建成世界首條環(huán)沙漠鐵路有多難？

□ 本刊記者 鄭 蔚

世界首條沙漠鐵路環(huán)線——長(zhǎng)達(dá)2712公里的塔克拉瑪干沙漠鐵路環(huán)線，于2022年6月16日實(shí)現(xiàn)了完美的閉環(huán)。當(dāng)天上午10時(shí)53分，在地處南疆的和田站，隨著一聲“通車”令下，5818次旅客列車緩緩駛出站臺(tái)，駛向巴音郭楞蒙古自治州若羌站。

這條世界首屈一指的沙漠環(huán)線，又叫“南疆環(huán)線”，它環(huán)繞的塔克拉瑪干沙漠有多大？中鐵一院集團(tuán)新疆鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司和若鐵路總設(shè)計(jì)師楊寶榮介紹說(shuō)，環(huán)線內(nèi)的面積足有37.7萬(wàn)平方公里，大約相當(dāng)于山東、江蘇和浙江這3個(gè)省面積之和。其意義非凡：新建成通車的和若鐵路，往東，將與已建成開(kāi)通的格庫(kù)鐵路（格爾木—庫(kù)爾勒）在若羌交會(huì)，成為從內(nèi)地進(jìn)入南疆的又一條鋼鐵大通道，將內(nèi)地通往和田市的距離縮短了1000公里；往西，則在和田站與喀什至和田的喀和鐵路“握手”，并將連接未來(lái)的中巴鐵路、中吉烏鐵路，重要性不言自明。

早在漢唐時(shí)期，這里就是“絲綢之路”的南通道，但在和若鐵路開(kāi)通前，這里的綠洲甚至從未被火車的汽笛聲喚醒。正是和若鐵路的建成，改寫了塔克拉瑪干沙漠南緣的洛浦、策勒、于田、民豐、且末等5個(gè)縣和兵團(tuán)3個(gè)團(tuán)場(chǎng)不通火車的歷史。當(dāng)年庫(kù)爾班大叔從于田縣出發(fā)騎著毛驢到北京的故事，感人至深，家喻戶曉。如今，庫(kù)爾班大叔的后人只要在家門口坐上火車就能進(jìn)北京啦！

但是，您知道建設(shè)這條環(huán)沙漠鐵路究竟有多難嗎？

和若鐵路完成了南疆鐵路環(huán)塔克拉瑪干沙漠的“閉環(huán)”

保護(hù)生態(tài)環(huán)境，幾十條線路優(yōu)中選優(yōu)

“南疆鐵路總長(zhǎng)2712公里，相當(dāng)于從北京到南海三沙的直線距離?！敝需F一院集團(tuán)新疆鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司副總工程師馮新湛的話，點(diǎn)出了其建設(shè)的宏大規(guī)模和超高難度。

和若鐵路作為南疆鐵路的最后一環(huán)，全長(zhǎng)825公里，設(shè)計(jì)時(shí)速120公里，穿越塔克拉瑪干沙漠南緣。塔克拉瑪干沙漠是中國(guó)最大的沙漠，也是世界第二大沙漠。沙漠，不僅“大”，而且“流動(dòng)”，鐵路建設(shè)者面臨著世界性的鐵路建設(shè)難題。有關(guān)資料顯示，塔克拉瑪干沙漠中沙丘的移動(dòng)速度是每年20米。萬(wàn)一選線不慎，若干年后流動(dòng)沙丘掩埋了鐵路，這損失就大了。

選線成為和若鐵路面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)。塔克拉瑪干沙漠的南緣就在昆侖山北麓的山腳下，昆侖山的雪水在此灌溉出了一片綠洲，“正是這片綠洲穿起了沙漠南緣的這幾座城市，所以我們的和若鐵路必須盡量把它們串聯(lián)起來(lái)。通過(guò)和若鐵路的建成開(kāi)通，帶動(dòng)這幾個(gè)經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)的南疆城市加快發(fā)展起來(lái)。同時(shí)，從工程造價(jià)上說(shuō)，鐵路也要盡量少進(jìn)沙漠。如果將和若鐵路全線建在沙漠里，那建設(shè)成本實(shí)在太大了”，馮新湛說(shuō)。

