提速山區(qū)鐵路增建第二線設(shè)計(jì)思路

柳世輝

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)

《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》已將“加強(qiáng)路網(wǎng)既有線改造,強(qiáng)化既有路網(wǎng)通道”作為今后 20年鐵路發(fā)展三大任務(wù)之一,規(guī)劃增建二線 1.9萬(wàn) km,既有線電氣化改造 2.5萬(wàn) km。

目前,既有鐵路已經(jīng)歷了 6次大提速,以京廣、京哈、京滬、隴海為重點(diǎn)的鐵路主要繁忙干線均實(shí)現(xiàn)了旅客列車速度 140～160km/h,貨物列車速度 80～90 km/h;為今后既有線達(dá)到客運(yùn)200km/h,貨運(yùn) 120km/h的提速目標(biāo),在線路、路基、橋梁、牽引供電接觸網(wǎng)、通信信號(hào)等技術(shù)設(shè)計(jì),以及運(yùn)營(yíng)管理、運(yùn)輸組織和行車安全措施等各個(gè)方面積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。

既有鐵路提速到 200km/h是世界發(fā)達(dá)國(guó)家提高鐵路運(yùn)輸能力的普遍做法,是構(gòu)建我國(guó)快速客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的捷徑,是提高既有鐵路運(yùn)輸能力的重要措施之一。

既有線提速改造不同于新建鐵路,必須充分考慮既有線現(xiàn)狀、施工期間對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)的行車干擾和既有設(shè)備利用。要根據(jù)提速改造的總體要求和客貨運(yùn)量的增長(zhǎng)幅度,確定改造方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文擬結(jié)合南疆線、蘭武線、寧西線、西康線、陽(yáng)安線等山區(qū)鐵路改建及增建第二線工程,闡述山區(qū)鐵路提速條件下增建第二線的設(shè)計(jì)思路和方法。

1 山區(qū)鐵路增建第二線設(shè)計(jì)的主要制約因素分析

1.1 既有鐵路功能定位

影響鐵路選線的因素繁多,如線路的政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防意義及其在路網(wǎng)中的作用,運(yùn)輸需求與所承擔(dān)的客貨運(yùn)量及其性質(zhì),所采用的鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及與鄰線標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào),經(jīng)行地區(qū)的地形、水文、地質(zhì)等自然條件,沿線城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通、通信和水利建設(shè)等相關(guān)部門(mén)的分布及規(guī)劃協(xié)調(diào)等,這些因素都直接影響鐵路選線決策。

我國(guó)大部分單線鐵路始建于 20世紀(jì) 70年代初至90年代末,受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、鐵路設(shè)計(jì)理念限制,既有鐵路的功能定位,路網(wǎng)意義具有一定的局限性,致使選擇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低。隨著鐵路開(kāi)通運(yùn)營(yíng),進(jìn)而帶動(dòng)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,運(yùn)量及運(yùn)輸功能的改變使得鐵路功能定位發(fā)生變化。如:南疆鐵路吐魯番至庫(kù)爾勒段始建于 20世紀(jì) 70年代,基于當(dāng)時(shí)的國(guó)際形勢(shì)和軍事戰(zhàn)略思想,以軍事戰(zhàn)備和三線建設(shè)需要為目的,選擇進(jìn)入阿拉溝翻越天山腹地的方案而修建,致使南疆鐵路吐庫(kù)段自通車以來(lái),水害不斷,特別是魚(yú)兒溝至和靜段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、運(yùn)輸能力小、抵御自然災(zāi)害能力弱、運(yùn)營(yíng)成本高,加上沿線復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件,改造極其困難,成為制約南疆線通行能力的“瓶頸”地段。隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,南疆地區(qū)已成為我國(guó)糧棉油生產(chǎn)、石油天然氣大型化工、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的重要戰(zhàn)略基地之一。南疆線作為南疆地區(qū)通往北疆和內(nèi)地的唯一鐵路通道,第二亞歐大陸橋南部通道的重要組成部分,該段鐵路在我國(guó)鐵路運(yùn)輸網(wǎng)中的地位和作用重大,增建二線后將成為西北鐵路網(wǎng)重要的干線通道。

