◎陈世彬老师接受本刊记者采访。陈世彬,1940年生人,高级工程师,铁道部第四勘测设计院规划处原副总工程师,参加过多条铁路的勘测设计工作,现被原单位反聘,参加宜万铁路现场的配合施工工作。
川汉铁路自晚清提出修建,直到二十世纪九十年代,曾经提出二十个线路方案(建国前十个、建国后十个),现在正在修建的宜万段铁路算起来,应是第二十一个方案了。只有把这一段修通,川汉铁路才算真正贯通,追求了百年的梦想才终于实现,好在这一天并不远了,预计年底,宜万铁路就能实现全线通车。
前后多达二十一个线路方案的设计,反映出了不同时代的政治、经济考虑,也反映出铁路修建技术的进步。我们特请对川汉铁路线路选择有深入研究的铁路专家陈世彬高级工程师撰文对此进行了专门介绍,并就我们所关心的其它问题对陈工进行了深入的采访,获得满意的答案。
1 建国前线路走向方案的选择
晚清和国民党时期对川汉线都有过一些方案研究,最后实施的是长江北岸方案,简要情况如下(请参见:川汉铁路建国前历次走向方案演变图):
1、1903年,锡良任四川总督时提出的铁路线路计划,主要经由点为:汉口、宜昌、奉节、重庆、永川、内江、资阳、成都。
2、1906年日本人原口建议,鄂境改为:汉阳、沔阳、沙市、当阳、宜昌。
3、1906年张之洞提出,鄂境改为:广水、枣阳、襄阳、荆门、当阳、宜昌。广宜段原定线路由京汉线之广水站起,经襄阳、荆门再达宜昌,长约453公里。
4、1906年陆耀廷、胡栋朝调研后提出:宜昌、马难坡、两河口、杨家河、马粮坪、大峡口、香溪、秭归、奉节、小江、开县、长寿、重庆。此方案与锡良方案基本吻合,只是在有些具体路线上略有不同,事实上,锡良作为一省总督,提出的只是个大致设想,胡、陆二人是在落实这个设想。所以,他们的路线大致可以视为是一条路线。
5、1909年詹天佑提出:宜昌秭归段改为:宜昌、宋家咀、雾渡河、大峡口、香溪、秭归。詹氏为避免宜归间长隧道的修建,不惜大量展长线路,绕走宋家咀、雾渡河、大峡口、香溪再到秭归,又采用37‰(37‰是指每1000米上升37米,以下同类数字同理换算)大坡道,183米小半径,在当时由于受施工水平限制,避免长隧道而绕行,有其客观原因存在,惟技术标准失之过低。(詹天佑基本上采用的是陆耀廷、胡栋朝的方案,只是为了避开长隧道和架高桥,局部做了一些线路调整。现在湖北境内一段312省道公路基本上是沿詹天佑方案修建的,这也是我们今天能看到当年川汉铁路遗迹最多的地方。)
6、1913年美国人伦多富提出:川境改为:宜昌、下牢溪、天竺山、南沱、香溪、巴东、巫峡、奉节、小江、开县、垫江、长寿、重庆。
7、1914年德国人雷纳提出:鄂境改为:汉口、长江埠、应城、杨家浲、旧口、马良、河溶、宜昌,长约336公里。
8、1917年美国裕中公司勘测的川豫线方案
自河南信阳,经桐柏至襄樊城以后,循汉水经光化、均县、郧阳、白河、淘阳、紫阳,越大巴山、改沿巴水经通江、渠县、南充、蓬溪、射洪、潼川、中江、走广汉与金堂间,经新都而抵成都之铁路线,全长1460公里。(解放后修建的襄渝铁路基本上与此线路重合。)
9、1920年:孙中山“建国方略”中央铁路系统“天”字线东方大港至重庆线,其湖南、湖北范围为:岳州、过洞庭至常德、慈利、湖北鹤峰、施南(即恩施)及利川。在施南开一支线,向东北走至宜昌,在利川另开一支线西北行至万县。自利川以后,过石柱、涪(陵)州,过乌江,循杨子江而上,与广州重庆乙线汇合而后已。现在的宜万铁路基本上是当年孙中山规划的线路的一部分。
10、1947年民国期间宜渝段步勘方案∕主线:宜昌、古老背、红花套、沿清江恩施、利川、石柱、丰都、涪陵、长寿、重庆。 比较线:恩施、宣恩、咸丰、黔江、郁山镇、彭水、涪陵。采用技术标准为,限坡15‰,最小曲线半径191米。
