新建地方鐵路臺(tái)龍線線路走向方案比選研究

孫浩

【摘 要】本論文論述了新建地方鐵路臺(tái)龍線線路走向方案比選及推薦意見。線路走向方案比選總體思路是：根據(jù)項(xiàng)目所在地地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦區(qū)總體規(guī)劃、煤炭主要流向，從運(yùn)輸組織、運(yùn)營(yíng)管理、既有設(shè)備利用，工程投資等方面，對(duì)方案進(jìn)行綜合比選，選出最佳線路走向方案。

【關(guān)鍵詞】新建地方鐵路；線路走向；方案比較

1.線路方案概況

本線位于山西省臨汾市鄉(xiāng)寧、吉縣、蒲縣境內(nèi)，主要是為山西省晉中煤炭基地蒲縣周邊礦區(qū)服務(wù)。結(jié)合區(qū)域內(nèi)礦區(qū)布局及主要貨流方向，與本線有關(guān)的鐵路主要是在建的張臺(tái)鐵路、擬建的蒲龍鐵路、管河鐵路、在建的中南部鐵路通道，南同蒲鐵路。

2.影響線路走向方案的因素

（1）重要的政治經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)

本線最近點(diǎn)距鄉(xiāng)寧縣管頭鎮(zhèn)邊緣約1km，對(duì)城鎮(zhèn)規(guī)劃和整體布局無(wú)影響。

（2）沿線高等級(jí)公路和重大交通設(shè)施

研究區(qū)域內(nèi)主要有臨吉高速公路、省道S342公路、國(guó)道G309、蒲嘉公路等，本線跨越以上公路時(shí)均滿足立交凈空條件，對(duì)線路走向和高程無(wú)影響。

（3）沿線保護(hù)區(qū)

線路沿線無(wú)風(fēng)景名勝區(qū)、動(dòng)植物自然保護(hù)區(qū)、水資源保護(hù)區(qū)、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)及文物保護(hù)區(qū)等影響線路選線的控制要素。

（4）沿線重要河流

沿線重要河流、溝川有：豁都峪、鄂河、大東溝河、安樂(lè)河、南川河等，均屬黃河水系，受大氣降水和地下水的補(bǔ)給，枯水期水量很小。

（5）礦區(qū)分布

金山煤礦、燕家河煤礦、申南凹煤礦、同富新煤礦、申南凹煤礦、臺(tái)頭煤礦、桑峨井田、大地煤業(yè)等，線路應(yīng)避免壓覆礦藏，方便產(chǎn)品外運(yùn)，并結(jié)合礦區(qū)及電廠規(guī)劃，合理布線。本著擬建鐵路線、站布局合理，與企業(yè)規(guī)劃物流運(yùn)輸有機(jī)結(jié)合的原則，使鐵路更好的服務(wù)于企業(yè)。

（6）不良地質(zhì)

沿線不良地質(zhì)主要有：滑坡、采空（采空積水）、巖溶、有害氣體、水庫(kù)坍岸等。

3.建設(shè)方案研究的總體原則

（1）新建地方鐵路臺(tái)頭至龍華山線是一條以煤運(yùn)為主的貨運(yùn)鐵路。應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的功能定位、相鄰線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真研究建設(shè)方案，力求通道整體標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，車流順暢，減少技術(shù)作業(yè)環(huán)節(jié)，降低運(yùn)營(yíng)成本，并根據(jù)近、遠(yuǎn)期運(yùn)量需求及工程情況統(tǒng)籌考慮，留有進(jìn)一步發(fā)展條件。

（2）線路走向選擇應(yīng)結(jié)合沿線地形地質(zhì)特點(diǎn)、自然保護(hù)區(qū)分布情況，選擇徑路順直、經(jīng)濟(jì)合理、工程措施適當(dāng)?shù)木€路方案。

