云桂鐵路總體設(shè)計(jì)及技術(shù)創(chuàng)新

林曉龍 張可軍 蔣登偉

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都 610031）

云桂鐵路（現(xiàn)名“南昆客運(yùn)專線”）為中國(guó)“八縱八橫”高速鐵路主通道之一“廣昆通道”的組成部分，是一條連接廣西壯族自治區(qū)南寧市和云南省昆明市的高速鐵路，是聯(lián)通中國(guó)西南與華南的重要鐵路通道，也是中國(guó)西南地區(qū)出海的“黃金走廊”。該項(xiàng)目于2010年11月9日全線土建開工建設(shè)，2015年12月11日開通運(yùn)營(yíng)南寧至百色段，2016年12月28日全線通車運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著云南省高速鐵路出海通道的正式打通，對(duì)鐵路沿線經(jīng)過(guò)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義和作用。

1 工程概況

云桂鐵路西起昆明南站，向東經(jīng)紅河、文山、百色，接軌南寧站，全長(zhǎng)707 km，橋梁284座139 km，隧道170座402 km，橋隧比76%，設(shè)計(jì)速度250 km／h。本項(xiàng)目路基工程重點(diǎn)難點(diǎn)有危巖落石、巖溶路基及高陡邊坡及百色地區(qū)強(qiáng)膨脹土等的處理措施。橋梁重點(diǎn)工程主要有丘北南盤江雙線特大橋（主跨416 m鐵路混凝土拱橋）、新邕寧邕江大橋（主跨（92+168+ 92）m國(guó)內(nèi)最大跨度單線鐵路連續(xù)梁橋），南丘河特大橋（最大墩高110 m）、白臘寨1號(hào)四線大橋（墩高61 m的車站內(nèi)橋梁），以及其他高墩、大跨、深水基礎(chǔ)連續(xù)梁橋及艱險(xiǎn)山區(qū)高架車站橋等。隧道重點(diǎn)工程有 10 km以上隧道12座，其中Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道10座，全線有221 km隧道位于巖溶發(fā)育地區(qū)，需要重點(diǎn)解決巖溶發(fā)育地區(qū)鐵路隧道巖溶及巖溶水綜合整治、危巖落石綜合治理、擠壓大變形隧道支護(hù)及隧道棄渣對(duì)環(huán)境的影響等。全線車站17個(gè)，車站選址、站場(chǎng)布置及工程措施制定極具挑戰(zhàn)，其中昆明南站位于高烈度地震區(qū)，是西南地區(qū)最大高速鐵路客站［1］。

2 重難點(diǎn)工程

2.1 丘北南盤江雙線特大橋

丘北南盤江雙線特大橋?yàn)楸卷?xiàng)目最大主跨橋梁，橋梁橫跨南盤江，橋址處呈“V”型山谷，橋位跨越南盤江處江面寬約90 m，江面至軌面約255 m。橋址區(qū)海拔高度960～1 340 m，自然坡度35°～50°，地形陡峻，坡面植被茂密。有一條國(guó)道可位于南盤江左岸，交通條件較好。

該橋主拱采用勁性骨架鋼筋混凝土拱，橋梁孔跨為（6×32+2×48）m T構(gòu)+416 m勁性骨架鋼筋混凝土拱+（2×32+2×24）m，橋梁全長(zhǎng)862.48 m。

2.2 石林隧道

石林隧道位于彌勒 —石林區(qū)間，隧道進(jìn)口位于左偏曲線，出口位于右偏曲線，曲線半徑5 500 m。線路設(shè)計(jì)為“人”字坡，全長(zhǎng)18 218 m。隧道最大埋深約250 m，洞身有兩處淺埋段，最小埋深拱頂以上約3 m。

為解決工期、排水及通風(fēng)問(wèn)題，隧道輔助導(dǎo)坑方案為“貫通平導(dǎo)+1號(hào)斜井+2號(hào)斜井”，平導(dǎo)全長(zhǎng)18 218 m，1號(hào)斜井長(zhǎng)910 m，距離隧道中心2 000 m； 2號(hào)斜井長(zhǎng)940 m，距離隧道中心2 300 m。根據(jù)該輔助坑道配置。石林隧道縱斷面示意如圖1所示。