值得注意的有几点:
a、晚清时期选线受地方大员控制,走向离奇百怪,如张之洞提出川汉线应走宜昌绕襄樊到花园接轨方案,完全是为了湖北省利益;四川提出先建宜昌至万县段为了四川出川物资,能尽快解除船过三峡之险带来的运输障碍。
b、建国前走行方案的选择还受当时技术条件限制,比如过长江就没有办法建桥,只能用轮渡,直到建国后1957年武汉长江大桥建通车,这个问题才得到解决,从此过江再也不受技术因素限制。
c、从晚清到建国前,川汉铁路曾花费了巨资,但由于政治腐败,只动工修建了两段:1909年11月川境修的宜昌至秭归段开工;辛亥革命后1912年鄂境修筑汉口-长江埠-杨家浲段动工,后于1917年停工,到1926年各工程局撤消,从1903-1926历时24年用款三千余万银元,西段完成宜昌-秭归段157公里的,40%路基工程,另曾铺轨7.5公里(后改线作废)。东段完成汉口166公里路基(后改用作公路)。
d、1903年-1947年川汉线走向方案几度变迁,终于一事无成。
2 建国后60年代线路走向方案的选择
建国后党和国家顺应民意,首先建成了川汉铁路西段-成渝铁路,为解决蜀道出川难的问题又相继修建了宝成线、川黔线。从50年代末起又开展了巴蜀东通道(川汉铁路东段)的研究。在上世纪60年代川汉线东段线路走向研究达到了高潮。
1964年8月,毛泽东两次提出目前中国经济命脉都集中在大城市和沿海地区,不利于战备之后,涉及13个省区的“三线建设”开始正式启动,其中,云贵川(当时重庆市隶属四川)和陕甘宁青称为“大三线”被认为是最理想的战略后方,少数国防尖端项目要遵循“靠山、分散、隐蔽”的原则布局。
为了实现毛主席战略思想,中央决定加速西南铁路网建设,于1964年9月12日铁道部以129号电示我院(铁道部第四勘测设计院)进行川汉线线路方案研究,1964年11月20日我院成立川汉铁路设计总队(代号4101),队部设在四川省秀山县,郭耻干兼总队长,杨嘉恩任政委,黄宝玮兼总工程师。随即组织人员现场踏勘,12月底前编写了察勘报告,向西南总指汇报清江、澧水、沅江三大方案情况,汇报后,部领导传达了毛主席指示“资源、线路都要用二三年时间认真调查,有根据才能比选。不可草率从事,也不可拖拖延延不认真紧张地从事调查”,吕正操部长也指示“川汉线地形、地质很复杂,应进一步不受拘束地设法找更好的方案”。
在1964年紧急踏勘基础上,1965年2-7月以19个勘测队3200多人,在北起长江北岸,南至沅江流域,东起京广线、西迄川黔线,在鄂、湘、黔、川四省境内约35万平方公里上进行了大面积选线。这轮选线中在各方的大力支援下,先后作纸上定线14500多公里,大小方案64个,实地踏勘6200多公里,相当于1947年国民党踏勘线路的3倍多。重点工程如园梁山10.5公里隧道,酉水峡谷约20公里的石灰岩洞穴发育地段进行了大面积的测绘、钻探、电探、和地震勘探工作,自彭水至到大溪河口百余公里线路还做了初测。最后于1965年8月完成了《川汉铁路察勘报告》报部。并组制模型向中央作了汇报。
◎1965年9月25日周恩来、李富春、谷牧、余秋里等领导参观川汉铁路模型。
这轮选线最终选出五大方案,向中央领导作了汇报。
1、长江北岸方案
线路走向:线路从长江埠起经:京山、钟祥、荆门、当阳、宜昌、沿长江北岸经香溪、秭归、巫山、奉节、云阳、万县,越铁风山经梁平、再越东山沿玉麟河,经江北跨嘉陵江以达重庆,全长912公里。
2、清江方案
线路走向:线路从长江埠起经:沙洋、枝城经长阳、资丘转入忠建河、经宣恩至咸丰,入川经黔江、彭水、涪陵到重庆,全长957公里。
3、桑植方案:
