作者|:清华大学土木工程博士

　　2017年5月31日，连接肯尼亚首都内罗毕和东非第一大港蒙巴萨港的蒙内铁路正式建成通车。它全长480公里，是肯尼亚独立以来的最大工程，也是肯尼亚百年来建设的首条最长新铁路，全部采用中国标准、中国技术、中国装备。

　　今天我们就来介绍下这条铁路。

蒙内铁路的地理位置

（一）东非铁路网的“咽喉要道”

　　肯尼亚地处东非沿海，是整个东非海陆空交通运输的重要枢纽，其印度洋畔的蒙巴萨港的货运量在2014年达到2400万吨——所有运往肯尼亚、乌干达、南北苏丹、卢旺达、刚果（金）、布隆迪等东非国家的物资，都要经由蒙巴萨港和肯尼亚首都内罗毕。

　　在蒙内铁路修建之前，这条“咽喉要道”依靠的是百年前英国人修建的米轨，所谓的米轨就是轨道距离1米的窄轨铁路。不过由于米轨铁路严重老化、故障不断，且时速过慢——仅有30公里/时、运货量少等原因，近十年来该铁路已经难以达到肯尼亚以及东非各国对物资的运输需求，也渐渐被人们遗忘。

　　如果现在问当地人如何从蒙巴萨前往内罗毕，答案往往只有两个选项：8小时的长途汽车和不到1小时的小型飞机。

左侧的正在蒙内铁路上调试的列车头和百年前修建的米轨铁路上的火车不期而遇

　　而蒙内铁路连接了非洲大陆腹地与港口，将原来十多个小时的车程缩短到了四个多小时。这条铁路从铁轨、车站、车厢到列车员、司机都是完全按照中国国内的标准。

蒙内铁路的车站、车厢和列车员

　　（二）中国铁路标准“走出去”

　　事实上，这并不是东非的第一条中国标准铁路。2016年10月5日，就在蒙内铁路北边一千公里，同样是东西走向，连接东非重要军港吉布提和埃塞俄比亚首都亚的斯阿贝巴的亚吉铁路建成通车，将亚的斯阿贝巴到海边的时间从七天缩短到十个小时。

　　不仅矿产资源，这两条铁路甚至使得未来非洲内陆生鲜农产品的出口成为可能。

亚吉铁路示意图

　　（三）东非铁路，修起来并不简单

　　在大家心中，铁路并不是什么高端技术，中国每年都要修建数千公里铁路。然而实际上，中国铁路修起来简单的唯一原因，是因为这里是中国。我们有优秀工程师，熟练的高级技术工人，各类重型机械、合格的铁轨水泥“伸手就来”。

　　而中国工程师们在东非修铁路首先面对的，就是材料问题。

　　1、没有粉煤灰，就用东非大裂谷的火山灰代替

　　在铁路尤其是桥墩中，需要使用大量的混凝土。混凝土中的一大重要组分就是粉煤灰，它可以起到提高长期强度、减少桥体裂缝、提高耐久性的作用。火力发电厂燃煤产生的煤烟，在烟囱处通过静电吸收，即为粉煤灰。

　　然而，东非的经济非常落后，根本没有几家火力发电厂，无法提供这么大量的粉煤灰。如果从中国运过来，不仅价格无法承受，而且一路受含盐的海风腐蚀，即使运到东非，质量也无法保证了。所以，工程师们必须想出本地化的解决办法。

东非大裂谷，“地球上的伤疤”东非大裂谷，“地球上的伤疤”

　　肯尼亚位于东非大裂谷，火山活动频繁。火山活动中的高温与火电厂中的高温过程类似，都会使烟尘中的硅质组分具备活性。因此有工程师想到，是否可以用肯尼亚随处可见的火山灰来代替粉煤灰。

　　肯尼亚的火山灰随即被送往中国进行测试，结果显示，这种火山灰的性能与粉煤灰同样优秀，完全可以代替粉煤灰使用。这个“脑洞” 不仅解决了蒙内铁路的修建问题，也为其他基础设施建设提供了丰富的原材料。

天然火山灰生产线天然火山灰生产线

　　2、中国设备漂洋过海“坐船来”

　　材料没法运，但是建设铁路需要的几十吨的“钢铁巨兽”——工程设备还是要从中国运。吊车、推土机、塔吊、搅拌站……数百台中国机械坐着轮船漂洋过海。

蒙内铁路中的中国搅拌车蒙内铁路中的中国搅拌车

　　3、长颈鹿不用弯腰，用桥梁代路基

　　蒙内铁路恰好穿过世界著名的肯尼亚察沃国家公园。这座国家公园面积超过13000平方公里，最宽处240公里。这片广袤的天然草原上生活着众多野生动物，它们的生活极少被人类干扰。一条铁路从中穿过，会极大地干扰野生动物的正常生活。