3 樞紐引入及線路走向方案

云桂鐵路位于云貴高原及其斜坡過(guò)渡帶，沿線地形艱險(xiǎn)，山高谷深，地勢(shì)由西北向東南傾斜，高程由 1 892 m（昆明）下降至78 m（南寧）。項(xiàng)目高墩大跨橋、復(fù)雜地質(zhì)長(zhǎng)大隧道、特殊路基等重難點(diǎn)工程眾多，“勘察難、選線難、設(shè)計(jì)難、建造難”。云桂鐵路選線設(shè)計(jì)在結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃、城市布局基礎(chǔ)上充分考慮地形地質(zhì)情況、環(huán)保敏感點(diǎn)分布、工程安全經(jīng)濟(jì)等因素，合理確定線路走向和車站布局，滿足快速、安全、舒適的乘車要求，科學(xué)合理地控制工程投資。所經(jīng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)較多、外部環(huán)境復(fù)雜，環(huán)境要求標(biāo)準(zhǔn)高，線路走向方案以及樞紐接軌方案的選擇是本項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3.1 南寧樞紐引入方案

南寧樞紐現(xiàn)銜接湘桂、南昆、南防3大干線鐵路及南環(huán)鐵路，湘桂鐵路貫穿樞紐經(jīng)憑祥至越南，湘桂鐵路黎南段為雙線，其余各鐵路均為單線。樞紐范圍東起湘桂鐵路邕寧站，西至南昆鐵路楊美站，南至南防鐵路吳圩站。樞紐共有車站13個(gè)，其中南寧站為客運(yùn)站，南寧南站為編組站，其余均為中間站或會(huì)讓站。

通過(guò)對(duì)樞紐總圖的研究，樞紐東端有南廣、柳南客運(yùn)專線、南欽及貴南高速鐵路引入以及既有湘桂鐵路，樞紐西端有云桂鐵路、南憑鐵路引入以及既有南昆鐵路、湘桂鐵路擴(kuò)能改造和既有南防鐵路，樞紐共銜接8條干線，6個(gè)行車方向，形成客運(yùn)以北環(huán)為主、貨運(yùn)以南環(huán)為主的客貨分線的環(huán)形加放射線的格局。

客運(yùn)系統(tǒng)：云桂鐵路引入既有南寧站，近期新建南寧東第二客站，規(guī)劃預(yù)留五象輔助客站，最終形成南寧站、南寧東站為主要客站、五象站為輔助客站的“兩主一輔”的樞紐客站格局。

3.2 昆明樞紐引入方案

昆明樞紐現(xiàn)為準(zhǔn)軌、米軌并存的樞紐，銜接貴昆、成昆及南昆3條鐵路干線及昆陽(yáng)支線、王家營(yíng)支線。金馬村-昆明東-昆明-昆明西區(qū)段為雙線，其余區(qū)間均為單線。廣通至昆明完成擴(kuò)能改造后，溫泉-讀書鋪-昆明西將形成雙線。

通過(guò)對(duì)樞紐總圖的研究，隨著云桂鐵路、滬昆客運(yùn)專線和渝昆高速鐵路的引入，成昆線和昆玉線及昆陽(yáng)支線擴(kuò)能改造，樞紐將逐步形成銜接成昆、滬昆、南昆、昆河、云桂鐵路、渝昆高速鐵路及滬昆客運(yùn)專線等7條鐵路干線、5個(gè)方向的客貨分線運(yùn)輸?shù)姆派錉瞽h(huán)形格局。

客運(yùn)系統(tǒng)：云桂鐵路新建昆明南客站，形成昆明、昆明南站“兩站并重”格局。昆明站主要辦理成昆線、滬昆、南昆線客車作業(yè)；昆明南站主要辦理云桂鐵路、昆玉、渝昆高速鐵路、滬昆客運(yùn)專線等客車作業(yè)。

3.3 線路走向方案

根據(jù)區(qū)域內(nèi)地形、地貌、地質(zhì)條件、既有南昆鐵路走向、主要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)分布、礦產(chǎn)資源分布及地方政府意見等因素，對(duì)新建云桂鐵路線路走向方案進(jìn)行了詳細(xì)研究，比選了經(jīng)紅果、經(jīng)威舍、經(jīng)丘北、經(jīng)文山4大線路走向方案，如圖2所示。

圖2 云桂鐵路線路走向方案示意圖

經(jīng)丘北方案線路出既有百色后跨右江，經(jīng)富寧縣、廣南縣、丘北縣；于江邊街附近跨南盤江，經(jīng)彌勒縣、石林縣后，再次跨越南盤江，經(jīng)宜良縣陽(yáng)宗鎮(zhèn)，于昆明市呈貢新區(qū)設(shè)昆明南客站。