线路走向:长江埠经枝城、大堰垱、石门、大庸、桑植、龙山、丁砦、黔江、彭水至重庆全长1116公里。
4、澧水方案
线路走向:长江埠经枝城、大堰垱、石门、大庸、施溶溪、保靖、秀山、鹿角沱、彭水、涪陵至重庆全长1132公里。
优缺点:优点是,所经地区人口、粮食产量较多,铁、煤、磷产量丰,慈利以西地形隐蔽,便于设厂;桥隧工程少,仅次于长江北岸,线路较沅江方案短104公里,路网布置中较适中。缺点是,12‰地段较沅江方案长83公里,运营条件差些;慈利至长沙联轨线里程268公里,较沅江方案石板滩接轨长70公里,重庆株州方向运营里程则较沅江方案短28公里。
5、沅江方案
线路走向:长江埠经枝城、大堰垱、常德、沅陵、吉首、茶洞、秀山、鹿角沱、彭水、涪陵至重庆全长1235公里。
优缺点:优点是,所经地区人口、粮食产量、森林储量、磷矿蓄量较澧水方案多,双机坡地段较澧水方案短83公里,运营条件较好;东南接长沙较澧水方案短70公里,若南接火麻冲经低庄至金竹山与湘黔线东段相接而达株州;沅陵以西泸溪、辰溪、麻阳、凤凰、铜仁广大地区隐蔽条件好,有利于工业布点,对开发湘西极为有利,缺点是煤铁储量较澧水方案少,线路、桥隧均较长,造价贵1.2亿元,出现两个区间16‰坡度对运营不利;营盘至下水塞一段线路及连台山隧道地质条件较澧水方案之酉水峡谷一段线路为严重。
方案比选意见
长江北岸、清江、桑植三方案,缺点占主要地位不宜采用。
澧水与沅江方案:沅江方案经湘西经济据点多、布厂条件好,但控制地段地质条件较差。澧水方案线路较短,其他与沅江方案相比优缺点相反,两方案各有优势,故并列为主要方案。秀山以西:经涪陵方案优点明显,推荐为贯通方案。
这一时期,在党的第一代领导的关怀下虽然作了大量工作,朱德、周恩来等中央领导亲自听取了铁道部吕正操部长率技术人员的汇报,参观了沙盘,但由于国力有限最终,不得以决定缓建,最后决定修建襄渝线,以解决四川从东面出川的问题。
3 九十年代末适应重庆建市后新走向方案的选择
1998年我院为适应新形势的需要,组织人力对川汉线西段,重庆至焦柳铁路段。铁路方案进行了进一步的深化研究,共得出了五个方案:
1.重庆经涪陵、黔江、恩施、枝城,长度约733.5公里;
2.重庆经涪陵、黔江、桑植、石门,长度约676.97公里;
3.重庆经涪陵、石柱、恩施、枝城,线路长度约661.33公里;
4.重庆经涪陵、石柱、恩施、宣恩、鹤峰,至石门,线路长度约652.85公里;
5.经重庆经涪陵、黔江、宣恩、鹤峰,至石门,线路长度约652.02公里;
这次方案研究:以方案③即《重庆经涪陵、石柱、利川、恩施、建始、长阳至枝城》,为推荐方案。
4 线路实施阶段方案的选择
改革开放后从九十年代后期开始,铁路掀起了第二轮建设高潮,中央放开了修建铁路的融资方式,发挥中央和地方两个积极性,渝东鄂西地区,早年梦想又重新燃起。
由于投资主体起了变化,川(渝)、鄂地区人民要求铁路要更加贴近他们,不经湖南,不绕贵州。
根据铁道部的统一安排,1993年3月经规院、铁二院、铁四院共同完成了《西南铁路东通路规划研究报告》再次把川汉线走向(成都、重庆、达县、万县、恩施、枝城、荆门、武汉)作为主要方案推荐(注:当时确定了两个出川东通道,另一出川东通道为成都-重庆-怀化即渝怀线)。
1994年湖北省铁路公司委托我院编制了川汉铁路东段(即武汉至荆门段)的可行性研究报告;1995年2月受湖北省计委及恩施州政府委托,我院又编制了《川汉线枝城经恩施至万县段可行性研究报告》;1996年湖北省与铁道部达成修建武汉至荆门段铁路。同年部计划司以“计长(1996)115号”下达《关于调整1996年铁路勘测设计计划的通知》安排了初测、初步设计,1998年完成了初步设计。这一轮勘设情况如下,据地形情况大致可分为两段:
