此沟深200余米，宽仅50余米，山壁陡峭，直插云天。从沟底仰望天空，只剩下一条蓝色的绳索，极为险要，人称“一线天”，成昆铁路要经过这里。

　　在修建该桥时，按照当时的建设条件，若全部使用预制混凝土梁，材料运输十分困难，工期也不够。建设者们就近取材，架设石拱桥，凿了近万块拱石，安设索道，巧装钢拱架，精心砌筑，仅用了99天时间，就在深近300米的峡谷处建设成了单孔空腹式石拱桥，主跨54米，成为中国目前跨径最大的铁路石拱桥，这也是成昆铁路的标志性建筑之一。

　　岩爆、漏水...隧道修建问题重重

　　由于地质条件恶劣，隧道修建要面对数不清的技术难题，包括膨胀土、岩爆、漏水、松散底层等。对于膨胀岩层的隧道施工，工序安排应该紧凑，开挖之后，围岩暴露的时间越短越好，以避免风化和水化，在隧道筑拱之后，要及时压浆加固。

　　岩爆技术——岩爆一般分为两种，一种是隧道岩石爆裂时，有烟状粉末散出，响声较大，爆落的石块较小，几乎与岩石开裂同时发生。另一种情况是岩石爆裂的声音较小，爆裂的石块经过一段时间才从母体岩石中弹射或者剥落，岩爆石块弹射的距离一般2到3米，足以对人造成致命威胁，所以必须采取措施消除隐患。

　　对付岩爆的方法可以采取改进扩大隧道开挖办法，勤观察，勤浇水，以改变岩石的物理属性，同时采用金属锚杆挂网防护的办法，效果都不错。

　　隧道防水——隧道涌水包括裂隙水、断层水和岩溶水等几种，应对措施是以排截为主，采用机械排水、平导及迂回导坑截排地下水、开挖反坡排水沟等办法。

　　松散底层顾名思义就是结构松散、胶结脆弱、地压大、稳定性差的地层，施工时很容易发生塌方，主要采取压浆加固地层的方法来解决，具体而言就是在开挖前打入压浆导管，在隧道开挖断面之外压入水泥浆液，使得围岩固结成一个薄壳，在其防护下进行施工。

　　（四）沙木拉达隧道——曾创下一昼夜涌水12000吨的纪录

　　成昆铁路全线修建隧道427座，其中6公里以上的长隧道有2座，长6397米的沙木拉达隧道为当时中国铁路的最长隧道。这个隧道也在四川境内，位于成昆铁路红峰车站和沙木拉达车站之间，是穿越大凉山西部支脉小相岭的单线隧道，全长6397米。

沙木拉达隧道

　　沙木拉达隧道穿越的地层为白垩系紫红色砂质泥岩、粉砂岩和砂页岩，并有石膏脉填充其中，石质较软，易风化，断层构造裂隙发育。地表沟谷密布，地下水蕴藏量大。施工时涌水量特别大，曾经创下一昼夜涌水量12000吨的纪录。

　　在施工采用上下导坑、先拱后墙法的开发办法，后改用蘑菇形开挖法加快施工进度。在隧道两端均设有平行导坑，共长5404米，以利施工通风和排水。

　　隧道衬砌采用就地灌筑混凝土的措施，通过压注水泥砂浆或丙烯酰胺水泥砂浆来处理隧道漏水，隧道内部全部采用支承块式整体道床。

　　（五）关村坝车站——“一炮炸出来的火车站”

　　成昆铁路有42个车站需要全部或部分建造在桥梁上和隧道里，关村坝车站就是一座全国罕见的桥隧相连的洞中火车站，其隧道长达6107米，排名第二。

关村坝站

　　为了修建这座车站，建设者们用388吨炸药，一次爆破395000立方米土方，炸山填壑，夷平了山头，填平两个深谷，关村坝车站也因此被称为“一炮炸出来的火车站”。而且该隧道还创出了月双口成洞672米的最高纪录，嗯，中央还特意发来贺电，可谓前无古人，后无来者，可见工程之艰巨。

　　结语

　　成昆铁路由于建造年代久远，受当时技术水平限制，又因为是单线铁路，运力早已不能满足西南客货运要求，所以建设成昆铁路复线势在必行。

　　目前，成昆铁路除了广通北站到昆明站区已完成复线电气化外，其他区段正在进行复线改造，整体改造工程将于2020年完工。新铁路线将主要承担客运功能兼顾货运，老成昆线将主要承担货运功能和短途客运功能。

　　作为世界上认知度最高的标签，中国制造（Made in China）正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏，力邀行业权威、资深玩家，呈现他们眼中的中国创新之路。

　　投稿请联系newsresearch_ntes@163.com，稿件一经刊用，将提供千字800元的稿酬。

　　--------------------

　　编辑| 于冉帝