從工程地質(zhì)條件和工程可靠性分析，經(jīng)丘北方案百色-丘北段巖性以非可溶巖為主，局部夾可溶巖，部分地段沿?cái)鄬泳€行進(jìn)，丘北-昆明東西走向段以可溶巖為主，局部地段穿越含煤地層，南北走向段以軟質(zhì)巖為主，線路與區(qū)域性活動(dòng)斷裂并行，受構(gòu)造影響較為嚴(yán)重，巖體較破碎，工程地質(zhì)復(fù)雜，地質(zhì)條件相對(duì)較差。

從滿足運(yùn)輸需求方面分析，經(jīng)丘北方案僅能分流昆明至百色及以遠(yuǎn)的通過(guò)車流，經(jīng)計(jì)算，百威段能力遠(yuǎn)期緊張，需要進(jìn)一步擴(kuò)能，采用延長(zhǎng)到發(fā)線、加大牽引質(zhì)量的擴(kuò)能措施后可滿足需求。

從線路順直性、工程投資方面分析，經(jīng)丘北方案新建線路長(zhǎng)度最短，工程投資最省。

從完善路網(wǎng)及擴(kuò)大鐵路吸引范圍方面分析，經(jīng)丘北方案填補(bǔ)了南昆鐵路以南500 km范圍鐵路網(wǎng)的空白。

經(jīng)綜合比較分析，經(jīng)丘北方案新建線路順直，地質(zhì)條件居中，投資最省，有利于完善路網(wǎng)、促進(jìn)國(guó)土資源的開發(fā)與利用，拉動(dòng)沿線地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，故云桂鐵路推薦采用經(jīng)丘北的線路走向方案。

4 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合高校、工程實(shí)驗(yàn)室等單位，開展了巖溶勘察、減災(zāi)選線、膨脹土路基、高速鐵路 400 m級(jí)混凝土拱橋建造關(guān)鍵技術(shù)等科研，并聯(lián)合相關(guān)施工單位開展了“云桂鐵路設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”研究，在“綜合勘察，總體設(shè)計(jì)與綜合選線，超大跨度混凝土鐵路拱橋建造，復(fù)雜地質(zhì)長(zhǎng)大隧道建造，特殊巖土及不良地質(zhì)區(qū)高速鐵路變形控制及安全風(fēng)險(xiǎn)防控”等方面取得突破［2-3］。

4.1 項(xiàng)目特點(diǎn)

本項(xiàng)目具有“地形艱險(xiǎn)、地質(zhì)復(fù)雜、工程艱巨”的特點(diǎn)。沿線地質(zhì)復(fù)雜，可溶巖及膨脹巖（土）廣泛分布，巖溶、活動(dòng)斷裂與地震、危巖落石、高地應(yīng)力、滑坡、有害氣體等工程地質(zhì)問(wèn)題十分突出，有“地質(zhì)災(zāi)害展覽館”之稱，是復(fù)雜地質(zhì)艱險(xiǎn)山區(qū)高速鐵路的典型代表［4-5］。

4.1.1 地形艱險(xiǎn)

全線地勢(shì)由西北向東南傾斜。線路跨越了廣西盆地和云貴高原兩大地貌單元，其中百色至廣南縣段，為云貴高原與廣西盆地間的斜坡地帶，地形起伏較大，山勢(shì)陡峭；廣南至昆明段為云貴高原面，高原地貌以低中山、高原盆地及溶蝕平原組成。

4.1.2 地質(zhì)復(fù)雜

沿線地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，分布有17條斷裂，通過(guò)地區(qū)多為Ⅵ度、Ⅶ度地震區(qū)，其中小江活動(dòng)斷裂帶為強(qiáng)震集中而又頻發(fā)的Ⅷ度地震帶；沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻繁，類型眾多，主要有地震、巖溶、滑坡、危巖落石、高低溫與高地應(yīng)力、膨脹土等。