1、东段:恩施以东
宜万铁路东从长江边的宜昌市起,西到长江边万州市结束,中间两次越岭下到恩施盆地,沿线地形以恩施为界大致可分为两个单元,以后绕到建始下至恩施。
东段宜昌花艳接轨、以桥过长江,经土城、贺家坪、榔坪、野三关(巴东)、以取直方案穿野三关隧道至高坪、落水洞、建始、恩施,在混水河南岸枫香坪设恩施站。
2、西段:恩施以西
西段方案考虑有两个问题,一是要完成宜万线的万州接轨的选线方案确定。二是要为当时酝酿中的渝利线选好、留好接轨点。经比选后选用的建设方案走向为:出恩施站后,西跨清江,沿钟山南鹿至白果、穿云雾山跨渡口河、再穿马鹿箐隧道设箐口站、再穿金子山隧道至利川、在县城南设利川站,西行至凉雾(在此留好渝利线接轨位置)、之后线路折向西北在大鱼泉附近以长10.5公里齐岳山隧道穿越清江与长江分水岭。之后很快进入重庆市境、经罗田、鱼背山、至五桥在连沱过长江,接入达万铁路的终点站万州站。
5 对相关问题的深入解答
记者:正如您所研究的那样,到现在修建的宜万铁路为止,历史上已经提出过二十个川汉铁路的线路规划方案,现在的实施的,是第二十一个方案。为什么会有这么多的线路设计方案?难道科学不能为铁路规划与设计提供一个相对稳定的基础吗?
陈工:线路方案多变主要是由两方面的因素导致的,一是时代条件的变化,导致的建造铁路理念发生了变化,不同的建路理念导致不同的线路选择方案。比如清末提出筑路方案时,主要是考虑军事政治因素,经济因素还在其次,因此,张之洞规划的川汉铁路湖北境内段就一定要经行当时的军事重镇与关隘,而建国后六十年代我们规划川汉铁路时,当时的主导思想是“备战,备荒为人民”,铁路选线要坚持“分散、隐蔽、补偿”的理念,线路要尽可能连通当时“三线”建设的各个工业要点,所以,才有了那样的线路选择。到了九十年代,国际国内环境发生了重大的变化,一切以经济建设为中心。所以,这时的铁路建设理念就强调线路更直、距离更短、速度最快,最大程度带动经行地区的经济发展。
二是科学技术的影响。您所说的科学技术其实是一个不断变化发展的知识体系,它本身就是不断变化发展的,没有稳定不变的科学技术,自然也就没有基于“稳定”的科学基础上的线路设计。一百多年来,修建铁路的科学技术发生了翻天覆地的变化,自然也影响到了每次选线时的方案选择。在胡栋朝、詹天佑的时代,当时的隧道开凿技术和架桥技术都远达不到今天的水平,比如开凿不了长隧道,因为在测量技术上解决不了“穿袖子”的问题,就是从一座山的两边同时开凿隧道,很可能对不上口,接不起来。当时还解决不了在长江上架桥的问题,京汉铁路是靠铁路轮渡的办法解决火车过江问题的。所以,詹天佑他们在选择路线时,就尽可能地避开建隧道和桥梁的路段,为此不惜绕远。按照胡栋朝、詹天佑设计的川汉铁路线路,全长要达到1400公里,而我们今天的川汉铁路全长只有840公里,缩短了近600公里。但他们设计的线路上桥梁、隧道数里很少,只有21%,而且多为短小的隧道,最长的隧道只有1.6公里长,你们去看的上风垭隧道只有500米长。可我们今天的宜万铁路的桥隧比达到了74%,而且多是长隧道,动辄十几公里。1956年,武汉长江大桥建成后,我国桥梁建造技术有了突破性的发展,从此,铁路过长江不再是问题。所以说,以当时的技术水平,胡栋朝、詹天佑他们只能选择那样的线路,选不出今天的线路,而以我们今天的技术水平,也就没有必要去选择当时的路线了。
◎野三河大桥采用非对称坡拱技术,一跨跨越150多米的深谷。
◎万州长江大桥。首次采用主跨为360m单拱连续钢桁梁,为国内跨度之最。
记者:锡良所选择的线路方案事先经过勘测吗?
