鄭州至武漢客運(yùn)專線線路走向方案研究

張華鈞

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢 430063)

1 項(xiàng)目概況

鄭州至武漢客運(yùn)專線,正線全長(zhǎng) 473 km,是京廣客運(yùn)專線通道的重要段落,項(xiàng)目位于河南、湖北兩省境內(nèi)。本線北端新鄭州站充分考慮徐蘭客運(yùn)專線引入條件,出站向南經(jīng)許昌、漯河、信陽(yáng),在橫店鎮(zhèn)東側(cè) 4 km處與合武鐵路銜接設(shè)新橫店站后,南接武漢站,西接既有的漢口站,實(shí)現(xiàn)縱向貫通京廣、橫向與滬漢蓉通道順暢銜接。線路平面布置如圖1所示。

圖1 鄭州至武漢客運(yùn)專線鐵路線路平面布置

2 線路走向方案研究思路

鐵路選線工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目線路走向方案的深入研究,重點(diǎn)把握高速度、高密度、高舒適性、高安全性和系統(tǒng)協(xié)調(diào)性等特點(diǎn),與周邊路網(wǎng)順暢銜接,充分考慮項(xiàng)目功能定位、客流構(gòu)成和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),處理好鐵路選線與工程投資效益的關(guān)系,確保線路走向工程安全、環(huán)境友好、依法依規(guī)避免法律障礙,并與地方規(guī)劃緊密協(xié)調(diào),可友好促進(jìn)項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)程。

2.1 功能定位

鄭武客運(yùn)專線位于京廣客運(yùn)專線的中間段,是“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)的重要組成部分。其功能定位是客運(yùn)專線,它的建成將使整個(gè)京廣鐵路通道客貨分線運(yùn)行,徹底解決京廣通道的客貨運(yùn)輸能力緊張狀況。

2.2 客觀分析把握本線客流構(gòu)成特點(diǎn)

鄭武客運(yùn)專線客流密度 2020年3 690萬(wàn)人～3 900萬(wàn)人、2030年5 145萬(wàn)人～5 300萬(wàn)人,其中地方客流15.2%,通過(guò)客流 84.8%,通過(guò)客流占主導(dǎo)地位。鄭武客運(yùn)專線沿線城市中,以鄭州、武漢兩市客流為主,鄭州至武漢間地級(jí)市客運(yùn)專線客流需求量相對(duì)較小,見(jiàn)表1。

表1 沿線城市客運(yùn)需求量 萬(wàn)人

本線客流構(gòu)成中,通過(guò)客流占鄭武區(qū)段客流的85%,鄭州至武漢線路應(yīng)盡可能順直短捷;盡可能兼顧沿線中等及以上城市客流,增強(qiáng)客運(yùn)專線吸引客流能力和對(duì)城市的客運(yùn)服務(wù)水平。

2.3 順暢銜接路網(wǎng)

依據(jù)不同功能、標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)時(shí)序,充分挖潛既有線網(wǎng)能力,優(yōu)化改善普速網(wǎng)、貨運(yùn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)條件,順暢銜接、構(gòu)建客運(yùn)專線網(wǎng)、城際網(wǎng),并深入研究網(wǎng)絡(luò)之間的溝通、替補(bǔ)和過(guò)渡技術(shù)方案。

2.4 以人為本統(tǒng)籌規(guī)劃

選擇站址位于現(xiàn)有客流集散點(diǎn)或未來(lái)將要形成的客流集散點(diǎn),以充分吸引客流、便于與其它交通方式換乘;線路不過(guò)分分割城市建成區(qū),降低實(shí)施難度。強(qiáng)調(diào)站址線位與城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)配合。

2.5 建綠色環(huán)保鐵路

推崇綠色鐵路建設(shè)理念,線路選線盡可能繞避機(jī)場(chǎng)、軍事禁區(qū);煤礦區(qū)、采空區(qū)、深厚軟土等不良地質(zhì)地段;重點(diǎn)文物保護(hù)單位,自然保護(hù)區(qū);大型工礦企業(yè)、醫(yī)院等重大建筑物。

2.6 強(qiáng)化工程的高可靠度

盡可能減少高填深挖路基,以控制路基沉降和支擋高度;少用高墩、大跨、特殊結(jié)構(gòu)等技術(shù)難度大或不成熟梁型;工程可靠,運(yùn)營(yíng)安全。

2.7 節(jié)省工程投資

根據(jù)以上線路走向方案研究思路,分別對(duì)鄭武客運(yùn)專線引出鄭州樞紐、鄭州至信陽(yáng)、信陽(yáng)至武漢、武漢樞紐的線路走向方案反復(fù)進(jìn)行深入研究,不斷優(yōu)化完善,以節(jié)省工程投資。

3 線路走向方案研究

3.1 鄭州樞紐

3.1.1 鄭州樞紐現(xiàn)狀及規(guī)劃概述

鄭州樞紐現(xiàn)銜接京廣和隴海兩大鐵路干線 4個(gè)方向,為客貨并列布置的樞紐。其中鄭州北站為路網(wǎng)性編組站,也是樞紐內(nèi)唯一編組站,鄭州站為樞紐內(nèi)唯一客運(yùn)站,鄭州東為貨運(yùn)站。

