為了推動高速鐵路發(fā)展和鐵路網(wǎng)整體布局,國家制定了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,在建設(shè)過程中根據(jù)我國國民經(jīng)濟發(fā)展需求,不斷優(yōu)化修訂,形成了2004年、2008年調(diào)整、2016年三個規(guī)劃版本,其中在2008年調(diào)整版的“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng)基礎(chǔ)上進一步深化為2016年版的“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)[1],在歷次版本中均有(北)京蘭(州)通道的總體規(guī)劃,北京至張家口高速鐵路(以下簡稱“京張高鐵”)是京蘭通道的重要組成部分。
2008年12月,京張高鐵項目預(yù)可研工作正式啟動；2009年3月至7月,分別完成初測及可研工作、定測及初步設(shè)計工作；2010年7月,項目建議書批復(fù)；2015年9月,項目可行性研究報告批復(fù)；2015年11月,初步設(shè)計批復(fù)；2016年3月,完成全線招投標工作,全線工程開工建設(shè)；計劃2019年底建成通車。
當今，大部分高中學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)內(nèi)容時都喜歡用單一的思維去審視和理解課本，而且都采用的是比較陳舊的方法來解答習(xí)題，在解題思維上顯得比較呆板，缺乏變通.而習(xí)題又是教師對學(xué)生傳達自己解題步驟和核心技巧的載體，所以提高學(xué)生的解題能力至關(guān)重要.
京張高鐵位于北京市西北、河北省北部,本線起自北京北站,經(jīng)北京市海淀、昌平、延慶三個區(qū),跨官廳水庫,河北省懷來縣、下花園區(qū)、宣化區(qū),西迄張家口站。正線全長174 km,其中北京市境內(nèi)70 km,河北省境內(nèi)104 km。橋梁總長66 km,隧道總長49 km,橋隧比為66%。全線共設(shè)北京北、清河、八達嶺長城(地下站)、張家口等10座車站,其中北京北、清河、張家口為始發(fā)終到站。崇禮鐵路自京張高鐵下花園北站接軌,途徑下花園區(qū)、宣化區(qū)、赤城縣、崇禮縣,大致呈南北走向,向北越嶺至太子城村設(shè)太子城站,預(yù)留進一步向錫林浩特方向延伸的條件,線路全長53 km,橋梁長度16 km,隧道長度23 km,橋隧比74%。京張高鐵及崇禮鐵路線路平面示意見圖1。
圖1 京張高鐵及崇禮鐵路線路平面示意
表1 京張高鐵及崇禮鐵路主要技術(shù)標準
序號項目京張高鐵崇禮鐵路1鐵路等級客運專線客運專線2正線數(shù)目雙線雙線3速度目標值/(km/h)250～350 2504線間距/ m4.6～5.04.65最小曲線半徑/m一般4000～7000困難3500～5500 一般3500,困難30006最大坡度一般20‰,困難30‰ 一般20‰,困難30‰7牽引種類電力電力8機車類型動車組動車組9到發(fā)線有效長度/m65065010列車運行控制方式自動控制自動控制11調(diào)度指揮方式綜合調(diào)度集中綜合調(diào)度集中
京張高鐵是國家“八橫八縱”高速鐵路之京蘭通道的重要組成部分,與崇禮鐵路共同構(gòu)成京津冀城際鐵路網(wǎng)的重要組成部分,兼顧北京市郊客運功能,同時也是國家舉辦2022年冬奧會的重要配套基礎(chǔ)設(shè)施。項目建成后,對于促進京津冀地區(qū)協(xié)同發(fā)展,為2022年冬奧會賽事舉辦提供交通保障,帶動沿線地區(qū)人員交流與旅游資源開發(fā)等具有重要意義；同時作為京蘭通道重要組成和京昆通道有機組成,對于構(gòu)建西北寧夏及蒙西、晉北地區(qū)快速進京通道,實現(xiàn)北京與張家口城際交通聯(lián)系,滿足延慶與北京市區(qū)市郊通勤等具有重要作用。
