时速350公里京沪高铁已成为世界高铁设计建设运营的标杆

中国发展网 王敏 记者刘丹阳报道 时速350公里的京沪高铁，把北京和上海这两座中国最大的城市的时空距离缩短至4个半小时之内，在向世人展示了中国高铁的“速度与激情”的同时，也使我国稳坐世界上高铁商业运营速度的第一把交椅。

近十年来，京沪高铁已累计安全运送旅客13.5亿人次；全线累计开行列车近120万列；累计行程超过15.8亿公里，相当于绕赤道跑了近4万圈。

从地理位置上来看， 京沪高速铁路纵贯北京、天津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏四省，连接了“京津冀”和“长三角”两大重要经济区。对沿线经济发展具有巨大的带动作用。它重构了沿线的城市版图，让数个“1小时经济圈”“高铁新区”成为可能，也为“同城效应”“双城生活”奠定了基础。

已有百年历史的京沪铁路，是联系北京、上海这两座城市的主要交通方式，也是中国东部最重要的南北干线之一。随着中国经济的急速发展，京沪铁路运输能力长期超负荷运行，据2007年的统计数字显示，京沪线以全国铁路2%的营运线路，完成了全路10.2%的旅客周转量和7.6%的货物周转量，是世界上客货运输最繁忙的干线。

虽然经过多次提速后，京沪线的运行时速达到140至160公里，但是仍然难以满足运力需求。“一票难求”、客货运输捉襟见肘的运力配置，越来越不能满足人们出行的需要，给不少工矿企业的正常生产带来了不利影响，新建一条高速铁路已迫在眉睫。

1990年，铁道部提出要对京沪铁路进行电气化改造，以提高运能，那时候，京沪铁路运能不足的矛盾已经出现。修一条专用的快速客运通道，彻底缓解京沪线压力的想法浮出水面，这就是京沪高速的雏形。

修建京沪高速铁路的相关可行性研究提上日程之后，中国铁设参与了1993年由国家科委、计委、经贸委、体改委、铁道部联合组织开展的《京沪高铁重大技术经济问题前期研究报告》的编制工作，这也是中国最早的高速铁路技术研究。1996年4月，中国铁设完成了《京沪高速铁路预可行性研究报告（送审稿）》的编制。

中国铁路设计集团有限公司副总工程师张涵介绍，上世纪90年代初，京沪高铁的规划研究报告刚出来，一些国内的专家就认为京沪高铁的投资非常大，因为高铁的投资一般是普通铁路的三倍左右。另外专家认为京沪线虽然很繁忙，但是对既有的京沪铁路进行电气化的改造，可以大大提高运输能力，能解决北京至上海之间的旅客运输的能力不足的问题，没有必要花那么大代价再建设一条高标准铁路，为此设计院就京沪高铁建设必要性进行了深入的研究和论证。到了1997年基本上京沪高铁建设已经达成了共识，但是随之而来国内的有一些专家和学者提出京沪高铁要建设磁悬浮，而不能采用轮轨的模式，这样争论就比较激烈了，跨度的时间也比较长。国家层面组织了几次大规模的讨论，参加的专家层次也比较高，其中包括中科院的院士、院校的教授、铁路和其他行业的学者等等，到了2003年之前基本尘埃落定，也基本达成了共识。从总体来讲，专家都非常认同这个京沪高铁采用轮轨模式。

1997至2007年，中国铁路先后进行了既有线六次大提速，旅客列车时速逐步提高到250公里。2002年，由中国铁设设计的时速250公里的秦沈客运专线建成，并且开展了时速300公里综合试验，中国铁路在高铁建设的前期研究和技术储备上的成果日益丰厚。

但是，面临着世界长大距离高速铁路持续运行速度超越的重大科学问题，其艰巨性、复杂性、特殊性史无前例。

京沪高速铁路无砟轨道板铺调和轨道安装调整的误差要求小于半个毫米！如何在几百甚至上千公里的轨道上达到如此精度？

勘察设计中，面对滑坡、崩塌、岩溶、地震液化层、软土等不良地质现象，如何采取合理的地质勘察手段保证工程质量和安全？如何控制路基的沉降？

如何在满足空气动力学效应的情况下，遇水架桥，遇山开路？

……

面对中国高铁技术没有经验可循的空白，为让中国人坐上自己设计的高铁，中国铁设项目团队牵头开展我国高速铁路关键技术的科研攻关。

张涵介绍，京沪高铁在设计上带来的困难首先是没有标准，因为在此之前咱们国家是没有高速铁路，都是普通铁路，京沪高铁是第一条。所以我们在此之前没有任何标准，更谈不上以前有设计经验，在建设经验上更是没有，要从零开始。所以我们走了一个引进、消化、吸收再创新的道路。先学习别的国家，当时欧美的一些发达国家，比如法国、德国还有日本都是有高铁的，而且他们发展较早，有成熟的经验，而且这几个国家高铁的标准和制式也不完全相同。所以我们首先学习这几个国家，通过考察、收集资料、技术交流、研讨等等，开始学习掌握别的国家的高速铁路标准，把它同我们要建设的京沪铁路结合起来研究。到了90年代末，我们制定出了一个京沪高铁设计的暂行规定，这也是京沪高铁路标准的雏形，也是我们国家高速铁路设立标准的雏形。