經(jīng)分析研究,南疆鐵路魚(yú)兒溝至和靜段是整個(gè)南疆鐵路的“盲腸”地段,自身存在著標(biāo)準(zhǔn)低、路況差、高海拔、大坡度、水害不斷、運(yùn)營(yíng)成本高等先天不足的缺陷,與南疆鐵路作為南疆經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈和將來(lái)歐亞第二大陸橋的路網(wǎng)地位無(wú)法匹配,無(wú)論采用何種改建或沿既有線的增建二線方案,均不能滿足運(yùn)輸質(zhì)量和日益增長(zhǎng)的運(yùn)輸需求。因此,增建第二線時(shí),除兩端的吐魚(yú)段和焉庫(kù)段第二線與既有線可并行外,魚(yú)兒溝至焉耆段應(yīng)按新建雙線建設(shè),采用中天山東部烏蘇通越嶺的長(zhǎng)隧道取直方案。

1.2 既有鐵路現(xiàn)狀技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)早期建設(shè)的山區(qū)單線鐵路,受當(dāng)時(shí)鐵路設(shè)計(jì)理念和施工建設(shè)能力的制約,一般技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低;尤其是地形復(fù)雜山區(qū)鐵路,為減小橋隧工程,節(jié)省投資,線路走向曲折,坡度大,曲線半徑小。如蘭新線蘭武段是西北東通路主通道的一部分,也是亞歐大陸橋的組成部分。蘭武段增建二線后將與寶蘭雙線、蘭新雙線為主通道的路網(wǎng)格局相匹配,使亞歐大陸橋形成雙線大能力通道,對(duì)發(fā)展西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)、實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略、擴(kuò)大對(duì)外開(kāi)放、完善陸橋運(yùn)輸通道、提高路網(wǎng)整體能力、旅客列車提速、改善隴海、蘭新線的客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量、提高鐵路競(jìng)爭(zhēng)能力、降低鐵路運(yùn)營(yíng)支出等方面起到重要作用。

但蘭新線蘭武段既有線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低,尤其打柴溝至黃羊鎮(zhèn)間既有(單線)線路長(zhǎng) 103.20km,設(shè)有車站13處。到發(fā)線有效長(zhǎng)度 650m,雙機(jī)坡 20‰,最小曲線半徑 300m。設(shè)有曲線 95處,長(zhǎng)度為 40.437km。其中曲線半徑 R＜600m45處,長(zhǎng) 21.562km;R＜800m 63處 ,長(zhǎng) 29.052km;R＜1200m79處 ,長(zhǎng) 34.625km。打柴溝至黃羊鎮(zhèn)為翻越祁連山東脈烏鞘嶺,穿青河、龍溝河、古浪峽地段,地形、地質(zhì)條件復(fù)雜。打柴溝至烏鞘嶺埡口(既有)間,線路長(zhǎng) 25.4km,線路拔高(下行)322.0m,河床縱坡平均達(dá) 14.6‰;從烏鞘嶺埡口至黃羊鎮(zhèn)間,線路長(zhǎng) 77.8km,線路拔高(上行)1123m,既有線平均坡度 14.4‰。局部地段青河河床縱坡達(dá)35‰,龍溝河達(dá) 25‰,古浪峽達(dá) 15‰,古浪峽口山前洪積平原縱坡達(dá) 20‰。既有線采用雙機(jī)坡 20‰,線路展線系數(shù)仍為 1.62。

若增建第二線,仍沿既有線布設(shè),無(wú)論采用哪個(gè)限坡方案,其適應(yīng)地形能力差,線路迂回展線長(zhǎng),線路走向?qū)⒏嗥x航空直線距離,改建工程更為艱巨。為此,本段增建第二線越嶺方案,根據(jù)嶺南、嶺北兩坡區(qū)域地形條件、工程情況,利用不同越嶺隧道位置、高程、長(zhǎng)度結(jié)合不同限坡,在既有鐵路、公路越嶺埡口位置至打柴溝至龍溝間航空直線距離(石板溝)左右的大范圍內(nèi),選擇特長(zhǎng)越嶺隧道穿越烏鞘嶺,并進(jìn)行不同越嶺位置、不同限坡等多種組合方案的研究比選。最終確定采用 13‰限坡,主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與陸橋通道前、后方均取得一致,運(yùn)輸能力可長(zhǎng)期適應(yīng)通道客貨運(yùn)量增長(zhǎng)的需要,并有較大的富余;線路平、縱斷面條件和技術(shù)裝備得到根本的改善和提高,旅客列車提速效果十分顯著,并隨著機(jī)車、車輛移動(dòng)設(shè)備和行車運(yùn)輸管理現(xiàn)代化技術(shù)的提高,技術(shù)優(yōu)勢(shì)將更加突出的 20.5km特長(zhǎng)烏鞘嶺雙單線越嶺隧道方案。