樞紐總圖規(guī)劃格局:京廣、徐蘭客運(yùn)專線引入新鄭州站,規(guī)劃設(shè)置南、北環(huán)線,城際線,樞紐逐步形成銜接兩條普速干線、兩條客運(yùn)專線、多條城際線,客站東西并立、貨運(yùn)環(huán)線分流的“雙十字”型特大樞紐格局。根據(jù)該規(guī)劃,京廣和徐蘭客運(yùn)專線引入,在城市“鄭東新區(qū)”集中新建兩線共用的新鄭州站,預(yù)留城際線接入條件,與既有鄭州站形成東西并立的兩主格局。

新鄭州站主要辦理客運(yùn)專線本線及跨線客車作業(yè);既有鄭州站主要辦理普速客車作業(yè),并根據(jù)樞紐客流集散的客觀需求和列車合理走行徑路,適當(dāng)承擔(dān)部分客運(yùn)專線列車作業(yè)。

3.1.2 方案比選及推薦意見(jiàn)

根據(jù)鄭州樞紐總圖規(guī)劃、徐蘭客運(yùn)專線、鄭武客運(yùn)專線等項(xiàng)目歷次研究中,對(duì)京廣、徐蘭兩條客運(yùn)專線引入樞紐方案均進(jìn)行了全面系統(tǒng)研究,通過(guò)對(duì)客運(yùn)專線車站與既有站并設(shè)、客運(yùn)專線車站另址新設(shè)、兩條客運(yùn)專線分線設(shè)站等三大系列方案的綜合比選,推薦在鄭東新區(qū)東側(cè)集中新建京廣、徐蘭客運(yùn)專線共用的新鄭州站。

推薦方案符合城市重點(diǎn)向東發(fā)展要求,與城市交通系統(tǒng)有良好的銜接條件,京廣客運(yùn)專線南北貫通線形順直,徐蘭客運(yùn)專線南進(jìn)北出(自西向東)符合北←→西向?yàn)橹饕缇€客流特點(diǎn),將形成新鄭州站與鄭州站東西并立、既相對(duì)獨(dú)立又相互連通、分工明晰、能力協(xié)調(diào)的樞紐客運(yùn)系統(tǒng)新格局。

因此,鄭武客運(yùn)專線從新鄭州站引出。

3.2 鄭州至信陽(yáng)段

該段主要涉及并行既有線走廊、許昌站址及漯河駐馬店站址等方案。

3.2.1 并行既有線走廊方案

既有京廣線鄭州—信陽(yáng)段地處黃淮平原,地形平坦開(kāi)闊,是鄭武段平面技術(shù)條件最好的區(qū)段。該段既有線長(zhǎng)度約 200 km,曲線占該段線路長(zhǎng)度的 27.5%,曲線半徑以1200～4000m居多,沿線除許昌、漯河、駐馬店三個(gè)地市級(jí)車站外,還分布有長(zhǎng)葛、臨穎、西平、遂平、確山5個(gè)縣級(jí)車站,以及分布其間的大小中間站 18個(gè)。

若采用并行既有線走廊方案,由于兩者技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異太大,區(qū)間線路并行既有線走廊的方案實(shí)際上無(wú)法與既有線真正貼近,一般地段線間距離為 30～200 m。該線路走向方案存在問(wèn)題較多,主要是客運(yùn)專線與既有線共同穿越沿線城市、村鎮(zhèn)中心區(qū),房屋和既有跨線建筑物拆遷量多,工程實(shí)施難度大;客運(yùn)專線與既有線距離一般 30～200m,形成大量的夾線地,土地難以有效利用,造成耕地資源的浪費(fèi),與本方案節(jié)約用地的初衷不符;因考慮路基工后沉降難以控制的因素,客運(yùn)專線一般采用高架橋梁形式,與基本貼地爬行的既有線形成一高一低的交通屏障,不利于地方規(guī)劃發(fā)展和沿線廣大人民群眾的方便出行;既有線周邊分布有較多的文物保護(hù)點(diǎn)、環(huán)境敏感點(diǎn)、礦產(chǎn)煤炭資源、滯洪區(qū)等控制因素,不利于線路自由選線;與既有線及沿線車站多處交叉,引起線路或車站局部改造,其施工過(guò)渡困難,施工干擾限制既有線行車能力,且極大的影響安全行車;工程投資遠(yuǎn)高于貫通方案;沿線地方政府,尤其是地、縣級(jí)政府對(duì)沿既有線方案持反對(duì)意見(jiàn)。

鑒于以上原因,分析認(rèn)為區(qū)間沿既有線走廊選線的方案意義不大,其工程占地多,拆遷牽涉面廣,實(shí)施難度大,造價(jià)高。故予以放棄。

3.2.2 許昌站址方案(CK753+400～CK814+000)

