石太鐵路客運專線的建設(shè)，將顯著改善山西交通運輸基礎(chǔ)條件，大幅度提高鐵路客運能力，方便旅客出行；必將拓寬晉煤外運通道，充分釋放貨運能力，緩解山西鐵路運輸緊張狀況；必將有力地促進山西新型能源基地建設(shè)，有力地促進山西、河北兩省的經(jīng)濟社會發(fā)展和聯(lián)系，加快融入環(huán)渤海經(jīng)濟圈的步伐，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的快速繁榮和發(fā)展。石太鐵路客運專線東起河北省省會石家莊，西至山西省首府太原，全長189.93公里，其中新建鐵路長162.473公里，途經(jīng)鹿泉市、井陘縣、平山縣、盂縣、壽陽縣、陽曲縣等。
石太鐵路客運專線是我國第一批開工建設(shè)的客運專線，是一條集新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備于一體的跨世紀高新技術(shù)系統(tǒng)工程，修建石太客運專線，與既有鐵路實現(xiàn)客貨分線，新線輸送旅客設(shè)計時速每小時達250公里，太原至石家莊間的旅行時間縮短至一小時以內(nèi)，將大大提高與高速公路競爭的能力?？拓浄志€后，可充分釋放石太既有線的貨運能力，對提高交通運輸質(zhì)量、滿足社會發(fā)展對運輸?shù)男枨?、推動沿線區(qū)域經(jīng)濟以及區(qū)域國土開發(fā)起到十分重要的作用。
石太客運專線專線將建隧道32座，隧道延展長度74.58公里，占新建鐵路長度的45.9%。其中，太行山、南梁隧道是該線的重點工程項目。
太行山隧道長約27.84公里，設(shè)計為雙洞兩條單線隧道，左線隧道長27.839公里，右線隧道長27.848公里，是目前我國在建高速鐵路最長的山嶺隧道之一，隧道穿過太行山山脈主峰越宵山。
南梁隧道長約11.53公里，其中包括雙線隧道長5.315公里；喇叭口過渡段隧道長0.48公里；左單線隧道長5.731公里，右單線隧道長5.743公里。
太行山、南梁隧道地質(zhì)情況復(fù)雜，不但要通過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，兩座隧道累計長度接近40公里，需在隧道內(nèi)進行防災(zāi)救援模式、運營通風與防災(zāi)通風、火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等特殊設(shè)計。
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，結(jié)合工程實際和設(shè)計需要，先后對《膏溶角礫巖工程特征及隧道結(jié)構(gòu)與施工安全對策研究》、《客運專線單雙線隧道漸變段結(jié)構(gòu)型式研究》、《特長隧道防災(zāi)救援、安全疏散及通風技術(shù)研究》等課題進行研發(fā)，并獲準作為2006年鐵道部重大科技開發(fā)計劃項目。
《膏溶角礫巖工程特征及隧道結(jié)構(gòu)與施工安全對策研究》，是針對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、支護襯砌、防排水、結(jié)構(gòu)耐久性、變形基準及基底處理等一系列問題，目前在國內(nèi)還沒有成功的經(jīng)驗可借鑒。
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，風化酥裂的巖石遇水容易崩解，抗壓強度極低，對混凝土結(jié)構(gòu)還存在一定腐蝕性。鐵三院堅持以人為本的設(shè)計理念，在隧道開挖通過有水膏溶角礫巖地段時，及時做好地質(zhì)超前預(yù)報指導(dǎo)施工。為了滿足客運專線隧道內(nèi)旅客舒適度的要求及工程結(jié)構(gòu)受力的需要，對圓形、馬蹄形、橢圓形三種斷面型式進行了科學計算、分析對比，提出膏溶角礫巖地層區(qū)段隧道的合理斷面型式，確保工程施工和運營安全，并根據(jù)工程進展情況，開展了現(xiàn)場試驗研究及綜合分析，使課題研究成果及時服務(wù)于工程需要。
通過《膏溶角礫巖工程特征及隧道結(jié)構(gòu)與施工安全對策研究》，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、圍巖分級和試驗方法；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、支護形式、支護參數(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、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告》、《結(jié)構(gòu)合理斷面形式、支護結(jié)構(gòu)及參數(shù)優(yōu)化階段成果報告》和《現(xiàn)場測試、位移反分析、變形控制基準及結(jié)構(gòu)安全性評價階段成果報告》，并通過了鐵道部科技司組織的專家評審，其中膏溶角礫巖無水地段的研究結(jié)果已經(jīng)應(yīng)用在太行山隧道動態(tài)設(shè)計與施工中。
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，開挖面積為300平方米，如此大的鐵路隧道斷面在國內(nèi)實屬罕見，開挖時易發(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渡段支護結(jié)構(gòu)安全、合理和過渡段、小凈距隧道施工安全，鐵三院工程技術(shù)人員進行了《客運專線單雙線隧道漸變段結(jié)構(gòu)型式研究》。通過“雙連拱”和“超大斷面”隧道開挖工藝的對比研究分析，選擇以超大斷面隧道由雙線隧道直接過渡為兩條單線隧道，形成了一套完整的鐵路隧道單雙洞過渡段安全施工方法及工藝設(shè)計技術(shù)。目前南梁隧道主體工程已基本完成，《客運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)通過了鐵道部專家的評審。
鐵三院在《特長隧道防災(zāi)救援、安全疏散及通風技術(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，率先在鐵路特長隧道內(nèi)引入“緊急救援站”的設(shè)計理念。當列車意外發(fā)生火災(zāi)事故后不能及時駛出隧道時，列車可?？吭谝粋€疏散條件完善的救援站?！熬o急救援站”設(shè)有防災(zāi)通風設(shè)施，滿足旅客在隧道內(nèi)需要的新鮮空氣，達到保護旅客、降低事故損失的目的。鐵三院開發(fā)的《特長隧道防災(zāi)救援及安全疏散模式標準》、《特長隧道運營通風及防災(zāi)通風技術(shù)標準》階段技術(shù)成果，已通過鐵道部專家評審，填補了我國鐵路特長隧道防災(zāi)救援、安全疏散、運營通風及防災(zāi)通風等技術(shù)領(lǐng)域的空白，為特長隧道的安全設(shè)計、運營管理、防災(zāi)救援、通風組織等，提供強有力的技術(shù)和理論支持。