1.3 沿線地形、地貌及既有線工程技術(shù)條件

既有單線鐵路一般未考慮預(yù)留第二線的位置。既使考慮了預(yù)留二線,隨著鐵路建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提高,原預(yù)留位置也已不能適應(yīng)二線的選線要求。且山區(qū)鐵路一般地質(zhì)復(fù)雜,不良地質(zhì)地段分布較多,路基防護(hù)工程巨大,橋隧工程較多。這些具體因素,在增建第二線時(shí),必須認(rèn)真加以考慮。如:寧西線行經(jīng)渭河盆地區(qū)、秦嶺中山區(qū)、丹江河谷區(qū)和秦嶺低山區(qū)。既有線西起海拔 400m左右的渭河沖積平原,經(jīng)秦嶺山前(海拔500～900m)迂回展線,在秦嶺中山區(qū)引線穿越海拔1600～2000m左右的秦嶺道溝山谷埡口,沿丹江東行至海拔 150m左右的南陽(yáng)盆地。零口至西峽段受地形、地質(zhì)、工程和站位條件限制,平面標(biāo)準(zhǔn)較低,速度目標(biāo)值 100～120km/h。該段共有曲線 209個(gè),總長(zhǎng)127.15km,占線路總長(zhǎng)的 43%;限制坡度 13‰。其中:花園至蔡家河段位于秦嶺北麓山前引線地段,地處渭河盆地南緣渭南黃土臺(tái)塬,自然縱坡 50‰,為克服高程障礙,既有線以 13‰坡度在山前迂回展線,展線線路長(zhǎng)達(dá) 31.40km,展線系數(shù) 3.11,展線地段共設(shè) 8處 600m、1處 700m的曲線;該段橋隧工程集中,橋隧比重達(dá) 38%。因此,增建第二線應(yīng)結(jié)合沿線地形、地貌,工程地質(zhì)條件,既有線路基防護(hù)、橋隧工程,增建二線后車站分布和既有車站引入條件等工程技術(shù)條件;遵循客貨列車運(yùn)行速度及開(kāi)行方案,機(jī)車類型及牽引質(zhì)量與既有線主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相匹配的原則,分路段選取速度目標(biāo)值和限制坡度,作好線路方案選擇。

2 山區(qū)鐵路增建第二線的設(shè)計(jì)思路

2.1 結(jié)合動(dòng)態(tài)路網(wǎng)布局,論證其在路網(wǎng)中的功能定位,合理確定既有線擴(kuò)能提速方案

(1)改建鐵路與新線建設(shè)不同,首先應(yīng)認(rèn)真研究本線與周邊既有和規(guī)劃路網(wǎng)的關(guān)系;結(jié)合沿線資源開(kāi)發(fā)和在路網(wǎng)中的功能、作用,分析既有線運(yùn)量增長(zhǎng)適應(yīng)性;合理確定本線的功能定位,確定可能的建設(shè)方案。如,陽(yáng)安鐵路橫貫陜西南部的漢中和安康地區(qū),區(qū)域路網(wǎng)隨著蘭渝鐵路修建,襄渝、西康增建二線及西成客運(yùn)專線的逐步建成,西南地區(qū)北通路將形成蘭渝、寶成、西康—襄渝、西康—陽(yáng)安—南寶成及西成客運(yùn)快速通道等五大通路,陽(yáng)安鐵路通過(guò)蘭渝陽(yáng)安聯(lián)絡(luò)線,西接蘭渝,東聯(lián)西康、襄渝增建二線,可形成溝通西北華中地區(qū),疆煤外運(yùn),以貨為主,兼顧周邊中短途、中低端客流運(yùn)輸?shù)谋憬輺|出通道。