中国铁设在完成中国铁路技术标准与德国、法国、日本、美国、欧盟、UIC等铁路技术标准的对比分析研究，充分吸收国外高铁技术、我国既有铁路六次大提速经验及秦沈客运专线建设实践的基础上，结合我国国情，主编完成了我国第一部高铁设计规范——《京沪高速铁路设计暂行规定》和《新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定》，我国最初的高速铁路——京津城际、武广客专、郑西客专都是根据该《设计暂规》设计的。

“尤其是京津铁路，它是京沪高速铁路的实验线，因为它的标准是完全按照京沪高速铁路的标准开始建设的。”张涵说。

京沪高铁的勘测设计是一项庞大的系统工程。涉及到的专业有：经济、线路、路基、地质、站场、桥梁、隧道、轨道、工经、行车、机械、车辆、给排水、环保、建筑、通信、信号、电力、供电、防灾报警、施工组织等30多个专业。

为准确获取京沪高铁设计的第一手数据。他们从“零公里”起步，白天顶风冒雨搞勘测，夜里通宵达旦攻难关，先后搜集调阅资料百余类，带领技术团队经过270个日夜的“会战”，修改设计方案40多稿。

解决了设计标准问题，接下来是围绕重点工点的设计难点问题，比如说沿线的跨长江、黄河桥梁跨度比较大，是我们重点的设计难点问题。还有沿线的地面沉降、对桥梁设计的影响等等。

大家都知道京沪高铁路最高速度是350公里每小时，它对轨道的平衡性要求是非常高。为了满足这个要求，我们在设计中对轨道采用的是无砟轨道行驶，但无砟轨道最怕的是不均匀沉降。京沪高速铁路沿线经过了京津地区、沧州地区、德州地区、南方的沪杭、南京到上海之间都是区域地面沉降比较发育的地区，地面沉降每年发展的速度相对较快，对京沪高铁会产生一定的影响，这是在设计中要考虑的非常重要的问题。从选线的角度，我们再通过大面积的地质调绘、勘察以后，在通过这些区域沉降比较发育的地区的时候，采用尽量通过它的边缘，通过它沉降速率比较缓的地区，尽量规避了它因沉降速率比较大带来的对我们高速铁路轨道变形的影响。

京沪高速铁路作为中国高速铁路的代表性工程，是当时中国高速铁路的最高水平。正是依托京沪高铁等工程建设和运营维护实践，我国建立了由工程建造、高速动车组、列车控制、牵引供电、运营管理、风险防控及系统集成等组成的具有完全自主知识产权的高速铁路技术体系。以中国铁设为总体设计单位的京沪高铁建设团队，共同建立了政、产、学、研、用多位一体的协同攻关创新机制，在1000余项科技项目支撑下，创新了我国高铁技术发展和建设管理模式，形成了以《高速铁路设计规范》为核心，涵盖149项建设标准、22项技术规范、768项产品技术标准和运营维护标准的“中国高铁标准”体系，使我国具有设计、建造和运营维护时速250公里和350公里速度等级高速铁路的强大能力。

京沪高铁是当之无愧的“中国高铁标准”的“孵化器”。中国铁设主编的《高速铁路设计规范》，吸纳了京沪铁路在列车控制系统技术、大跨长桥建造技术、无砟无缝线路技术、牵引供电技术以及环保节能等方面的设计成果和经验，使之成为我国第一部高速铁路设计行业标准和世界上独一无二的高铁建设先进标准的集大成者，全面反映了我国高速铁路基础理论研究、应用技术研究、综合实验、成果应用等多方面的巨大成就，标志着中国高速铁路建设迈向新的发展阶段，为我国高速铁路设计系列规范的形成提供了理论基础，为我国高速铁路大规模建设奠定了技术标准支撑，为中国高铁走出去提供了中国标准和中国方案。

俗话说：“十年磨一剑”。而京沪高铁的研究和勘测设计工作，自1990年起，到2008年正式鸣炮全线开工建设，历时18年。此间，方案比选，波澜起伏；前期论证，曲折颇多；勘测设计，精益求精，终经科学决策，一锤定音。为此，万千铁路科技工作者精诚合作，联合攻关，克服了常人难以想象的困难，付出了超负荷的辛劳和心血。仅设计文件中的初步设计总说明书就有400多页计40余万字。如果加上设计图纸，就要用卡车装运了，其工程量之大可见一斑。

京沪高铁凭借对中国高速铁路发展和国民经济的巨大推动作用获2015年国家科技进步特等奖。京沪高铁的科研设计人员经历了25年的艰苦卓绝，终于守得花开见明月。

随着“高铁同城效应”优势凸显，“双城生活”“候鸟群体”逐渐成为老百姓生活中的一道风景线。工作在北京、上海，生活在临近的廊坊、天津、苏州、常州等城市已成为现实。高铁带来的便捷，让原本并不遥远的两座城市变成了同一个“社区”，距离因高铁而拉近，生活因高铁而美好，诗和远方不再遥不可及。一项先进技术能够造福更多的人，才是中国高铁真正魅力和价值所在。