在和若鐵路正式動(dòng)工之前，建設(shè)者花了8年多的時(shí)間進(jìn)行充分的勘察設(shè)計(jì)。“生態(tài)環(huán)保、帶動(dòng)南疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展和盡可能地為國(guó)家節(jié)約投資成本，這是我們?yōu)楹腿翳F路選線要考慮的幾個(gè)首要因素，”馮新湛說(shuō)，“根據(jù)上述原則，我們?cè)诤吞镏寥羟贾g，研究比選了幾十條不同走向的線路，最終確定了目前的線路走向?yàn)樽顑?yōu)方案?！?/p>

之前，曾有一個(gè)設(shè)計(jì)方案是和若鐵路在民豐縣境內(nèi)要穿越新疆尼雅國(guó)家濕地公園。尼雅濕地公園占地面積100萬(wàn)畝，對(duì)減緩風(fēng)沙侵襲民豐縣綠洲，維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡具有不可替代的生態(tài)功能。雖然線路穿行濕地，地質(zhì)條件更適合施工，且不受風(fēng)沙侵蝕，后期維護(hù)成本較低?！暗嵫艊?guó)家濕地公園毗鄰沙漠，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，一旦遭到破壞，不僅生態(tài)平衡會(huì)被打破，恢復(fù)起來(lái)也很難。我們聽(tīng)取了各方面專家意見(jiàn)，最終確定了全新的設(shè)計(jì)方案——繞過(guò)尼雅濕地，雖然和若鐵路在這里多建10公里，工程投資相應(yīng)增加1億多，但和若鐵路已盡最大的可能保護(hù)了民豐的生態(tài)環(huán)境?！?/p>

據(jù)悉，和若鐵路的全線造價(jià)為200多億元，每公里線路的平均單價(jià)接近3000萬(wàn)元?！叭绻晕⒓?xì)分一點(diǎn)的話，跨越沙漠的線路平均每公里造價(jià)將近4000萬(wàn)元，而不走沙漠的造價(jià)平均每公里造價(jià)為1000多萬(wàn)元，”馮新湛強(qiáng)調(diào)指出，“和若鐵路穿越沙漠區(qū)段有534.7公里之長(zhǎng)，占線路總長(zhǎng)的65%?！?/p>

在沙漠中建鐵路，自然環(huán)境的惡劣超乎想象?！斑@里一刮沙子就是3天，沙塵暴來(lái)時(shí)遮天蔽日，什么活都得停下。所以只要天好，我們都是滿天星時(shí)就驅(qū)車上百公里到工地等天亮，晚上10點(diǎn)半左右太陽(yáng)落山了，才回駐地?！瘪T新湛說(shuō)。

但這些艱苦，對(duì)馮新湛來(lái)說(shuō)，已經(jīng)算不上什么，更艱苦的鐵路勘察設(shè)計(jì)他都經(jīng)歷過(guò)。1993年7月，馮新湛從上海鐵道學(xué)院畢業(yè)，入職當(dāng)時(shí)的鐵一院烏魯木齊分院。當(dāng)年南疆鐵路只到庫(kù)爾勒，他參加工作的第一個(gè)項(xiàng)目就是參加南疆鐵路從庫(kù)爾勒到喀什段1000多公里的勘察設(shè)計(jì)?！澳菚r(shí)候，我還是見(jiàn)習(xí)生，上班第一天就坐著大卡車跟帶我的老師，拿著小平板測(cè)量地形圖。那時(shí)候電腦還是286、386的，沒(méi)有計(jì)算機(jī)繪圖這一說(shuō)。庫(kù)爾勒到喀什1000多公里的線路地形圖全都是手繪的。線路確定后，再到現(xiàn)場(chǎng)去放線，在鐵路中心線上打個(gè)定樁橛，插上小紅旗。有時(shí)候，風(fēng)沙太大，下次再去現(xiàn)場(chǎng)，小紅旗不知吹哪里去了。現(xiàn)在我們鐵路勘察設(shè)計(jì)的技術(shù)手段比過(guò)去先進(jìn)多了，效率也大大提升了。2018年3月到11月，8個(gè)月時(shí)間我們從初步設(shè)計(jì)到交出施工圖。2018年12月，和若鐵路就宣布開(kāi)工了?！?/p>

治沙先行：筑路架橋植樹(shù)建站齊頭并進(jìn)

如今，從空中俯瞰和若鐵路，要么是鐵路沿線兩側(cè)，各有數(shù)百米寬的防沙障、草方格和植物帶，筑起鋼鐵大動(dòng)脈的綠色屏障；要么是鐵路建在過(guò)沙橋上，宛如一條穿過(guò)沙漠的巨龍，氣勢(shì)非凡。

