包银高铁全线贯通创三项工程奇迹 高烈度地震区筑桥技术突破世界级难题

问题:作为国家高速铁路网关键联络通道之一,包银高铁包惠段要在地质条件多变、地形类型复杂的区域内建成高标准高速铁路。

线路横跨黄河冲积平原、山前洪积平原与中低山区,沿线分布湿地、戈壁、沙漠与山地等多种地貌形态,既面临高烈度地震风险,又需应对风沙侵袭、围岩破碎、断层发育等多重挑战。

特别是两次跨越黄河的桥梁工程与穿越险峻山区的长大隧道,成为制约全线贯通的关键环节。

原因:从自然条件看,黄河河道宽阔、冲淤变化频繁,叠加复杂水文与软弱地基条件,使桥梁结构受力与施工组织难度显著提升;同时,工程所处区域地震设防烈度高,对桥梁延性、耗能与整体体系稳定提出更严苛要求。

再看山区段,甘德尔山隧道穿越断层密集地带,围岩稳定性差、突发地质风险高,若选线与施工控制不当,易引发坍塌、涌水等安全隐患。

风沙方面,乌兰布和沙漠边缘地带风力强、沙源充足,路基、线路设备与运营环境容易受到掩埋、磨蚀及能见度降低等影响,治理需要长期、系统投入,而非一次性措施。

影响:包银高铁全线贯通运营后,内蒙古巴彦淖尔、乌海等地迈入高铁时代,区域间时空距离进一步压缩,对促进沿线要素流动、产业协作与文旅融合具有带动意义。

从路网层面看,包银高铁与北京至包头高铁、银兰高铁共同构成北京至兰州通道,在银川站实现与银西高铁衔接,提升了西北与华北地区高铁网的连通性与通达效率。

工程建设过程中形成的一批跨黄河、高烈度地震区桥梁与长大隧道关键技术成果,也为类似地区铁路基础设施建设提供了可复制的工程经验,有助于提升我国在复杂环境下高铁建造与运营保障能力。

对策:针对高烈度地震区跨河桥梁难题,设计团队通过优化结构体系实现“减重—增韧—控位移”的综合目标。

在磴口黄河特大桥采用钢混组合连续梁方案,在减轻桥梁自重的同时实现主桥单联916米的规模化跨越,刷新国内高烈度地震区铁路桥梁相关纪录;在乌海黄河特大桥则研发应用新型综合抗震体系,并经多轮模拟验证提升结构耗能与整体稳定水平,使其在高地震烈度条件下具备更可靠的安全储备,主跨310米成为黄河上跨度最大、地震烈度最高的高速铁路斜拉桥。

面对长大隧道与不良地质风险,工程以综合选线为先导,避让危岩落石、活动断裂与采空区等高风险区域,勘察阶段采用钻探、物探等综合手段细化地质认识,施工阶段通过超前地质预报与风险动态管控提高安全性与可控性,保障甘德尔山隧道安全优质贯通,打通全线“最后一公里”。

在风沙防治方面,项目以“调查—优化—分区治理”为路径,对风沙危害路段开展多频次踏勘,动态调整防治范围与措施,综合采用灌木防护带、阻沙栅栏、扰流格室沙障、草方格与封育围栏等多层次治理手段,构建立体防护网络,兼顾防沙固沙与沿线景观提升。

与此同时,参建单位将绿色发展理念贯穿规划、设计、建设全过程,通过珍稀植物移栽、弃渣资源化利用,并与“三北”工程建设相衔接,推动工程建设与生态保护协同增效。

运营维护端,沿线铺设滴灌设施、建设果林与耐旱适生树种种植带,既提升防风固沙能力,也探索以生态建设带动职工生活保障与周边环境改善的多重效益。

前景:从长周期看,包银高铁不仅是一条交通大通道,也是检验我国在高烈度地震区、跨大江大河与沙漠边缘带建设高铁的综合能力平台。

随着线路运能释放,通道效应将进一步显现,沿线城市在产业链协作、物流组织、人才流动与旅游市场拓展等方面有望获得新的增长空间。

与此同时,风沙治理与生态修复是一项需要持续投入与动态维护的系统工程,未来应在运营期强化监测评估,结合气候变化趋势与沙源条件变化,迭代防护设施、优化植被结构,提升“工程防护+生物措施+管护机制”的综合治理能力。

随着相关技术经验沉淀与标准完善,类似地区铁路建设将在安全韧性与绿色低碳方面形成更成熟的工程体系,为我国西北地区高质量发展提供更稳定、更可持续的交通支撑。

包银高铁包惠段的建成通车,不仅在高烈度地震区创造了多项工程纪录,更重要的是体现了我国在复杂条件下统筹发展与保护的能力。

从克服地震、地质、水文等自然障碍到融入生态保护、绿色发展理念,这条高铁的建成充分展现了中国铁路在科技创新、工程管理和可持续发展方面的不断进步。

随着包银高铁的全面运营,沿线地区将迎来新的发展机遇,而这条"绿色高铁"的建设经验也为我国铁路在复杂生态环境中的可持续发展提供了有益借鉴。