陈工:政治家提出的线路方案,不一定经过勘测,他们多是从政治的角度看问题的,与技术人员的立足点不同。
记者:未经事先勘测选择的线路岂不是会给后来的施工留下隐患,有可能因未曾了解到的技术困难,导致工期延长,或者在施工过程中改线。
陈工:是会带来这样的问题,但也情有可原。政治家立足于政治、经济的全局看问题,选线时往往会充分考虑到铁路的军事价值和经济意义,而铁路,也主要是为了解决这些问题而存在的。所以,他们的线路选择也有他们的价值。比如孙中山在选线时,也没经过事先勘测,但我们今天的宜万段在一定程度上与他当年所选的线路重合,说明他当时的考虑还是有道理的。至于技术上的困难,也总会随着科学技术的进步而得到解决的。
记者:晚清修建川汉铁路时,针对是先从成渝段开工、还是先从宜万段开工,胡栋朝和陆耀廷之间是有过不同意见的,川汉铁路公司董事会最终选择了从宜万段修起的方案,您对这件事怎么看?
陈工:从我个人的角度看,先从宜万段修起是较合适的,因为先修成渝段,虽然技术难度小,政治上见效也快,但没有从根本上解决“出川“的问题,只是解决了川内两座大城市间的交通问题,价值不大。
记者:依您看,按当时的技术条件,如果不发生保路风潮,资金供给也不存在问题的话,川汉铁路能否修得通?
陈工:一点儿一点儿地慢慢啃,也是能修成的,但时间就不好说了。原来预想要用七、八年,也许实际修下来,得花十几年。
记者:解放后六十年代在规划修建川汉铁路时,为什么最终选择了更绕远的襄渝线,而没有修宜万段?我们路上沿着襄渝铁路走了一段,觉得它穿越秦岭与巴山,也是深山大川,道路险峻,难道修建这条铁路的难度要比宜万线小?