4.1.3 工程艱巨

正線橋隧比達(dá)76%，主要工程內(nèi)容含：

（1）巖溶段344 km，其中極易／易塌陷段100 km；膨脹（巖）土段130 km。

（2）眾多高墩大跨橋：丘北南盤江雙線特大橋（主跨416 m），為當(dāng)時(shí)世界跨度最大的客貨共線鐵路混凝土拱橋；新邕寧邕江特大橋（主跨為（92+168+92）m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁），為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大跨度單線鐵路混凝土連續(xù)梁；南丘河特大橋（主跨采用（68+128+68）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)），主橋最大墩高110 m，相鄰墩高差達(dá)20 m。

（3）隧道（Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道10座）：隧線比56.8%，10 km以上12座，Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)10座。石林隧道全長(zhǎng)18.218 km，全隧都在可溶巖區(qū)域，全長(zhǎng)12.9 km的新蓮隧道有2 050 m擠壓大變形，白臘寨四線明洞隧道高陡邊坡開挖超70 m。

4.2 主要技術(shù)創(chuàng)新

4.2.1 綜合勘察技術(shù)創(chuàng)新

首次將北斗定位技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)高速鐵路測(cè)量，率先開發(fā)了鐵路POS輔助航空攝影測(cè)量技術(shù)，創(chuàng)新了不良地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜山區(qū)地形地質(zhì)參數(shù)的快速獲取與準(zhǔn)確識(shí)別，為云桂鐵路地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的綜合選線、重大工程選址及工程措施的合理制定提供了技術(shù)支撐。

（1）首次將北斗定位技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)高速鐵路測(cè)量工作，建立了GPS+BDS模式，解決了極端地形及氣候條件下無(wú)法開展測(cè)量工作的難題，作業(yè)效率顯著提高，測(cè)量精度明顯優(yōu)于規(guī)范要求。

（2）率先研究開發(fā)了鐵路POS輔助航空攝影測(cè)量技術(shù)。首次利用直接定向（DG）測(cè)圖方法，實(shí)現(xiàn)了無(wú)地面控制點(diǎn)情況下鐵路1∶10 000地形圖制圖；首次利用POS輔助空三方法，實(shí)現(xiàn)了少量地面控制點(diǎn)情況下鐵路1∶2 000地形圖制圖。

（3）創(chuàng)新了不良地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別技術(shù)。創(chuàng)新了輕便組合型動(dòng)力頭式鉆機(jī)和沖擊取芯技術(shù)，提高了鉆進(jìn)效率、巖心采取率達(dá)98%，成本降低25%左右；揭示了高陡危巖體、巖溶、活動(dòng)斷裂等不良地質(zhì)形成機(jī)理，建立了遙感判識(shí)標(biāo)志；提出了內(nèi)外動(dòng)力與人為活動(dòng)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害識(shí)別技術(shù)組合原則，構(gòu)建了不同勘察階段各類工程綜合勘察識(shí)別模式。

4.2.2 總體設(shè)計(jì)與綜合選線技術(shù)創(chuàng)新

提出了以“系統(tǒng)最優(yōu)、風(fēng)險(xiǎn)可控”為目標(biāo)的總體設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新了膨脹土地區(qū)、巖溶山區(qū)、煤層瓦斯區(qū)、高烈度地震區(qū)等地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)綜合選線方法，從源頭確保了云桂鐵路的順利建成、全壽命周期風(fēng)險(xiǎn)可控及綜合效益最佳。

（1）提出了以規(guī)避、防范鐵路全壽命周期可能發(fā)生的地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害為根本出發(fā)點(diǎn)，以防災(zāi)減災(zāi)為核心，以綜合勘察及橋隧路構(gòu)筑物技術(shù)創(chuàng)新為支撐，以“系統(tǒng)最優(yōu)、風(fēng)險(xiǎn)可控”為目標(biāo)的總體設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)建了線路-構(gòu)筑物-災(zāi)害環(huán)境耦合約束模型，支撐了云桂鐵路典型災(zāi)害區(qū)綜合選線與重點(diǎn)工程選址、高原湖泊區(qū)線路空間布局-隧道建筑結(jié)構(gòu)-高原湖泊零失水等主控因素最佳平衡，大大降低了巖溶隧道發(fā)生涌水突泥的風(fēng)險(xiǎn)可能性。

（2）提出了“繞（災(zāi)害）-快（通過(guò)）-（措施／效果）穩(wěn)”總體設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，建立了“平面繞避-立體跨越-工程防災(zāi)-監(jiān)測(cè)預(yù)警”四大作業(yè)程式，為綜合選線及災(zāi)害防控提供了工作流程及基本工作方法。