一項工程的整體水平首先要看設(shè)計,設(shè)計是所有工作的靈魂和源頭,所以設(shè)計工程師在這方面下了很大的工夫,要創(chuàng)新首先應(yīng)該在理念上做足功課、下大力氣。鐵路運輸?shù)谋举|(zhì)和目標是什么？就是更好地為人民服務(wù),所以鐵路的設(shè)計、建設(shè)要始終堅持“不忘人民鐵路為人民的初心,牢記打造高標準鐵路產(chǎn)品的使命”,特別是在新時代要充分體現(xiàn)高鐵客站建設(shè)的“暢通融合、綠色溫馨、經(jīng)濟藝術(shù)、智能便捷”十六字的新理念；另外，無論是路基、橋梁、隧道等線下工程還是通信信號等四電工程都有創(chuàng)新的設(shè)計,如在京張高鐵設(shè)計中實現(xiàn)了首座滿足開行時速350 km的高速鐵路鋼桁梁橋—官廳水庫特大橋；為了最大限度方便游客游覽八達嶺長城,在軌面埋深達102 m的地下設(shè)置了建筑面積約4萬m2的大跨度復(fù)雜洞室結(jié)構(gòu)的八達嶺長城地下高鐵車站；跨越京藏高速公路的土木特大橋采用墩頂轉(zhuǎn)體設(shè)計技術(shù)獲得了國家發(fā)明專利；城區(qū)內(nèi)清華園盾構(gòu)隧道的全預(yù)制拼裝設(shè)計大大提高了施工效率,節(jié)省了工程投資,減少對周邊環(huán)境的影響,洞內(nèi)施工環(huán)境也極大改善；路基邊坡采用一體化的生態(tài)護坡系統(tǒng)[2],主要由錨桿、土工格室、立體防護網(wǎng)、雨水收集及智能灌溉組成；綜合視頻一體化的系統(tǒng)設(shè)計；世界上首次實現(xiàn)的時速350 km自動駕駛技術(shù)(C3+ATO)[3]；全壽命周期的BIM設(shè)計[4-5]；太子城車站是世界上首個直達奧運賽場的高鐵車站,旅客到達即置身于賽區(qū)之中。
選取東北地區(qū)有代表性的大豆品種東農(nóng)49進行盆內(nèi)有土種植，在不同生長時期采取挖掘法從盆中取出，然后將其植入預(yù)先準備好的營養(yǎng)液中進行無土栽培試驗，并用數(shù)碼相機拍攝已獲取根系數(shù)據(jù)，測量并記錄大豆根系的生長情況。
以往的鐵路設(shè)計原則上一條線一個標準,在京張高鐵設(shè)計中打破常規(guī),結(jié)合項目沿線周邊環(huán)境、地形地貌特點、各方要求,因地制宜的合理選擇不同的技術(shù)標準,京張高鐵全線涵蓋了我國目前鐵路客運時速120～350 km的全系列標準。其中設(shè)計時速200 km及以下標準線路占比18%,設(shè)計時速250 km標準線路占比46%,最高設(shè)計時速350 km標準線路占比36%[6-7]。如果說老京張鐵路是“近代鐵路發(fā)展的里程碑”,那么新京張高鐵堪稱“當代鐵路建設(shè)的教科書”。京張高鐵線路分段采用不同技術(shù)標準情況見圖2。
圖2 京張高鐵線路分段采用不同技術(shù)標準情況示意
精品工程就是通過精心組織、精心設(shè)計、精心施工,打造出來的卓越不凡、品質(zhì)一流工程,其具有設(shè)計新穎,巧奪天工；安全可靠,適應(yīng)性強；技術(shù)先進,質(zhì)量無缺陷,經(jīng)得起時間和歷史的檢驗；用戶滿意,社會認可等特性和特點。通俗講就是要實現(xiàn)實體工程的“內(nèi)實外美”,既要保證工程質(zhì)量,又要在外觀上給人耳目一新的感受。京張高鐵著力打造了以90項工點為代表的精品工程品牌。
智能高鐵[8]較為正式的定義是將云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、BIM等先進的現(xiàn)代化技術(shù),運用到高鐵的建設(shè)和運營中,推動鐵路從數(shù)字化向智能化方向發(fā)展[9],實現(xiàn)鐵路設(shè)備設(shè)施更加安全可靠,運營管理更加經(jīng)濟高效,客貨服務(wù)更加溫馨便捷,展現(xiàn)中國鐵路良好的社會形象。通俗的解釋就是實現(xiàn)旅客體驗的溫馨便捷。京張高鐵的智能設(shè)計可分為智能建造[10-11]、智能列車、智能運營[12]三個部分,比如工程建設(shè)過程中采用的清華園盾構(gòu)隧道全預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)、八達嶺地下車站的精準微損傷控制爆破技術(shù)、路基排水溝的滑模施工技術(shù)、橋梁的墩頂轉(zhuǎn)體技術(shù)等；以及智能大腦,工務(wù)、電務(wù)、供電系統(tǒng)智能管理與運維,刷臉進站,站內(nèi)機器人智能導(dǎo)航,wi-fi的全覆蓋,全方位的資訊服務(wù)等,在高鐵列車上就能看奧運直播,讓旅客有一種全新的體驗。