鄭州樞紐至許昌段,線路方案主要受許昌站址控制。根據(jù)該段影響邊界條件及結(jié)合許昌市規(guī)劃,研究了許昌東站址、許昌并站兩個(gè)方案。經(jīng)綜合比較,許昌東站址符合城市規(guī)劃要求、拆遷建筑物少,實(shí)施難度小、工程投資省 5.9億元。故推薦許昌東站址方案。

3.2.3 漯河駐馬店站址方案研究(CK795+000～CK979+000)

許昌至信陽(yáng)段線路走向主要受漯河駐馬店站址控制。根據(jù)該段影響邊界條件及結(jié)合漯河、駐馬店兩市規(guī)劃,主要研究了兩市西站址、并站方案。經(jīng)綜合比較,兩個(gè)站址方案的吸引客流條件差別不大,但西站址方案遠(yuǎn)離吳桂橋煤礦、工程地質(zhì)條件好;無(wú)特殊大跨度橋梁、工程實(shí)施簡(jiǎn)單;線路繞避了老王坡滯洪區(qū)(而并站方案通過(guò)老王坡滯洪區(qū)長(zhǎng)度 13 km),避免了車站高架,拆遷建筑物少 57萬(wàn)余 m2,投資省 6.8億元;對(duì)城市干擾小,符合城市規(guī)劃發(fā)展及地方政府意見(jiàn)。故推薦西站址方案。

3.3 信陽(yáng)至武漢段

信陽(yáng)至武漢段線路方案受自然地形條件、國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、礦產(chǎn)分布、信陽(yáng)站位布點(diǎn)、孝感客流的吸引條件及引入武漢樞紐的接軌方案影響,方案研究范圍縱向長(zhǎng)達(dá) 220km,橫向?qū)挾燃s 40km,是鄭武客運(yùn)專線線路走向方案選擇最為困難的區(qū)域。該段主要涉及信陽(yáng)站址、大悟至武漢線路走向等方案。

3.3.1 信陽(yáng)站址方案

主要研究了信陽(yáng)東站址方案和信陽(yáng)并站方案。并站方案不僅工程投資多,對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)干擾嚴(yán)重,且穿越省級(jí)文物保護(hù)單位南山嘴遺址、省級(jí)震雷山風(fēng)景區(qū)及信陽(yáng)市的金牛山風(fēng)景區(qū);而信陽(yáng)東站址方案更接近航空線,線形順直(較并站方案短 827m),拆遷工程最少,不干擾既有線運(yùn)營(yíng),工程投資省(較并站方案省投資 4.5億元),且符合地方城市規(guī)劃。故推薦信陽(yáng)東站址方案。

3.3.2 大悟至武漢線路方案(CK1043+000～CK1164+600)

研究了梅店水庫(kù)東方案、梅店水庫(kù)西方案。梅店水庫(kù)西方案雖然工程投資貴 1.1億元、對(duì)線路局部經(jīng)過(guò)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)素山寺森林公園及一級(jí)水源保護(hù)區(qū)泥河水庫(kù)側(cè)汊地段,經(jīng)采取必要措施可予以保護(hù),且走向線形順直,運(yùn)營(yíng)費(fèi)相對(duì)節(jié)省,少拆遷房屋 8.4萬(wàn)余m2,占用耕地少 639 hm2,符合地方規(guī)劃,建設(shè)環(huán)境好。故推薦梅店水庫(kù)西方案。

3.4 引入武漢樞紐

鄭武客運(yùn)專線引入武漢樞紐,研究了橫店?yáng)|站址、灄口站址兩個(gè)方案。

結(jié)合滬漢蓉通道引入,當(dāng)采用橫店?yáng)|站址方案,可縮短鄭武客運(yùn)專線及合武線正線長(zhǎng)度,工程投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用節(jié)省,而且避免了對(duì)橫店鎮(zhèn)、灄口鎮(zhèn)的干擾,對(duì)城市影響小;新橫店以北采用遠(yuǎn)離黃陂站西側(cè)聯(lián)絡(luò)線方案銜接合武線,曲線半徑大、標(biāo)準(zhǔn)高,節(jié)省運(yùn)行時(shí)分。

因此,合武線、鄭武客運(yùn)專線合并引入武漢樞紐方案推薦在橫店鎮(zhèn)東側(cè)銜接設(shè)新橫店站,往南通過(guò)天心洲大橋進(jìn)入武漢站、沿既有線引入漢口站方案。

4 研究結(jié)論

鄭武客運(yùn)專線縱向貫通京廣,橫向分別與徐蘭、滬漢蓉通道順暢銜接,構(gòu)建形成中部客運(yùn)專線主骨架。通過(guò)鄭武客運(yùn)專線兩端樞紐及區(qū)間線路走向的研究,本次推薦的鄭武客運(yùn)專線,北起新鄭州站,采用許昌東站址、漯河駐馬店西站址、信陽(yáng)東站址及梅店水庫(kù)西方案,至新橫店站,往西沿既有線引入漢口站方案、往南通過(guò)天心洲大橋進(jìn)入武漢站是合適的。目前該項(xiàng)目已在實(shí)施中,且建設(shè)推進(jìn)順利。

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