（3）創(chuàng)新了云桂鐵路地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)綜合選線方法，支撐了云桂鐵路減災(zāi)選線及重點(diǎn)工程措施的合理確定。

（4）建立了定量化的綜合選線決策方法。將地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)量化，構(gòu)建了全壽命周期鐵路線路方案綜合評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了線路方案技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、風(fēng)險(xiǎn)等多要素、多目標(biāo)定量評(píng)價(jià)。

4.2.3 復(fù)雜山區(qū)超大跨度混凝土鐵路拱橋建造關(guān)鍵技術(shù)

攻克了超大跨度拱橋橋面變形控制、混凝土拱圈施工及防裂等關(guān)鍵技術(shù)，建成了可通行貨車的世界最大跨度混凝土高速鐵路拱橋——南盤江特大橋，為南盤江峽谷-小江斷裂帶前后段線路走向提供了極大自由度。

（1）首次提出高速鐵路超大跨度混凝土拱橋橋面變形控制標(biāo)準(zhǔn)，為高速鐵路混凝土拱橋及云桂鐵路南盤江特大橋經(jīng)濟(jì)合理的變形控制提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

（2）首創(chuàng)了“斜拉扣索調(diào)整骨架內(nèi)力的大節(jié)段平衡加載”混凝土拱圈施工技術(shù)，施工工序減少75%，勁性骨架鋼材用量減小20%，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，縮短了工期，節(jié)省了投資。

（3）創(chuàng)建了高速鐵路大跨度混凝土拱橋拱圈混凝土系統(tǒng)防裂技術(shù)和分塊式組合拱座基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，有效抑制了拱圈和拱座混凝土裂縫的產(chǎn)生，南盤江特大橋運(yùn)營(yíng)5年多來(lái)拱圈表面未發(fā)現(xiàn)裂縫。

4.2.4 巖溶、擠壓大變形等復(fù)雜地質(zhì)長(zhǎng)大隧道建造關(guān)鍵技術(shù)

攻克了巖溶綜合整治、擠壓大變形控制等關(guān)鍵技術(shù)難題，保障了石林（Ⅰ級(jí)巖溶風(fēng)險(xiǎn)，中國(guó)最長(zhǎng)單洞雙線運(yùn)營(yíng)高速鐵路隧道，提前16個(gè)月貫通）、幸福（Ⅰ級(jí)巖溶風(fēng)險(xiǎn)）、新蓮（Ⅰ級(jí)擠壓大變形風(fēng)險(xiǎn)）等全部高風(fēng)險(xiǎn)隧道建設(shè)及運(yùn)營(yíng)安全。

（1）創(chuàng)建了隧道穿越巨型巖溶空腔、深厚充填溶洞綜合整治方法。針對(duì)隧道所經(jīng)區(qū)域復(fù)雜巖溶形態(tài)影響隧道施工及運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題，創(chuàng)建了”優(yōu)先保障施工（勘察）條件、分類評(píng)價(jià)洞隧影響、剛?cè)峤Y(jié)合施工防護(hù)、合理確定結(jié)構(gòu)形式、嚴(yán)格控制基礎(chǔ)沉降”的隧道巖溶處理設(shè)計(jì)方法；創(chuàng)新提出了“動(dòng)靜分離、曲墻帶平底板、補(bǔ)償性隧底底板”等多種適用于高速鐵路軟弱隧底的仰拱結(jié)構(gòu)型式，以及“換填、摩擦樁、柱樁、微型樁、大直徑鋼管樁”等多種隧底加固技術(shù)。

（2）創(chuàng)新提出一套隧道通過(guò)擠壓性大變形支護(hù)體系及控制技術(shù)。針對(duì)隧道通過(guò)擠壓性大變形地段可能出現(xiàn)的隧道支護(hù)變形，通過(guò)三維數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比，對(duì)隧道支護(hù)變形機(jī)理及變形規(guī)律進(jìn)行了研究。創(chuàng)新提出“允許適當(dāng)變形以釋放地層應(yīng)力、擴(kuò)大變形余量以進(jìn)行多重支護(hù)、加強(qiáng)工序控制以抑制變形突變、加強(qiáng)系統(tǒng)支護(hù)以強(qiáng)化圍巖自穩(wěn)”的設(shè)計(jì)理念，建立了一種“多重初支放抗結(jié)合、箱形型鋼加強(qiáng)支護(hù)、長(zhǎng)短錨結(jié)合強(qiáng)化圍巖自穩(wěn)”的擠壓性大變形隧道支護(hù)體系；形成了“先放后抗、多重初支、嚴(yán)控突變、強(qiáng)化自穩(wěn)”的擠壓性大變形控制技術(shù)。

