石太鐵路客運(yùn)專線的建設(shè)，將顯著改善山西交通運(yùn)輸基礎(chǔ)條件，大幅度提高鐵路客運(yùn)能力，方便旅客出行；必將拓寬晉煤外運(yùn)通道，充分釋放貨運(yùn)能力，緩解山西鐵路運(yùn)輸緊張狀況；必將有力地促進(jìn)山西新型能源基地建設(shè)，有力地促進(jìn)山西、河北兩省的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和聯(lián)系，加快融入環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的步伐，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速繁榮和發(fā)展。石太鐵路客運(yùn)專線東起河北省省會(huì)石家莊，西至山西省首府太原，全長(zhǎng)189.93公里，其中新建鐵路長(zhǎng)162.473公里，途經(jīng)鹿泉市、井陘縣、平山縣、盂縣、壽陽(yáng)縣、陽(yáng)曲縣等。
石太鐵路客運(yùn)專線是我國(guó)第一批開(kāi)工建設(shè)的客運(yùn)專線，是一條集新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備于一體的跨世紀(jì)高新技術(shù)系統(tǒng)工程，修建石太客運(yùn)專線，與既有鐵路實(shí)現(xiàn)客貨分線，新線輸送旅客設(shè)計(jì)時(shí)速每小時(shí)達(dá)250公里，太原至石家莊間的旅行時(shí)間縮短至一小時(shí)以內(nèi)，將大大提高與高速公路競(jìng)爭(zhēng)的能力?？拓浄志€后，可充分釋放石太既有線的貨運(yùn)能力，對(duì)提高交通運(yùn)輸質(zhì)量、滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)運(yùn)輸?shù)男枨蟆⑼苿?dòng)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)以及區(qū)域國(guó)土開(kāi)發(fā)起到十分重要的作用。
石太客運(yùn)專線專線將建隧道32座，隧道延展長(zhǎng)度74.58公里，占新建鐵路長(zhǎng)度的45.9%。其中，太行山、南梁隧道是該線的重點(diǎn)工程項(xiàng)目。
太行山隧道長(zhǎng)約27.84公里，設(shè)計(jì)為雙洞兩條單線隧道，左線隧道長(zhǎng)27.839公里，右線隧道長(zhǎng)27.848公里，是目前我國(guó)在建高速鐵路最長(zhǎng)的山嶺隧道之一，隧道穿過(guò)太行山山脈主峰越宵山。
南梁隧道長(zhǎng)約11.53公里，其中包括雙線隧道長(zhǎng)5.315公里；喇叭口過(guò)渡段隧道長(zhǎng)0.48公里；左單線隧道長(zhǎng)5.731公里，右單線隧道長(zhǎng)5.743公里。
太行山、南梁隧道地質(zhì)情況復(fù)雜，不但要通過(guò)4478雙延米的膏溶角礫巖及巖溶、巖爆和富水構(gòu)造帶及黏土、新老黃土等特殊地層，而且還相互毗連，兩座隧道累計(jì)長(zhǎng)度接近40公里，需在隧道內(nèi)進(jìn)行防災(zāi)救援模式、運(yùn)營(yíng)通風(fēng)與防災(zāi)通風(fēng)、火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等特殊設(shè)計(jì)。
鐵三院工程技術(shù)人員為保證太行山、南梁隧道工程質(zhì)量的百年大計(jì)，結(jié)合工程實(shí)際和設(shè)計(jì)需要，先后對(duì)《膏溶角礫巖工程特征及隧道結(jié)構(gòu)與施工安全對(duì)策研究》、《客運(yùn)專線單雙線隧道漸變段結(jié)構(gòu)型式研究》、《特長(zhǎng)隧道防災(zāi)救援、安全疏散及通風(fēng)技術(shù)研究》等課題進(jìn)行研發(fā)，并獲準(zhǔn)作為2006年鐵道部重大科技開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。
《膏溶角礫巖工程特征及隧道結(jié)構(gòu)與施工安全對(duì)策研究》，是針對(duì)膏溶角礫巖特殊物質(zhì)結(jié)構(gòu)不良地質(zhì)條件，解決修建隧道的斷面形式、支護(hù)襯砌、防排水、結(jié)構(gòu)耐久性、變形基準(zhǔn)及基底處理等一系列問(wèn)題，目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)可借鑒。