“建設(shè)沙漠鐵路的最大挑戰(zhàn)，就是防沙。所以我們的建設(shè)理念是‘治沙先行’，”新疆和若鐵路有限責(zé)任公司工程管理部部長(zhǎng)胡國(guó)星告訴記者，“別說(shuō)風(fēng)沙埋道，鐵路道床就是落滿沙子也不行。鐵路道床一旦灌滿沙子，就失去了原有的彈性。重載的列車駛過(guò)板結(jié)硬化的道床，線路受到的損害會(huì)特別大。”

和若鐵路采用了多重防沙舉措，首先是工程防沙，以實(shí)現(xiàn)外阻內(nèi)固的目的。外阻，就是在風(fēng)沙地段的最外側(cè)，建立多道高達(dá)1.5米的高立式沙障，材質(zhì)是蘆葦編成的簾子，它的特點(diǎn)是既能透風(fēng)，不易被大風(fēng)刮倒，又能阻礙大部分飛沙通過(guò)，所以在嚴(yán)重風(fēng)沙的區(qū)段，采用了“之”字形高立式沙障，以抵御不同風(fēng)向的風(fēng)沙來(lái)襲。每道沙障之間的距離有20多米，全線共設(shè)置了1500多公里的高立式沙障。內(nèi)阻，就是在靠近鐵路的維修通道外，鋪設(shè)1米見(jiàn)方的蘆葦方格，蘆葦方格需埋進(jìn)土里10厘米，高出地面30多厘米，用以固沙，全線總計(jì)鋪設(shè)了5000萬(wàn)平方米蘆葦方格。

但全靠這些工程防沙的措施仍不足以應(yīng)對(duì)風(fēng)沙，在風(fēng)沙的肆虐下，三五年后就會(huì)被掩埋，從而失去防沙效果。為此，建設(shè)者還實(shí)施了植物防沙，建立了長(zhǎng)達(dá)300多公里的林帶，林帶建在防沙障和蘆葦方格之間，外側(cè)的林帶由胡楊、沙棗等喬木組成，內(nèi)側(cè)的林帶由梭梭、紅柳、沙拐棗和沙棘等灌木組成。根據(jù)不同的風(fēng)沙危害影響程度，林帶栽植寬度為40米~100米。“過(guò)去，鐵路兩側(cè)的防風(fēng)林帶，都是鐵路建成后才開(kāi)始種植的，而和若鐵路的林帶是幾乎與鐵路同步啟動(dòng)。為的是新線建成開(kāi)通之時(shí)，林帶就已經(jīng)長(zhǎng)成，能及時(shí)發(fā)揮防風(fēng)防沙的作用?！焙鷩?guó)星介紹說(shuō)。

可別小看這些蘆葦立障的生態(tài)功能，即使多年后它作為立障被風(fēng)沙掩埋了，這些蘆葦簾子對(duì)沙漠的演進(jìn)依然有著重要的意義，它帶來(lái)了豐富的有機(jī)物。如果每三五年都筑一次蘆葦立障，經(jīng)年累月之后，有機(jī)物的大量介入有助于沙礫慢慢向土壤演化。

和若鐵路宛如穿越茫茫沙海的巨龍（本文圖片均受訪者提供）

植物生長(zhǎng)離不開(kāi)水。幸運(yùn)的是，塔克拉瑪干沙漠南緣的地下埋藏著昆侖山北麓融化的雪水。鐵路建設(shè)者打井汲水，經(jīng)檢測(cè)，水的礦化度不高，可用于灌溉植物。于是他們沿線打了130多口井，建立了智能灌溉系統(tǒng)，通過(guò)手機(jī)就能智能控制灌溉。這聽(tīng)上去是不是天賜良機(jī)、萬(wàn)事大吉？

但人們對(duì)大自然的認(rèn)識(shí)并非一蹴而就?！澳阍趺匆蚕氩坏?，2020年春天我們把樹(shù)苗種下去之后，意外地發(fā)現(xiàn)，在戈壁灘上種植的樹(shù)苗近7成死了，而在沙漠里種植的樹(shù)苗反而有8成以上活了，這是不是不合常理啊？過(guò)去我們一直以為沙漠中種樹(shù)肯定不容易活，”胡國(guó)星說(shuō)，“我們請(qǐng)來(lái)林業(yè)方面的專家一起來(lái)研究，發(fā)現(xiàn)主要是戈壁灘的堿性太重了，樹(shù)苗種下去后一澆水，戈壁灘就泛堿，把樹(shù)苗燒死了。所以2021年春天我們重新再補(bǔ)種，事先將每個(gè)樹(shù)坑深達(dá)50公分的土換掉，這才避免了泛堿，樹(shù)苗的存活率大大提高了?！?/p>