(2)在科學(xué)定位的基礎(chǔ)上,合理確定相關(guān)路網(wǎng)建設(shè)關(guān)系及分工,分析本線擔(dān)負(fù)的任務(wù)及性質(zhì),同時(shí)深入研究線路吸引地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)劃,預(yù)測(cè)客貨運(yùn)輸需求和發(fā)展趨勢(shì),合理確定本線應(yīng)承擔(dān)的客貨運(yùn)量,深入論述項(xiàng)目建設(shè)的必要性。

(3)根據(jù)沿線經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)分布與城鎮(zhèn)體系發(fā)展規(guī)劃、結(jié)合沿線地形、地質(zhì)和環(huán)境敏感點(diǎn)的分布情況,對(duì)線路走向方案、二線引入既有站區(qū)方案等進(jìn)行大范圍多方案比選,科學(xué)合理確定項(xiàng)目建設(shè)方案和工程內(nèi)容。

(4)按統(tǒng)籌規(guī)劃、合理銜接、分期實(shí)施的原則,系統(tǒng)研究增建第二線與既有線的過(guò)渡和銜接問(wèn)題。結(jié)合沿線既有工程特點(diǎn)及建設(shè)環(huán)境,遠(yuǎn)近結(jié)合,科學(xué)選定項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)模。

(5)特殊情況下,若既有線標(biāo)準(zhǔn)較低,改建提高標(biāo)準(zhǔn)將長(zhǎng)段落廢棄既有鐵路時(shí),宜選擇新建鐵路方案;當(dāng)速差不大時(shí),可與既有鐵路形成雙線能力;速差大時(shí),也可各自組織運(yùn)輸,形成雙單線能力。

2.2 充分搜集和分析研究既有線現(xiàn)狀資料,合理確定既有線改建提速方案及增建第二線速度目標(biāo)值

既有線提速改造不同于新建鐵路,必須充分考慮既有線現(xiàn)狀、施工期間對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)的行車干擾和既有設(shè)備利用,根據(jù)提速改造的總體要求和客貨運(yùn)量的增長(zhǎng)幅度,確定改造方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般既有線改造標(biāo)準(zhǔn)可略低于新建線路。如最小曲線半徑,《既有線提速 200km/h技術(shù)條件》規(guī)定:“改建或新建地段最小曲線半徑3500m、困難條件下2800m,既有線保留地段最小半徑2500m的曲線通過(guò)速度可為 200km/h”。也就是說(shuō),改建或新建繞行地段按新建鐵路標(biāo)準(zhǔn),既有線保留地段通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選能夠顯著節(jié)省工程投資,可適當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn)。

改建既有線或增建第二線時(shí),考慮到既有鐵路,尤其是山區(qū)既有鐵路,曲線半徑標(biāo)準(zhǔn)大多較低,若按新線建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定改大半徑,勢(shì)必引起大量廢棄工程,并嚴(yán)重干擾運(yùn)營(yíng)。最小曲線半徑應(yīng)結(jié)合既有線特征和工程條件比選確定。困難條件下,按上述標(biāo)準(zhǔn)改建將引起巨大工程的小半徑曲線可經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定適應(yīng)和合理的改建方案,并根據(jù)線路具體情況,經(jīng)詳細(xì)的比選研究,分路段選定旅客列車設(shè)計(jì)行車速度。

提速效果分析是選擇既有線提速技改技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基本方法。在分路段不同提速目標(biāo)值條件下,可利用價(jià)值工程理論,對(duì)提速效果與投資進(jìn)行效益分析,選定路段速度目標(biāo)值。

如陽(yáng)安線,行經(jīng)漢江低山峽谷區(qū),丘陵區(qū)和盆地平原區(qū),低山峽谷區(qū)地段,既有線橋隧相連,線形曲折,全線共設(shè)曲線 316處,占線路總長(zhǎng)的 44.4%。其中半徑小于 600m曲線占線路總長(zhǎng)的 14.5%,最小曲線半徑為 450m,最短夾直線長(zhǎng) 28.64m,最短圓曲線長(zhǎng) 16.71 m。既有線路允許速度 85～105km/h,現(xiàn)狀旅客列車的平均旅行速度 50～70km/h,貨物列車平均旅行速度只有 30km/h左右,列車運(yùn)行速度無(wú)法適應(yīng)快速通道的要求。