京張高鐵設(shè)計全過程遵循綠色的辦奧理念。全線開展了綠色景觀設(shè)計,結(jié)合京張沿線自然環(huán)境,創(chuàng)新性地提出了將全線劃分為五大景觀分區(qū)：城郊風(fēng)光、關(guān)塞風(fēng)光、大澤風(fēng)光、燕北風(fēng)光、雪國風(fēng)光(圖3),每個景觀分區(qū)都有代表性的工點,同時以京張高鐵的設(shè)計為依托,打造制定了《鐵路工程綠化設(shè)計和施工質(zhì)量控制標準(北方地區(qū))》的新標準；為了不對官廳湖環(huán)境產(chǎn)生任何影響,專門設(shè)計了官廳橋雨水收集系統(tǒng),鐵路橋上的自然降水不會直接流入官廳湖,而是通過橋上排水系統(tǒng)收集到官廳湖兩岸的蒸發(fā)池中；清河站[5]采用了再生材料,通過采光管節(jié)約能源,還設(shè)計了密閉管道垃圾輸送系統(tǒng),可直接將垃圾通過管道輸送到市政排污系統(tǒng)中；京張高鐵所有車站均達到二星綠色鐵路客站標準,通過細化設(shè)計,清河站和太子城站在原二星的基礎(chǔ)上達到了三星綠色鐵路客站標準,清河站同時符合LEED GOLD(綠色能源與環(huán)境設(shè)計先鋒獎金獎)標準[13]；清河站設(shè)計在老站房原位新建車站,本著對歷史的尊重,也為了有效地保護清河老站房,設(shè)計采用了不拆除一磚一瓦的整體平移技術(shù), 建成后新、老站房將相互呼應(yīng),共同見證鐵路發(fā)展的百年滄桑。
在京張高鐵首次提出了文化設(shè)計的概念,同步開展了全線的“一站一景”設(shè)計,顧名思義,每一個車站都是一處風(fēng)景；除車站以外還對重點的隧道洞門、全(半)封閉聲屏障、官廳特大橋的景觀照明等進行了專項設(shè)計,使京張高鐵成為一道高速飛馳的靚麗的風(fēng)景線。與清華大學(xué)等高等院校合作打造并落位文化京張,使旅客在乘坐高鐵的同時感受中國文化、長城文化、京張文化。
在山洪災(zāi)害防治縣級非工程措施項目檢查中發(fā)現(xiàn)，部分省份群測群防體系完全采用自籌經(jīng)費，在配套經(jīng)費不能完全到位的情況下，往往忽略了群測群防體系建設(shè)，不能達到山洪災(zāi)害防治非工程措施項目建設(shè)的目標。為了解決上述問題，一方面要強調(diào)群測群防體系建設(shè)的重要性，另一方面要規(guī)范群測群防體系建設(shè)。參照部分省份建設(shè)經(jīng)驗，提出“十個一”的標準化建設(shè)內(nèi)容，即在山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)內(nèi)的每個村，要做到必須有1個簡易雨量監(jiān)測報警站，明確1名報警員，配備1套簡易報警設(shè)備，編制1個村級應(yīng)急撤避預(yù)案，確定1處避災(zāi)安置點，制作1個宣傳告示欄，每戶發(fā)放1張明白卡，每戶明確1個轉(zhuǎn)移避險責任人，至少搞1次培訓(xùn)，至少搞1回演練。
圖3 京張高鐵景觀分區(qū)示意
京張高鐵與老京張鐵路在同一個起點、同一個終點、同一條路徑,新的京張高鐵將老京張鐵路融入其中(圖4),特別是在北京北至昌平一段,老京張鐵路已成了京張高鐵不可分割的一部分,京張高鐵再一次賦予了老京張鐵路新的生命。110年前建成的老京張鐵路以著名的“人”字線(又稱“之”字線)實現(xiàn)了創(chuàng)新,挺起了當時民族的脊梁,110年后的今天京張高鐵的修建,將“人”字發(fā)展為“大”字, 預(yù)示著偉大祖國必將更加強大、繁榮昌盛。
東方宇軒精研此陣陣法，與俠客島若歸陣互相參詳，將偌大的軍陣改成三人協(xié)作的進攻陣法，前面一人用萬花秘笈《武經(jīng)》中的拳法，中間一個用掌法，后面一個用腿法，三人一體，共同進退，克柔攻堅，遂有無窮的妙用。東方宇軒見三人落落大方，毫無懼意，袁安矮身沖拳如風(fēng)，上官星雨長身揮掌如雨，李離左右出腿快如閃電，就知道他們過去半年的修習(xí)出過汗流過血，能闖過六試絕非僥幸，心下快慰，右手不自覺地就捋上了黑漆漆的長須。
圖4 京張高鐵、老京張鐵路融為一體
圖5 八達嶺長城站
通過前文的介紹,相信讀者能大概了解到京張高鐵創(chuàng)新設(shè)計的特別之處,在此列舉一部分能夠體現(xiàn)上述特點的典型工點圖片(圖5～圖12)。主要有八達嶺長城站、官廳水庫特大橋、清華園大直徑盾構(gòu)隧道、太子城站、清河站等。
圖6 八達嶺隧道進、出口效果圖
圖7 清華園盾構(gòu)隧道全預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)
圖8 太子城站
圖9 石質(zhì)路塹生態(tài)護坡
圖10 生產(chǎn)生活房屋景觀設(shè)計
