7月1日,甘肃张掖市,由张掖西驶往西安北的D2682动车驶入兰新高铁山丹马场站,游客正在准备乘车。图/视觉中国
“最坎坷的高铁”
2022年以来,铁路部门对兰新高铁兰州至西宁段实施了线路整治和提质改造工程,也对西宁至张掖段实施了滑坡灾害治理工程。
提起兰新高铁频繁遭遇地质灾害,铁路爱好者们会单独拎出张家庄隧道,“几乎每年都出事”。中国铁路青藏集团有限公司官方微博显示,兰新高铁线路开通后,第一次遭受地质灾害,便是在张家庄隧道。
2016年1月18日,青藏铁路公司线路巡检时发现,青海民和至乐都区间的张家庄隧道发生地质灾害。“因受山体地质灾害影响,隧道出现严重病害。”“隧道洞身段约 600m长发生位移,受影响地段埋深约为 70~230m,部分二衬结构受损,无砗轨道也相应发生位移,线路被迫中止运营,需要进行抢险加固施工。”参与抢修的中铁一局集团、中铁二局工程有限公司和中铁隧道集团的工作人员,在公开发表的论文中,记录了当时张家庄隧道内的受损情形。
而公开报道显示,当时隧道山体出现裂缝,为确保客车安全,铁路部门启动应急预案,并对途经该段的旅客列车采取迂回运输,共有19趟客运列车受到影响。
张家庄隧道抢险施工工程量大、工期紧,施工组织管理难度大。《中国新闻周刊》查询这次抢险施工的相关论文发现,即便施工单位想方设法大幅缩短抢险施工时间,但张家庄隧道土建主体工程的抢险施工仍然花了两个月。经过3个多月的施工,受影响列车当年5月1日恢复运行。
恢复运行后,相关路段运行速度降至60km/h。据中铁第一勘察设计院相关工作人员公开发表的《高速铁路临时开通方案探讨》,由于“张家庄隧道灾害机理复杂、成因尚不完全明确、监测系统尚未取得大量数据、监测报警(预警)系统尚未启用,从运营安全的角度考虑,本段按临时限速开通运营……近期按限速60km/h开通运营,待监测系统采集大量数据并经分析稳定后,择机按线路允许速度210km/h恢复正常运营。”
然而,据新华社报道,运行两个多月后,当年7月12日,受持续降水等因素影响,民和南至乐都区间再次发生地质灾害,导致设备故障,兰新客运专线受到影响,兰州站和兰州西站发往西宁、嘉峪关、乌鲁木齐方向的多趟动车组列车和普速列车受到影响。通过兰州站的几趟直达列车,运行至兰州站后,变更为兰新线运行至嘉峪关站后,恢复原径路运行至乌鲁木齐南。有从业者指出,此次区间停运主要是因为连续降雨导致路基受损,线路当年9月恢复,但通过速度仍然限制在60km/h。
2018年12月24日,青藏铁路公司发布公告,称张家庄隧道山体发生变形,铁路部门启动应急预案,组织全面排查,旅客列车经兰青线迂回运行。第二天,青藏铁路公司表示,经有关专家全面排查研判,张家庄隧道具备开通条件,于当日早上8时10分开通运行。然而,仅过了8个小时,当天下午,铁路部门再次监测到张家庄隧道所在山体发生变形。
2019年2月5日,青藏铁路正式发布公告,称经专家论证认定,须对张家庄隧道实施较长时间的整治工程,为此,铁路部门对兰州至西宁间列车运行图进行调整,客车改经普速铁路运行,安排14.5对动车组列车经兰青铁路运行,安排6对普速客车经兰新普速铁路运行。第三次停运一直持续到2020年10月11日,历时近两年。
8个月后,2021年5月31日,张家庄隧道发出警报,第四次停运。兰新高铁民和南站、海东站、海东西站三个车站因此暂停运营。
没有公开信息披露张家庄第四次封闭检修何时结束。半年后,2022年1月8日,青海省门源县发生6.9级地震,震源深度10千米,最近的浩门站距离震中仅30公里,兰新高铁浩门-军马场间损毁严重,西宁至张掖段的大梁隧道、祁连山隧道、硫磺沟大桥亦遭到破坏。
“本次地震的发震断裂为冷龙岭断裂,震中距兰新高铁大梁隧道最近距离约4.5公里。地震造成兰新高铁大梁、祁连山隧道的开裂掉块、道床隆起、隧道结构错段;硫磺沟大桥梁体倾斜,轨道扭曲拉断;硫磺沟下游的引硫济金引水隧洞,地震破坏程度也极为严重。”中铁第一勘察设计院集团有限公司副总工程师李国良撰文介绍。