陈工:宜万线的施工难度要比襄渝线大多了。襄渝线要穿过秦岭、巴山,是很险峻,但那都是外在的困难,容易发现,也相对好处理一些。宜万段通过的主要是石灰岩地区,岩溶地区占全线的70%。岩溶地区存在着很多潜在的巨大的溶腔,里面有很多水,这叫充水性溶腔,事先很难发现,对施工的危险也最大,突然爆发,不好控制。所以说,宜万段主要是“内伤”,“内伤”比“外伤”更难发现,更难诊断,也更难处理。
当时,国家决定先修襄渝线,而缓修宜万线,主要是从两方面的因素考虑的:一是经济方面的因素,综合计算下来,襄渝线的平均公里造价要远低于宜万线,当时国家可动用的预算才170亿元,所以,只能按当时的财力来办事,先修较便宜的襄渝线。二是技术方面的因素,以架桥技术为例,60年代,最高的桥梁也不到80米,只有77米,而现在宜万线的高桥不少都超过了100米。比如野三关大桥、沟谷深150米,一跨就跨过去了。以当时的技术来修今天的宜万线,确实存在着不少难以克服的技术困难。
当时的机车主要是蒸汽机车,能行驶的最长隧道就是4公里,超过4公里就得用内燃机车。但内燃机车也只能行驶不超过7公里长的隧道。现在使用电力机车就不存在这个问题,可以行驶通过十几公里长的隧道。宜万线的不少隧道都超过7公里。比如齐岳山隧道就长达10公里以上。
◎桥梁辉映。拍摄于从恩施到宜昌的高速公路上、榔坪镇附近。图片右边山腰上的铁路桥便是正在修建中的宜万铁路,左侧是恩施到宜昌的高速公路桥,由于宜万铁路与宜万公路基本上是并线行进,故两条路上的桥梁常有辉映之时。榔坪镇一带聚集的桥梁最多,造型各异,有“桥隧博物馆”之称。
记者:川汉铁路之所以一百年来也没有修通,是不是也与长江水道有关?因为有长江水道交通,所以,在川汉之间修建铁路的迫切性也就不太强。
陈工:有这方面的因素。晚清时之所以急着修川汉铁路,一个重要目的是解决川人的东向出川问题。当时,从东路出川主要靠长江水道,但三峡一带,滩多流急,风险极大,而且无法逆水行船。当时货物从长江水道出川,运输成功率只有30%。当时人称要走长江水道,要有不怕死,不怕丢货赔本的精神才行。有的船家用船将货物运出后,就地就把船卖了,因为再也弄不回去了。解放后随着轮船的使用和长江水道的治理,水运事业较为发达,在很大程度上解决了出川的问题。水运这种方式有其物美价廉的好处,但也有其速度慢的不足。所以,随着经济的发展,生活节奏越来越快,它的优势逐渐减弱,还得以铁路这种速度更快的运输方式来解决问题。
记者:宜万线的工程一再延期,究竟是什么原因造成的?主要是技术上遇到了未曾想到的困难吗?
陈工:技术上确实遇到了许多想不到的困难,比如为了发现溶腔,避免出现突水事故,我们就必须加大“超前预测预报”(即提前进行钻探勘测)的工作量,以往在施工过程中,只有在遇到了问题才使用钻探的方法,而在宜万线中,超前钻探已经成为一个固定的施工工序了,每打一个隧道,先向前水平钻探100米,看有没有溶腔,如果有,就先想办法把水抽出来,再进行施工。成昆铁路有1100公里长,钻探了才21万米,宜万线只有300公里,其钻探长度就达到34万米。技术上的困难是有些耽搁工程进度,但这不是主要的原因。导致工期推迟的最主要的原因是在施工过程中,方案又多次发生变化。这条铁路本来叫扶贫铁路,最初设计时速为80公里,后来改为120公里,现在则是要求达到160公里,速度指标提高了,曲线半径就要改,原来转急弯,现在要转大弯,改动就要花时间。而且,后来设计的是单线铁路,预留复线,后来改为直接铺设复线。
记者:为什么会在施工过程中发生这么大的调整?
陈工:主要的原因是我们国家这些年的经济和技术发展得都太快了,超出了人们原先的预想。经济的高速发展使得国家财力雄厚了,原来想做又一时做不到的事情现在能做到了。比如将原来的单线直接改为复线,一定会带来成本的增加。这条线原计划投资170亿,现在达到了220亿。经济的高速发展使得人们的时间观念发生了重大的变化,宁肯多花钱也要缩短在路上的时间。这种观念的变化迫使铁道部门必须改变修路理念,不断地提高速度指标。如何修建铁路是由不同时代的不同理念决定的,这是我最深切的感觉。Ω
◎湖北省利川市谋道镇初级中学。在去宜万铁路齐岳山隧道的路上,我们经过了谋道镇,这里是著名的水杉之乡,有一棵号称“水杉之母”的杉树,更值得一记的是这所谋道镇初级中学。该学校位于镇内的一座小丘陵上,一条石砌台阶,绿苔侵入石缝,诗意盎然,拾阶而上,豁然开朗,学校矗立其上,无车马之喧嚣,但闻朗朗读书声。图片中该校学生正在上体育课。
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