中國上百億美元搞定沙特高鐵,這三大沙漠難題,日德偷學不來

資訊     2021年06月12日

提起沙特,相信大家都很熟悉,石油讓沙特變成了一個真正富得流油的國家。而沙漠卻使得這個國家的交通條件非常差。在2009年,沙特就放出豪言「哥不缺錢」,但是苦於沒技術,於是拿出600億美元找人來修建沙漠高鐵。

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沙特石油

看到這麼誘人的條件,自然引來了不少世界高鐵豪強前來搶單,比如日本、德國。其實他們心裡非常清楚,在沙漠中修高鐵,難度極大,沙特高鐵根本就不是他們的菜,一旦接下來,十有八九要搞砸。與其這樣,那不如就讓中國去獻醜吧,他們也好看看熱鬧。

實在不好意思,結果讓他們失望了,中國這次算是給全世界好好上了一課,用實際行動告訴他們,什麼叫做,只要我想干,就一定會幹的驚天動地。在沙漠高鐵建成的同時,還幫他們解決了一個世紀難題,沙漠治理!

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全長450km,歷時10年,建成世界首條時速為360公里的沙漠高鐵,連接麥加和麥地那兩座聖城的麥麥高鐵,這裡是全世界數百萬穆斯林朝覲的地方,2019年正式通車後,兩地通行時間將由4個小時縮短到2個小時。下面我們就來分析一下, 沙漠中修高鐵面臨的這些施工難題。第一,乾旱炎熱;第二,風沙大;第三,路基不穩。

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乾旱炎熱 風沙大 路基不穩

首先,麥麥高鐵橫穿阿拉伯沙漠,這裡最高溫度能超過55攝氏度,是世界上最熱的地區。別說是修高鐵,即便是我們正常的生活都很困難。一般在我國南方地區,溫度超過40攝氏度,都會要求停止室外露天作業。

第二 就是風沙非常大

這也是麥麥高鐵在技術上面臨的最大挑戰。由於受到風沙的影響,會造成沙漠中沙丘的流動,隨著時間的推移,這些沙丘就會淹沒掉高鐵線路。如果遇到沙塵暴等惡劣天氣,還會造成設備的磨損和侵蝕,比如電氣設備、通信信號、鋼軌、軌枕和扣件等設施,這樣整條線路的使用壽命就會嚴重縮水。

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沙漠高鐵

要解決這個問題,就必須先對沙漠進行治理。就這一點,日本和德國這兩兄弟,也只能望而止步,他們在沙漠中修建大型基建,可謂是毫無經驗。而我國早已經歷了千錘百鍊,在西北地區,有著大片的荒漠,早1959年,就已經開始進行引洪淤地和引水拉沙等沙漠改造工程。

但對於在阿拉伯沙漠建高鐵,我們仍然是小心謹慎,先是修建了一段450米長的路段進行測試,通過模擬預測沙子的運動,在鐵路兩側設置有攔沙溝和寬達40米的積沙平台,儘可能降低風沙對鐵路系統的侵蝕。同時,對於鐵路周邊一些比較危險的沙丘,採用瀝青碎石進行平面固沙。結果表明,沙粒流動得到了很好地控制,隨後才開始進行大規模建設。

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沙特高鐵

而在這一過程中,我國還聘請了許多當地的工人,並對其400多名工人進行了技術培訓,包括沙漠治理方法。

我們來看看沙特技術顧問穆罕默德是如何評價中國的,「我們與中國企業合作得非常愉快,我們還一起研究技術課題,從他們那裡學到了很多好的技術和管理經驗。他們那種不怕困難,戰勝困難的勇氣和精神也讓我們感觸很深。」

看到這裡,希望大家能為中國智慧點個贊。

第三就是 在沙漠地質環境中普遍存在路基軟弱的問題

由於砂的黏聚性弱,鬆散性強,保水性差,很難直接承重。不但會造成材料運輸和大型機械設備等作業困難,最主要的是,一般的地基加固處理辦法很難湊效。但是為了控制成本,加快進度,我們又不能進行大面積的換填,也就說不能把鐵路沿線的細砂運走,換成可以夯實的土,這工程量無異於愚公移山。

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地基夯實

那就只能在施工工藝上下功夫,根據砂層的不同厚度我們分別採用了衝擊碾壓法和振沖擠密法施工。壓路機大家都不陌生,所謂衝擊碾壓就是採用低頻率、高振幅產生的衝擊波,使地下深層的密實度不斷積累增高,達到深層壓實的目的。有點像履帶式強夯機一樣,雖然夯實速度不夠快,但是夯實深度足夠深,從而保證地基的穩固。

去過沙灘的朋友都知道,一腳踩下去,砂子會向兩側擠壓,而振沖擠密法就是這麼一個原理,通過振動擠壓使得沙粒向低勢能位置轉移,從而達到密實砂土的目的。除了振動密實外,還採用當地比較常見的細小礫石作為回填材料,提升路基的強度和抗變形能力。通過後續的檢測,證實這種方法是完全滿足設計要求的,而且各項指標均在控制範圍內。

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砂礫回填

通過就地取材,不僅解決了沙漠中施工材料來源及運輸困難的問題,而且減少了對周邊環境的影響。

要說它最難修建的還是,麥加車站特大橋,大橋總長1556米,橫跨5條公路,而且位於地震帶上,設計最為複雜、施工條件最差,橋樑最大寬度72.6米,是世界高速鐵路最寬的橋樑。就單單混凝土開裂這一個問題,就很難解決。沙特的高溫天氣,加上極大的晝夜溫差,對橋樑混凝土澆築帶來了非常大的挑戰。

針對這一問題,我國採用了高流態自密 實混凝土與現場埋設溫度傳感器採集數據實時監測的方法,一來可以保證混凝土不需要振搗就可以自由流動並密實,二來通過實時溫度數據加強橋樑養護,加以力學分析,提前採取措施,從而避免開裂。

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麥加車站特大橋

現如今,麥麥高鐵已經運營超過2年,運營效果超出預期,列車準點率超過93%。我國高鐵從當初的冷嘲熱諷,到如今走出國門,正是一代代基建人的努力,才有了基建狂魔。

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