灾后,铁路部门组织了修复工程。与此同时,张家庄隧道绕避改线工程与兰州至西宁段提质达速改造工程同步开工。2022年9月15日,西宁市城北区九家湾东山发生山体滑坡,造成部分桥梁结构受损,原计划于次日开通的西宁至张掖段再次中断。
选线争议
开通八年,至少六次停运,地质灾害究竟给兰新高铁造成多大损失,并无公开信息披露,这可能是由当前的地质灾害损失主要以城乡社区统计而导致的。
“现有统计数据主要反映了我国城乡社区因地质灾害造成的直接经济损失情况,工程行业如城建、公路、铁路、煤炭、冶金、水利、航运、建材、油气管线和能源等因地质灾害造成的直接经济损失情况尚无系统完整的统计数据。”自然资源部地质灾害指导中心研究院刘传正撰文介绍。
不过,刘传正在2019年的一篇论文里指出,位于高家湾滑坡区的张家庄隧道变形,除了多次导致动车停运、晚点,还威胁高压输电线、输气管线、光缆及公路交通等基础设施安全,据他估算,其带来的直接经济损失在数亿元。
“相较其他的线路,兰新高铁地质灾害发生的频次确实略高,这主要与其所处的地理位置、地形、地质构造有关,也确实影响到了这条线路的正常运营。特别是兰州到西宁这一段线路,地质条件不是很好。”线路勘测规划专家、北京交通大学土木建筑工程学院副教授谭衢霖告诉《中国新闻周刊》。
开通八年,兰新高铁的线路选择不时在社交媒体上引发争议。
“放着几千年的河西走廊不走,非得绕开武威,途经西宁,浪费了多少时间金钱?”兰新高铁全线恢复运营的消息公布后,评论区里,大量甘肃网友重提质疑。“国家建设当然是方方面面都要考虑到,你们难道比国家规划还要厉害?”青海网友则回怼。
据谭衢霖介绍,选择线路方案时,通常考虑地理环境、地形地貌、交通条件、经济效益等多个因素。在选线方案中,主要有以下几种常见的方法:经济最优线路方案、技术最合理线路方案、环境最佳线路方案、社会最公正线路方案等。综合考虑了这些因素后,才能确定最终的线路走向。
“在国家高速铁路规划的‘八纵八横’网络里,兰新高铁是西北地区非常重要的一条主干道,这也意味着线路方案在前期经过了非常充分的论证和仔细的勘察,其中最顶层的就是‘规划选线’或者‘功能选线’。西宁是青海的省会,也是非常重要的一处经济节点,国家必须要考虑高铁通过此处,这是国家层面定下来的规划。”谭衢霖解释。
“西宁作为整个青海的省会,人口规模要比河西走廊经过的几个地级市之和还要大,相对于西宁,河西走廊沿线城市的经济地位就低一些。”据谭衢霖介绍,除了经济与人口规模方面的考量,从国家战略的角度看,西宁还是青藏铁路的起点。
然而,途经西宁,就意味着兰新高铁不仅要穿越陇西黄土高原区,还要穿越祁连山脉,沿线隧道工程无法避免复杂的地质条件。事实上,要翻越祁连山的大梁隧道、祁连山2号隧道和连接两座隧道的硫磺沟大桥,在建设期间,因要穿越断层、裂隙、多年冻土,就遭遇大规模突水、突泥、突石灾害等多项世界难题。
这也是世界隧道建设史上首次遇到“碎屑流”地层。祁连山隧道工程是当时世界海拔最高、建设标准最高和施工难度最大的高速铁路隧道工程,被誉为“世界高铁第一高隧”。
然而,建成后频频遭受地质灾害困扰的,却是起初并不起眼的张家庄隧道。
“张家庄隧道位于青海省乐都县境内,洞身穿越一低中山山体和虎狼沟、双塔沟高阶地段,地形起伏大,地面高程为1993~2279m。隧道全长 3769m,为双线隧道……隧道洞身地层岩性为泥岩夹砂岩,局部含有石膏岩,地表覆盖层为黄土。”中铁隧道集团有限公司前述管理人员表示,黄土地层隧道修建不同于普通土质隧道和常见的山岭隧道,受典型的黄土工程特性影响,施工难度往往比较大,施工过程中也易产生工程地质灾害。
“黄土会吸水,吸水后就容易沉降、变形,进而导致隧道内的岩层也产生形变。再加上隧道所在山体本身也有断裂,而且岩层就是泥岩层,所以问题就比较复杂,确实是技术难点。”谭衢霖告诉《中国新闻周刊》,张家庄隧道问题频出,与其身处黄土地层关系密切。
“为什么选线时不避开张家庄隧道呢?”在网友论战之前,各大社交媒体平台上,铁路爱好者和了解