根據(jù)既有線的平縱斷面條件,增建二線左右側(cè)選擇,沿線的地形、地貌單元特征,改建工程大小,達(dá)速路段的最小長(zhǎng)度要求,車站引入情況及樞紐地區(qū)的規(guī)劃要求等,將全線劃分為陽(yáng)平關(guān)東至勉西、勉西至洋縣、洋縣至漢陰、漢陰至安康四個(gè)速度段落進(jìn)行方案研究。結(jié)合既有線工程,經(jīng)多方案比選,提速效果分析,最終確定了四個(gè)段落的速度目標(biāo)值。

2.3 結(jié)合既有線車站分布及增建二線車站引入條件,合理確定提速方案

山區(qū)鐵路樞紐和地區(qū)一般地形地貌、地質(zhì)條件復(fù)雜,溝谷縱橫,地域狹窄。引入樞紐和地區(qū)線路方案的選擇要考慮接軌點(diǎn),編組站站型,既有樞紐和地區(qū)內(nèi)各車站類型、性質(zhì)及作用;樞紐內(nèi)線路銜接引入徑路,樞紐近遠(yuǎn)期規(guī)劃等各有關(guān)因素,根據(jù)樞紐總圖規(guī)劃,并結(jié)合增建第二線引入疏解條件,綜合分析比選確定。

增建二線在滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)男枰拌F路自身運(yùn)輸需求,考慮區(qū)間通過(guò)能力的均衡性的前提下,宜封閉部分會(huì)讓站;改線地段宜盡量利用既有車站,以減少?gòu)U棄工程,對(duì)引入既有站將引起巨大工程的,可分設(shè)或局部分設(shè)車站。如寧西線鐵峪鋪站,既有站為曲線站,位于鐵河河谷北側(cè)階地上,3股道,到發(fā)線有效長(zhǎng)為 880m,站坪長(zhǎng)為1390m;由于增建二線的引入及進(jìn)站端與既有隧道施工間距的影響,現(xiàn)有的站坪長(zhǎng)無(wú)法滿足設(shè)計(jì)需要,故本次針對(duì)站位結(jié)合二線的引入及該段的地形、地質(zhì)、工程設(shè)置,研究了鐵河北岸局部分設(shè)站位及鐵河南岸第二線獨(dú)立分設(shè)站位方案。經(jīng)比選分析,采用了站位選址條件好、運(yùn)營(yíng)管理方便、工程投資省的鐵河北岸局部分設(shè)站位,詳見(jiàn)圖1。

圖1 鐵河北岸局部分設(shè)站位方案

2.4 調(diào)查分析既有工程病害的性質(zhì)、類型及危害程度,結(jié)合既有線路走向,合理確定第二線位置

我國(guó)系多山國(guó)家,山區(qū)占國(guó)土總面積的 65%以上。特別是西北和西南地區(qū)地形尤為復(fù)雜,西北地區(qū)東部為黃土高原,西部高山重疊,海拔高,屬高山高原地貌;西南主要以高山重嶺與內(nèi)陸盆地相間,四周高山、丘陵環(huán)抱,山嶺起伏大,相對(duì)高差大;早期修建的山區(qū)鐵路,為節(jié)省工程投資,鐵路選線多以河谷線與越嶺線組成。如成昆、川黔、陽(yáng)安、寧西、安康等線約 70%以上屬河谷線。

山區(qū)河谷一般狹窄多彎,坡岸陡峭;河床自然縱坡一般較大,水流湍急,沖刷嚴(yán)重;地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,廣泛分布斷層、滑坡、巖堆、崩塌、溜坍、泥石流、巖溶、水庫(kù)塌岸等嚴(yán)重不良地質(zhì)地段,進(jìn)而造成既有運(yùn)營(yíng)線路大量的工程病害,使維修困難,甚至危及行車安全。

增建第二線應(yīng)注重既有工程病害的調(diào)查,分析研究其性質(zhì)、類型及危害程度。對(duì)病害嚴(yán)重、較為集中地段,結(jié)合既有線路走向和增建二線方案考慮一并改建。如陽(yáng)安線陽(yáng)平關(guān)東至響水段為嘉陵江及其支流黑水河峽谷區(qū)。既有線出陽(yáng)平關(guān)東后溯嘉陵江北上至黑水河溝口,東折逆黑水河谷而上,于蔣家河南折至代家壩回頭展線溯響水河至嶺頂,本段既有線長(zhǎng) 25.3km。區(qū)內(nèi)山高谷深,溝梁相間,河流蜿蜒曲折,自然山坡陡峭,植被茂密,基巖裸露,相對(duì)高差在 50～250m。響水為分水嶺。本段為秦嶺褶皺帶和揚(yáng)子地臺(tái)的接壤地區(qū),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。廣泛分布滑坡、巖堆、崩塌、溜坍等嚴(yán)重不良地質(zhì)現(xiàn)象,經(jīng)多方案比選采用了長(zhǎng)隧取直雙繞方案。如圖2所示。