　　在非洲的历史上就曾经发生过类似的事情，铁路从野生动物的栖息地穿过，铁路两侧的野生动物无法交往，形成了生殖隔离甚至造成灭绝。

　　幸运的是，中国工程师们在这方面有丰富的经验。青藏铁路穿过可可西里无人区时，为了保护藏羚羊的迁徙，将铁路整体抬高到了空中，用桥墩进行支撑。这样，藏羚羊无需穿过铁路即可自由迁徙。在肯尼亚，工程师们也采取了这种方案，设置迁徙通道，为野生动物们也开了一条“高速公路”。

肯尼亚野生动物迁徙通道示意图

　　4、人与动物和谐相处，并不是BBC所质疑的“疯狂铁路”

　　在19世纪末，英国殖民者为加强对“英属东非”的控制，决定斥资550万英镑在“黑色大陆”上修筑一条铁路。然而，从蒙巴萨港到内罗毕要深入东非大陆，自然条件恶劣，老虎、狮子、野象、犀牛等野生动物都会对人构成威胁。除此之外，当地湿热的气候加上众多沼泽，使得蚊虫疟疾传播迅速，野外工程人员的身体健康随时会受到考验。

　　修建过程中，凶猛的狮子、老虎跑到铁路沿线撕扯咬人、甚至吃人的现象时有发生，英国殖民官员、肯尼亚当地人民、印度劳工都曾在此付出过惨重的生命代价，所以，这条铁路也被称为“疯狂铁路”（lunatic line）。

　　也因此，2016年BBC曾发表文章，质疑蒙内铁路计划的可行性，认为这不过是另一条“疯狂铁路”。

　　但蒙内铁路的修建，中国工程人员根据沿线野生动物迁徙种类和迁徙路径以及活动习性，专门设置了14处大型野生动物穿越通道，桥梁61处，涵洞600处，58公里的野生动物通道——7米以上的桥洞高度就连长颈鹿也能悠闲从容地通过，基本不会影响野生动物的自由迁徙。

　　另外在公园和湿地路段设置防护栅栏，防止动物爬上铁路被货车撞到。

察沃国家公园附近一处蒙内铁路涵洞旁野生动物留下的脚印

　　5、旱季雨季差异大，采用2-6米的排洪涵洞处理水患难题

　　与水流秩序井然的中国不同，肯尼亚的水利基础设施约等于零。由于科学研究的落后，当地水文资料缺乏，抗洪设计只能摸索。更要命的是，在铁路修建的区域内，地势非常平坦，没有明显的冲沟。每到10-12月雨季，降水量大，雨水并不会形成中国最常见的河流形式，而是形成大面积的地表漫流。

　　水流在低洼地势处形成积水，随着积水的加深及水面扩张，水就会破坏路基土。非洲的红土排水性能欠佳，水长期淤积，路基就会受到长时间的浸泡。非洲草原上的植被根系不发达，雨季水土流失严重。当雨来得急时，大量泥土被雨水裹挟流失，对铁路的稳定构成很大的威胁。

雨季的非洲草原很少有深河出现，多为蔓延的地表漫流。

　　为此，工程师们着重设计了铁路的排洪系统。

　　不同于旧有线路多使用直径一米的单孔涵洞，新建蒙内铁路使用的是2-6米的排洪涵洞。除了流量大外，新型涵洞还增加了消能设计，当水流冲刷来时，可以消除水流对铁路路基的不利影响。

　　涵洞还可以改变水流的流向，在保护国产新蒙内铁路线的同时，也保护了旧有的英国造米轨铁路。

　　此外，工程师们设计了定期清淤除渣制度，防止被水流裹挟的泥沙淤积堵塞涵洞。

　　蒙内铁路建成通车后，沿线的水文和气象调查研究也同步启动，便于未来有针对性地采取合理措施，进行综合治理，保障铁路的运营安全。

　　（四）比技术更难的，是人的问题——三万当地工人怎么管？

　　在蒙内铁路的整个建设过程中，中国职工与肯尼亚职工的人数比是1：10，最高峰时雇佣三万名肯尼亚当地工人同时工作。想象一下，如果这三万名当地工人沿铁轨一字排开，将有一万米长。这也创造了目前为止中国在海外项目中使用当地工人的最大规模。

　　相比起技术上的问题，人的问题处理起来更加棘手。

　　但不管怎样，中国工程人员最终克服了一道道难关，蒙内铁路最终顺利通车。

　　这项工程2014年12月动工，2017年5月31日通车，肯尼亚等了一个世纪的工程，中国工程人员用了不到三年建成。​​​​