（3）創(chuàng)新了巖溶山區(qū)隧道環(huán)保設(shè)計(jì)方法。針對(duì)巖溶地區(qū)平地面積稀缺、生態(tài)環(huán)境緊張、植被生長(zhǎng)恢復(fù)困難、工程與環(huán)保矛盾突出問(wèn)題，通過(guò)三維建模數(shù)值分析，優(yōu)化支擋結(jié)構(gòu)體系及環(huán)保設(shè)計(jì)方法。采取”以支護(hù)換空間、以措施保環(huán)?！钡脑O(shè)計(jì)策略，減少隧道洞口開挖對(duì)植被的破壞，提高隧道棄碴場(chǎng)土地利用效率，最大限度降低工程建設(shè)對(duì)環(huán)境破壞，完善了巖溶地區(qū)隧道環(huán)水保設(shè)計(jì)方法。

4.2.5 膨脹巖土、巖溶等特殊路基變形控制及災(zāi)害防控技術(shù)

攻克了膨脹土路基毫米級(jí)變形控制世界難題，創(chuàng)新了巖溶路基建造技術(shù)，完善了危巖落石防治技術(shù)，保障了特殊巖土及不良地質(zhì)區(qū)鐵路運(yùn)營(yíng)安全。

（1）創(chuàng)建了以脹縮變形控制為核心的膨脹土路基建造技術(shù)。首次創(chuàng)建膨脹土復(fù)合樁基抗隆起計(jì)算方法，提出了小樁小間距加固措施；揭示了環(huán)境與動(dòng)載耦合作用下全封閉膨脹土路塹基床結(jié)構(gòu)動(dòng)力行為演變規(guī)律及荷載傳遞機(jī)制，研發(fā)了瀝青混凝土水泥基床防排水材料；建立了“坡面封閉-反濾排水-柔性減脹-剛?cè)峤Y(jié)合”三維一體邊坡綜合防治技術(shù)。攻克了膨脹土路基毫米級(jí)變形控制世界級(jí)難題。

（2）創(chuàng)新了巖溶路基設(shè)計(jì)及施工成套技術(shù)。系統(tǒng)研究了巖溶路基加固范圍、安全頂板厚度、注漿壓力及漿液黏度與擴(kuò)散半徑的關(guān)系；提出了注漿加固孔間距、注漿壓力、水灰比等參數(shù)，明確了注漿擴(kuò)散半徑及注漿量計(jì)算公式；首創(chuàng)了“探灌結(jié)合、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、分序?qū)嵤睅r溶路基建造方法，形成了鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）完善了危巖落石防治技術(shù)。研發(fā)了落石運(yùn)動(dòng)模擬軟件，將落石的沖擊動(dòng)能、彈跳高度、運(yùn)動(dòng)軌跡、沖擊力等參數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)提升到科學(xué)預(yù)測(cè)的高度；發(fā)明了組合式基坑支護(hù)樁結(jié)構(gòu)及新型柔性格柵網(wǎng)，提升了防異物入侵能力，具有更高耐久性、維修便捷性，完善了山區(qū)危巖落石主、被動(dòng)防護(hù)體系。

5 結(jié)束語(yǔ)

云桂鐵路的建設(shè)在工程地質(zhì)與災(zāi)害地質(zhì)勘察、艱險(xiǎn)山區(qū)高速鐵路測(cè)繪綜合技術(shù)、復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)選線技術(shù)、路基高邊坡和特殊巖土路基處理、高墩大跨與新結(jié)構(gòu)橋梁建造、復(fù)雜地質(zhì)長(zhǎng)大隧道快速施工等專業(yè)領(lǐng)域取得了一系列具有創(chuàng)新意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的研究成果，完成了新技術(shù)在其他項(xiàng)目上的推廣應(yīng)用，形成了在復(fù)雜地質(zhì)艱險(xiǎn)山區(qū)修建高速鐵路干線的成套技術(shù)，并有不少項(xiàng)目達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。成果已成功應(yīng)用于貴陽(yáng)至南寧、重慶至昆明等復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)高速鐵路勘察設(shè)計(jì)，極大提升了復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)高速鐵路和類似項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保及安全效益。