圖2 陽(yáng)安線陽(yáng)平關(guān)東至響水段增建二線方案比選

隨著高橋、長(zhǎng)隧修建技術(shù)的提高,鐵路選線理念發(fā)生了較大變化,鐵路選線設(shè)計(jì)更加注重環(huán)境,城鎮(zhèn)規(guī)劃,資源開(kāi)發(fā),交通、農(nóng)田、水利設(shè)施間的協(xié)調(diào),要求總體上相互配合,全局上經(jīng)濟(jì)合理,更多地采用高新技術(shù)。

2.4.1 地質(zhì)復(fù)雜地段增建第二線應(yīng)結(jié)合既有線路走向、車站設(shè)置,避免線路通過(guò)嚴(yán)重地質(zhì)不良地段

在地形地質(zhì)復(fù)雜地段,鐵路選線更應(yīng)堅(jiān)持“地質(zhì)選線”原則,即堅(jiān)持線路應(yīng)繞避全新活動(dòng)斷裂或在斷裂較窄處以大交角通過(guò),重點(diǎn)工程必須置于“安全島”內(nèi)和繞避嚴(yán)重不良地質(zhì)地段三大地質(zhì)選線原則。具體如下:

(1)線路應(yīng)選在地基比較穩(wěn)定、地下水埋藏較深地區(qū)或地形開(kāi)闊、平緩和穩(wěn)定的山坡上。

(2)線路應(yīng)盡量以簡(jiǎn)單工程通過(guò)全新世活動(dòng)斷層,避免以高路堤、深路塹、陡坡路基或高橋通過(guò)之;如以長(zhǎng)隧道穿越全新世活動(dòng)斷層,宜選擇最窄部位以大角度通過(guò);且最好在洞口附近,能順坡排水。

(3)盡可能控制橋高和路基填方及切坡高度。不設(shè)傍山短隧道群,減少展線,預(yù)留限坡調(diào)整余地,最大限度地減輕地震次生災(zāi)害的危害并有搶修條件。

(4)隧道應(yīng)“早進(jìn)晚出”,確保在山坡穩(wěn)定部位設(shè)置洞口,并綜合考慮地形和巖土的地震動(dòng)放大作用,合理定位和設(shè)防隧道出口,路基高程應(yīng)高出可能出現(xiàn)的堰塞湖水面最大高程,避免被淹沒(méi)。

(5)隨著高橋、長(zhǎng)隧修建技術(shù)的提高,多年來(lái)形成的沿河選線原則需重新思考,可采用靠山長(zhǎng)隧或改走山脊線,以繞開(kāi)沿河的大量不良地質(zhì)現(xiàn)象,也可降低以后運(yùn)營(yíng)中可能出現(xiàn)的山區(qū)鐵路常見(jiàn)病害風(fēng)險(xiǎn)。

2.4.2 增建第二線應(yīng)注重環(huán)境保護(hù),盡量避免通過(guò)風(fēng)景名勝、自然保護(hù)區(qū)等影響線路走向的重點(diǎn)區(qū)域

對(duì)于工程建設(shè),在《風(fēng)景名勝區(qū)管理暫行條例》和《中華人民共和國(guó)自然保護(hù)區(qū)條例》中都有具體而明確的規(guī)定:要求“在自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū)內(nèi),不得建設(shè)任何生產(chǎn)設(shè)施。在自然保護(hù)區(qū)的試驗(yàn)區(qū)內(nèi),不得建設(shè)污染環(huán)境、破壞資源或者景觀的生產(chǎn)設(shè)施”。