圖11 官廳水庫特大橋照明景觀設(shè)計(實景)
圖12 清河站主體鋼結(jié)構(gòu)細部BIM設(shè)計
中國鐵路的發(fā)展已經(jīng)進入了高質(zhì)量發(fā)展的新階段,由數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變也是大勢所趨,京張高鐵作為我國智能高鐵的1.0版僅是一個新的開端,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,相信鐵路會越來越智能,旅客體驗也會越來越溫馨便捷,這就要求設(shè)計從源頭要更新理念,更加以人為本。京張高鐵在設(shè)計理念上全面創(chuàng)新,從契合綠色辦奧理念、靈活選用技術(shù)標準、打造綠色環(huán)保人文高鐵、實現(xiàn)“精品工程、智能京張”目標等方面入手更新傳統(tǒng)設(shè)計理念,為實現(xiàn)鐵路的可持續(xù)發(fā)展提供有效保障,京張高鐵將成為新時代中國鐵路繼京滬高鐵、青藏鐵路之后又一個劃時代、里程碑式的鐵路工程。希望今后的鐵路設(shè)計能以京張高鐵為一個新的開始,不斷完善、豐富,為實現(xiàn)“交通強國、鐵路先行”的中國夢增光添彩。
參考文獻：
[1] 國家發(fā)展改革委,交通運輸部,中國鐵路總公司.關(guān)于印發(fā)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的通知:發(fā)改基礎(chǔ)[2016]1536號[EB/OL].(2016-07-13)[2019-11-09].http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbghwb/201607/t20160720_813863.html.
[2] 宣立華.巖質(zhì)路塹邊坡綠色防護技術(shù)在京張高鐵的應(yīng)用研究[J].鐵道勘察,2019,45(1):77-81.
[3] 李紅俠.我國智能高鐵自動駕駛技術(shù)應(yīng)用進展[J].鐵道標準設(shè)計,2019,63(6):151-155.
[4] 張軒.基于Bentley平臺的鐵路隧道BIM技術(shù)應(yīng)用研究[J].鐵道標準設(shè)計,2019,63(4):107-112.
[5] 王欣睿.基于BIM的綜合交通樞紐管線綜合設(shè)計研究——以京張高鐵清河站設(shè)計為例[J].鐵道標準設(shè)計,2019,63(9):97-100,125.
[6] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司.新建北京至張家口鐵路可行性研究報告[R].北京:中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司,2015.
[7] 中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司.新建北京至張家口鐵路初步設(shè)計·第一篇總說明書[Z].北京：中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司,2015.
[8] 何華武, 朱亮, 李平, 等.智能高鐵體系框架研究[J].中國鐵路, 2019(3):1-8.
[9] 劉為群.BIM技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字鐵路建設(shè)的實踐與思考[J].鐵道學(xué)報,2019,41(3):97-101.
[10] 王峰.我國高速鐵路智能建造技術(shù)發(fā)展實踐與展望[J].中國鐵路,2019(4):1-8.
[11] 李壽兵.智能環(huán)境下的鐵路勘察設(shè)計[J].鐵道標準設(shè)計,2018,62(10):1-5,12.
[12] 王保國,張可新,楊桉,等.高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維護管理及綜合維修體系研究[J].中國鐵路,2019(3):16-21.
[13] 趙敬源,黃志勇.LEED V4與《綠色建筑評價標準》的對比研究[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2017,49(3)：408-415.
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