膏溶角礫巖物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)是由泥灰?guī)r、硬石膏及石灰?guī)r礦物構(gòu)成，膠結(jié)程度極差，風(fēng)化酥裂的巖石遇水容易崩解，抗壓強(qiáng)度極低，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)還存在一定腐蝕性。鐵三院堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)理念，在隧道開(kāi)挖通過(guò)有水膏溶角礫巖地段時(shí)，及時(shí)做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)指導(dǎo)施工。為了滿足客運(yùn)專線隧道內(nèi)旅客舒適度的要求及工程結(jié)構(gòu)受力的需要，對(duì)圓形、馬蹄形、橢圓形三種斷面型式進(jìn)行了科學(xué)計(jì)算、分析對(duì)比，提出膏溶角礫巖地層區(qū)段隧道的合理斷面型式，確保工程施工和運(yùn)營(yíng)安全，并根據(jù)工程進(jìn)展情況，開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究及綜合分析，使課題研究成果及時(shí)服務(wù)于工程需要。
通過(guò)《膏溶角礫巖工程特征及隧道結(jié)構(gòu)與施工安全對(duì)策研究》，鐵三院掌握了膏溶角礫巖的宏觀地質(zhì)構(gòu)造和隧道洞身的分布規(guī)律、提出膏溶角礫巖的分類、圍巖分級(jí)和試驗(yàn)方法；確定了在膏溶角礫巖地質(zhì)條件下修建隧道的合理斷面預(yù)支護(hù)、支護(hù)形式、支護(hù)參數(shù)和基底加固方法；提出膏溶角礫巖特殊不良地質(zhì)隧道的位移控制基準(zhǔn)、施工方法以及隧道結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)等。完成了《膏溶角礫巖工程特性研究階段成果報(bào)告》、《結(jié)構(gòu)合理斷面形式、支護(hù)結(jié)構(gòu)及參數(shù)優(yōu)化階段成果報(bào)告》和《現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、位移反分析、變形控制基準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)階段成果報(bào)告》，并通過(guò)了鐵道部科技司組織的專家評(píng)審，其中膏溶角礫巖無(wú)水地段的研究結(jié)果已經(jīng)應(yīng)用在太行山隧道動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與施工中。
南梁隧道與太行山隧道毗連，因受太行山隧道雙洞2條單線的影響，線路要在南梁隧道內(nèi)由35米線間距過(guò)渡到4.6米的單洞雙線隧道，喇叭口段隧道最大斷面為23.3米、高度為16米，開(kāi)挖面積為300平方米，如此大的鐵路隧道斷面在國(guó)內(nèi)實(shí)屬罕見(jiàn)，開(kāi)挖時(shí)易發(fā)生坍塌、冒水、冒頂、突泥、斷層等事故。為了確保南梁隧道單雙洞過(guò)渡段支護(hù)結(jié)構(gòu)安全、合理和過(guò)渡段、小凈距隧道施工安全，鐵三院工程技術(shù)人員進(jìn)行了《客運(yùn)專線單雙線隧道漸變段結(jié)構(gòu)型式研究》。通過(guò)“雙連拱”和“超大斷面”隧道開(kāi)挖工藝的對(duì)比研究分析，選擇以超大斷面隧道由雙線隧道直接過(guò)渡為兩條單線隧道，形成了一套完整的鐵路隧道單雙洞過(guò)渡段安全施工方法及工藝設(shè)計(jì)技術(shù)。目前南梁隧道主體工程已基本完成，《客運(yùn)專線單雙線隧道漸變段結(jié)構(gòu)型式研究》階段成果已經(jīng)通過(guò)了鐵道部專家的評(píng)審。
鐵三院在《特長(zhǎng)隧道防災(zāi)救援、安全疏散及通風(fēng)技術(shù)研究》課題中，提出了“以防為主，防消結(jié)合，方便自救，快速疏散”的防災(zāi)救援原則，率先在鐵路特長(zhǎng)隧道內(nèi)引入“緊急救援站”的設(shè)計(jì)理念。當(dāng)列車意外發(fā)生火災(zāi)事故后不能及時(shí)駛出隧道時(shí)，列車可停靠在一個(gè)疏散條件完善的救援站?！熬o急救援站”設(shè)有防災(zāi)通風(fēng)設(shè)施，滿足旅客在隧道內(nèi)需要的新鮮空氣，達(dá)到保護(hù)旅客、降低事故損失的目的。鐵三院開(kāi)發(fā)的《特長(zhǎng)隧道防災(zāi)救援及安全疏散模式標(biāo)準(zhǔn)》、《特長(zhǎng)隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)及防災(zāi)通風(fēng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》階段技術(shù)成果，已通過(guò)鐵道部專家評(píng)審，填補(bǔ)了我國(guó)鐵路特長(zhǎng)隧道防災(zāi)救援、安全疏散、運(yùn)營(yíng)通風(fēng)及防災(zāi)通風(fēng)等技術(shù)領(lǐng)域的空白，為特長(zhǎng)隧道的安全設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理、防災(zāi)救援、通風(fēng)組織等，提供強(qiáng)有力的技術(shù)和理論支持。