一般情況下,線路選線時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)自然保護(hù)區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)。由于自然保護(hù)區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)的覆蓋面積小則幾平方千米,大則達(dá)到幾百或上千平方千米,當(dāng)線路確實(shí)無(wú)法避開(kāi)這個(gè)區(qū)域時(shí),首先要保證線路位置必須避開(kāi)它的核心區(qū)和緩沖區(qū)部分;在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)雖然可以通過(guò),但是也必須考慮適應(yīng)諸如不得設(shè)車站、不準(zhǔn)鳴笛、工程建設(shè)必須與周圍景觀相協(xié)調(diào)等限制性條件。

在增建第二線選線過(guò)程中,要避開(kāi)文物保護(hù)區(qū)域,特別是全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。對(duì)省、市和縣級(jí)的文物保護(hù)單位,當(dāng)線路確實(shí)無(wú)法避開(kāi)時(shí),要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。因?yàn)榻?jīng)過(guò)這些區(qū)域,要經(jīng)過(guò)該文物保護(hù)單位的行政管理機(jī)構(gòu)嚴(yán)格而復(fù)雜的審批,整個(gè)審批和文物發(fā)掘或遷移過(guò)程漫長(zhǎng),勢(shì)必影響鐵路工程審批和實(shí)施的進(jìn)度。通過(guò)此類區(qū)域線路一般宜繞避。

噪聲污染是鐵路運(yùn)營(yíng)后的頭號(hào)環(huán)境問(wèn)題,也是目前遭受投訴最多的。隨著鐵路的提速,噪聲污染影響更為突出。對(duì)穿越文教區(qū)、大規(guī)模的居民住宅區(qū)等敏感點(diǎn)的鐵路,若采取整體拆遷,投資費(fèi)用巨大;采用建聲屏障等其他降噪措施,對(duì)機(jī)車?guó)Q笛的降噪效果明顯,但遺留環(huán)境污染后患,如電磁污染和振動(dòng)污染,不利于以后的運(yùn)營(yíng)管理。因此,對(duì)經(jīng)過(guò)這類區(qū)域線路方案應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真研究。對(duì)線路改線增加的投資和進(jìn)行噪聲治理的投資,應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較后確定合理的線路方案。

3 結(jié)論

改建既有線及增建第二線線路設(shè)計(jì)制約因素多,尤其是早期建設(shè)的山區(qū)單線鐵路擴(kuò)能改造項(xiàng)目,受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和設(shè)計(jì)、施工能力的限制,一般既有線標(biāo)準(zhǔn)較低,長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)營(yíng),致使線路工程病害較多,運(yùn)營(yíng)速度低,運(yùn)輸能力小、抵御自然災(zāi)害能力弱、運(yùn)營(yíng)成本高。因此增建第二線及提速改造是提高線路運(yùn)輸能力和鐵路服務(wù)質(zhì)量的必由之路。

增建二線設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹“強(qiáng)本簡(jiǎn)末”的理念?！皬?qiáng)本”是對(duì)于建成后不宜改建且對(duì)今后提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有制約性的工程,要下決心一次性建成、建好;“簡(jiǎn)末”是一些鐵路運(yùn)營(yíng)的輔助設(shè)施和設(shè)備,要在滿足運(yùn)營(yíng)基本需要的前提下盡量簡(jiǎn)化。在增建第二線選線工作中,該理念體現(xiàn)在對(duì)既有工程的合理利用,在充分研究既有線路條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合沿線既有工程特點(diǎn)及建設(shè)環(huán)境,遠(yuǎn)近結(jié)合,科學(xué)選定第二線建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)模,避免大量廢棄既有線路和既有設(shè)施。同時(shí),應(yīng)注重既有工程病害的調(diào)查分析,認(rèn)真研究其性質(zhì)、類型及危害程度,對(duì)既有線病害嚴(yán)重且較為集中地段,結(jié)合既有線路走向和增建二線方案,宜考慮一并改建,以期達(dá)到提高列車運(yùn)行速度和運(yùn)輸能力的總體目標(biāo)。

[1]GB50090— 99,鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]鐵建設(shè)[2003]76號(hào),新建客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

[3]鐵道部科學(xué)研究院鐵道建筑研究所.高速鐵路技術(shù)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2005.

[4]陳應(yīng)先.高速鐵路線路與站場(chǎng)設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2001.

[5]鐵建設(shè)函[2003]439號(hào),新建時(shí)速 200km客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].

[6]錢(qián)立新.世界高速鐵路技術(shù)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2003.

[7]柳世輝.《鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂的主要特點(diǎn)及內(nèi)容[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2006(3).