張 俊
(中鐵二院昆明勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,云南昆明 650200)
麗江至香格里拉線位于云南省西北部,是滇藏鐵路的重要組成部分,大致呈南北走向,南起大麗鐵路麗江車站,向北跨越金沙江,經(jīng)小中甸至香格里拉,全長140.24 km,項(xiàng)目概算總額93.137億元。線路連接大理至麗江鐵路,并通過該鐵路和廣大鐵路與成昆鐵路相連,是我國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃中西部路網(wǎng)的重要組成部分。
線路穿越了崇山峻嶺,跨越了眾多的河流峽谷,是典型的山區(qū)鐵路。山區(qū)鐵路的選線工作是一個系統(tǒng)工程,要綜合考慮眾多控制因素,選擇一條安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的路線。以下結(jié)合麗香線選線工作實(shí)踐,淺談山區(qū)鐵路的選線經(jīng)驗(yàn)。
重大工程是一個工程中的控制性工程,其往往影響了工程的走向、規(guī)模、造價等因素,因此,我們在工程設(shè)計(jì)中,要把重大工程作為首選控制條件重點(diǎn)研究。麗香線線路需跨過金沙江,金沙江橋是全線的重大工程,其橋位及高程同時要受金沙江中游規(guī)劃電站影響。工程研究過程中,我們在規(guī)劃虎跳峽水電站大壩上游160 km及下游80 km共計(jì)240 km區(qū)域內(nèi),分四個河段對本線跨越金沙江的橋位方案進(jìn)行了27個方案的研究。最后從地質(zhì)條件、工程規(guī)模和工程造價等方面比選得出,在金沙江峽谷最窄的虎跳峽附近跨越的方案是較優(yōu)方案。由于規(guī)劃的虎跳峽水電站壩址位于虎跳峽鎮(zhèn)下游5 km,壩高216 m,水庫正常蓄水位2 010 m,成庫后金沙江奔子欄至虎跳峽水電站大壩間河段(約245 km)均為其回水影響范圍,并規(guī)劃為內(nèi)河Ⅵ級航道,為此,大壩以上橋位研究必須考慮回水水位的影響及通航要求。最后推薦的方案是水庫大壩上游2 km附近的橋位方案,該橋梁采用(98+660+98)m連續(xù)鋼桁架梁懸索橋。
線路地處我國旅游大省云南的西北部,是云南省旅游資源最為豐富、獨(dú)特的區(qū)域,也是“三江并流”瑰麗自然奇觀和多民族風(fēng)情最集中的區(qū)域。區(qū)內(nèi)眾多的雪山、冰川、森林、草甸、湖泊、丹霞及典型的高山峽谷地貌更是氣象萬千;秀美的自然景觀和豐富的生物種群,與悠久獨(dú)特的人文歷史交相輝映。雖然沿線自然風(fēng)光優(yōu)美,但是對工程而言是暗藏兇險。路線所經(jīng)區(qū)域位于古特提斯構(gòu)造域中東段,由于印度板塊與歐亞板塊的碰撞和不斷向北推擠,青藏高原發(fā)生強(qiáng)烈隆升和中上地殼物質(zhì)向東側(cè)向擠出,使原有構(gòu)造格局受到了強(qiáng)烈的改造和變形,造成區(qū)內(nèi)河谷深切,構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈,斷層、滑坡、崩塌(巖堆)、泥石流等極其發(fā)育,地質(zhì)條件非常復(fù)雜。經(jīng)地質(zhì)勘察,測區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)有34處斷裂斷層。針對復(fù)雜的不良地質(zhì)條件,在選線中為了安全及順利施工應(yīng)考慮以下因素:
1)區(qū)內(nèi)地層出露較齊全,巖體破碎,巖性復(fù)雜,線路宜選擇從巖性單一且?guī)r體完整性較好的地段通過。2)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,活動斷裂及區(qū)域性深大斷裂發(fā)育,選擇線路方案時應(yīng)考慮活動斷裂及深大斷裂的規(guī)模、強(qiáng)度、走向、時代等因素,線路應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離或繞避全新活動斷裂及深大斷裂,線路要避開斷裂較窄處通過,或以大交角的形式通過;不應(yīng)在斷裂帶中,特別是斷裂密集處、交匯處通過。3)區(qū)內(nèi)屬高地震區(qū),線路工程的施工方法應(yīng)盡量簡單、安全,如可以選擇短隧、低橋等方法。4)區(qū)內(nèi)不良地質(zhì)廣泛分布,如滑坡、巖堆、危巖落石、崩塌等情況,線路應(yīng)繞避穩(wěn)定性差的巨型、大型的不良地質(zhì)群或治理難度極大的不良地質(zhì)地段。5)區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖分布廣泛,巖溶發(fā)育,水文地質(zhì)條件復(fù)雜。地表巖溶發(fā)育的規(guī)律及地下巖溶分帶的位置極大地影響了線路選擇時的走向及高程。線路應(yīng)繞避或以大交角通過巖溶強(qiáng)烈發(fā)育,地表塌陷、土洞分布密集地帶,可溶巖與非可溶巖的接觸帶,巖溶水富集區(qū)及排泄帶;隧道盡可能通過巖溶安全帶,地下分水嶺地帶,以減小地下水的危害。6)區(qū)內(nèi)特殊巖土主要有軟土、紅黏土、膨脹土。線路應(yīng)盡量避開長大、深厚的特殊巖土地段,在不能完全避開的情況下,宜短距離通過。
線路沿線有很多的自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、文物古跡及珍稀野生動植物分布區(qū)。區(qū)域有麗江古城世界文化遺產(chǎn)、玉龍雪山國家級風(fēng)景名勝區(qū)、玉龍雪山省級自然保護(hù)區(qū)、拉市海省級濕地自然保護(hù)區(qū)、三江并流世界自然遺產(chǎn)、三江并流國家級風(fēng)景名勝區(qū)、納帕海省級濕地自然保護(hù)區(qū)、碧塔海省級自然保護(hù)區(qū)等重要環(huán)境保護(hù)敏感目標(biāo)。鐵路選線時,堅(jiān)持了繞避環(huán)境敏感區(qū)的原則,除了拉市海濕地自然保護(hù)區(qū)段從保護(hù)區(qū)的緩沖區(qū)以短隧方案穿越外,其他地段均遠(yuǎn)離保護(hù)區(qū)的邊界。
鐵路建設(shè)不僅應(yīng)便于旅客的聚散,同時應(yīng)給城市留有可持續(xù)發(fā)展的空間。因此,線路方案的選擇,尚應(yīng)與沿線城市的總體規(guī)劃銜接,堅(jiān)持能入城而不入城,與規(guī)劃的城區(qū)保持一定的距離。麗江市區(qū)段曾有文筆水庫東側(cè)方案和西側(cè)方案的比選,文筆水庫東側(cè)方案雖然線路短、造價省,但是與玉龍縣城規(guī)劃相互沖突,最后采用了文筆水庫西側(cè)的隧道方案。在香格里拉段,車站設(shè)置在香格里拉縣城與機(jī)場之間,距離城區(qū)有較遠(yuǎn)的距離,為城市的發(fā)展留下了持續(xù)發(fā)展的空間。
麗香線緊坡段是虎跳峽到小中甸段,在研究過程中我們對18‰,20‰,24‰,30‰四種坡度方案進(jìn)行了研究,最后發(fā)現(xiàn)30‰的坡度方案能適應(yīng)地形條件、基本上不用展線,路線長度最短,投資也最節(jié)省,因此推薦的是限制坡度12‰、加力坡30‰的方案。30‰的加力坡在中國的鐵路中坡度之大是非常罕見的。
山區(qū)鐵路的選線,我們要堅(jiān)持重大工程優(yōu)先選址的原則、堅(jiān)持地質(zhì)選線的原則、堅(jiān)持環(huán)保選線的原則、堅(jiān)持規(guī)劃選線的原則,同時要做好坡度的比選工作,綜合考慮諸多因素,只有這樣才能選出一條安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的線路。
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[3]中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司.麗江至香格里拉線初步設(shè)計(jì)報告[R].2009.