“還有一件意想不到的事，當(dāng)我們?cè)诰€路兩側(cè)打好井、種上樹(shù)苗后，把沙漠中的獺兔、鵝喉羚也吸引過(guò)來(lái)了。我們種下的樹(shù)苗成了它們最愛(ài)的啃食對(duì)象，直接就把我們寶貴的樹(shù)苗啃了。我們之前沒(méi)想到茫茫大沙漠中竟然有這么多動(dòng)物?。‘?dāng)?shù)氐哪杲邓恐挥?0毫米上下，而年蒸發(fā)量在3000毫米上下，自然環(huán)境這么嚴(yán)酷，它們能存活其間也太不容易了。何況，鵝喉羚也是保護(hù)動(dòng)物啊。最后我們補(bǔ)種完樹(shù)苗后，還要給樹(shù)苗建個(gè)防護(hù)網(wǎng)。”

在流動(dòng)風(fēng)沙最嚴(yán)重的地段，建設(shè)者采用了“以橋代路”的方式，讓風(fēng)沙在橋下過(guò)、火車在橋上行，互不干擾。和若鐵路全線設(shè)置的主要風(fēng)沙特大橋共有5座，橋最大高度達(dá)27米，相當(dāng)于一棟9層樓房，最長(zhǎng)的一座過(guò)沙橋長(zhǎng)達(dá)18公里，以橋代路的總長(zhǎng)度達(dá)到了49.7公里。

“要在沙漠中造橋，但沙漠里根本不具備到現(xiàn)場(chǎng)澆筑的作業(yè)條件，現(xiàn)場(chǎng)哪有水啊，所以我們大面積采用了裝配式橋墩到現(xiàn)場(chǎng)拼裝的方式。橋的跨度為32米，采用的是鐵路跨度最大的標(biāo)準(zhǔn)T型梁。過(guò)沙橋采用雙柱式橋墩，墩柱、蓋梁和T型梁在預(yù)制件廠制成后，直接運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。橋高10米以下的橋墩當(dāng)天就能建成，10米以上的橋墩2天就能安裝完成?！焙鷩?guó)星說(shuō)，“我們對(duì)3座特大橋的434個(gè)橋墩進(jìn)行了裝配式安裝建設(shè)，縮短了三分之一的建設(shè)周期?！?/p>

沙漠中建橋，橋墩難道站在沙子上嗎？“ 這當(dāng)然不可能，沙漠中建橋，同樣要打樁，但有時(shí)候打下去六七十米深，依然沒(méi)有辦法打到巖石。”馮新湛說(shuō)，“針對(duì)這種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種特殊的樁基，叫‘摩擦樁’，就是打下去一組7、8根直徑1米的圓樁，再在沙漠下做一個(gè)巨大的承臺(tái)，把打下的樁都固定在一起，就能確保橋墩的穩(wěn)固?！?/p>

和若鐵路填補(bǔ)了環(huán)塔里木盆地鐵路環(huán)線的最后一塊“拼圖”，對(duì)促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、助力鄉(xiāng)村振興有著重要的意義。記者從中國(guó)鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司獲悉，和若鐵路開(kāi)通一月，累計(jì)發(fā)送旅客超9.4萬(wàn)人次，日均發(fā)送旅客超3100余人次?；疖嚢踩c(diǎn)、便捷舒適的出行優(yōu)勢(shì)正吸引著沿線越來(lái)越多的各族旅客乘坐體驗(yàn)。目前，和若鐵路每日開(kāi)行圖定貨物列車8列，和田、策勒、于田、民豐、且末、若羌6座貨運(yùn)站開(kāi)辦貨運(yùn)到達(dá)、發(fā)送業(yè)務(wù)。截至7月15日，和若鐵路共發(fā)運(yùn)煤炭、棉紗、面粉等貨物約500車，貨運(yùn)量近3萬(wàn)噸。

和若鐵路，不僅實(shí)現(xiàn)了南疆鐵路的閉環(huán)，成為南疆與內(nèi)地的鋼鐵新通道；它還穿越了歷史和現(xiàn)實(shí)，將為昔日“絲綢之路”南通道注入新時(shí)代的動(dòng)力，成為南疆各族人民的幸福之路！