（3）根據(jù)預(yù)測(cè)運(yùn)量和流向及接軌站的條件，結(jié)合線路走向，合理選擇接軌方案。

（4）車站分布在滿足遠(yuǎn)期輸送能力的前提下，結(jié)合電化條件及沿線規(guī)劃礦區(qū)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)進(jìn)行布點(diǎn)。

（5）本項(xiàng)目線路經(jīng)鄂河、大東溝河、安樂(lè)河、南川河，自然條件和生態(tài)環(huán)境較差，線路應(yīng)盡量避免高填深挖，以減少對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的破壞。

（6）在不過(guò)多增加工程的前提下，線路盡量順直及采用較大的曲線半徑，使本線具有較高的平面標(biāo)準(zhǔn)，滿足鐵路快捷的運(yùn)輸要求，以提高運(yùn)輸質(zhì)量，增強(qiáng)鐵路的競(jìng)爭(zhēng)力。

（7）根據(jù)工程地質(zhì)情況，線路盡量繞避不良地質(zhì)區(qū)域，減少通過(guò)開采煤層地段。

（8）充分聽取當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門的意見，結(jié)合臨汾市的近、遠(yuǎn)期規(guī)劃、煤田分布，合理確定線路走向及車站位置，使鐵路更好地為地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)。

4.線路走向方案研究的總體思路及方案構(gòu)成

本次線路方案研究總體思路是：根據(jù)礦區(qū)總體規(guī)劃、煤炭主要流向，從運(yùn)輸組織、運(yùn)營(yíng)管理、既有設(shè)備利用，工程投資等方面，對(duì)接軌方案進(jìn)行綜合比選，再根據(jù)選擇的接軌站進(jìn)行線路走向方案、局部方案比選，選出最佳線路走向方案。

本次研究在預(yù)可行性研究基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)初測(cè)踏勘、調(diào)查，方案深化研究，完成本階段線路方案研究工作。

5.線路走向方案比選及推薦意見

本項(xiàng)目是張臺(tái)線西延項(xiàng)目的重要組成部分，線路方案走向主要是根據(jù)沿線主要集煤區(qū)域及礦區(qū)工業(yè)廣場(chǎng)分布而設(shè)。本線從西南到西北，主要集煤區(qū)域有鄉(xiāng)寧縣的管頭鎮(zhèn)，吉縣的屯里鎮(zhèn)的明珠、蒲縣的蒲城鎮(zhèn)，經(jīng)運(yùn)量預(yù)測(cè)，三鎮(zhèn)周邊煤礦密集，煤炭資源豐富，運(yùn)輸需求緊迫，線路從南向北依次經(jīng)過(guò)上述三個(gè)地區(qū)，滿足該地區(qū)運(yùn)輸需求。

本線在臺(tái)頭至明珠段，線路需穿越斷山嶺及高天山，地勢(shì)險(xiǎn)峻，地形地質(zhì)條件十分復(fù)雜，線路沿河溝展線困難，臺(tái)頭站、管頭鎮(zhèn)、明珠，上述三地地理位置呈東、西、北三角形分布，整體布局呈“△”形狀。為了更好的適應(yīng)地形，減少工程，節(jié)約投資，確定技術(shù)可行、方案合理的走向方案。本次分別研究了臺(tái)頭至明珠和臺(tái)頭經(jīng)管頭至明珠線路走向方案，具體詳見線路走向方案示意圖3-1和工程投資經(jīng)濟(jì)比較表3-1。

（1）臺(tái)頭經(jīng)管頭至明珠方案（CtK）（以下簡(jiǎn)稱臺(tái)管明方案）

線路自臺(tái)頭站引出，向西在半溝以特長(zhǎng)隧道（L-14720m）穿越斷山嶺至管頭鎮(zhèn)南面，折向北，跨過(guò)臨吉高速公路、鄂河、省道S342，經(jīng)鋪上村、小南溝，在鄂河北岸設(shè)管頭站，而后跨宋家溝，沿宋家溝西側(cè)向北，跨宋家溝水庫(kù)，以特長(zhǎng)隧道（L-12430m）穿越高天山，設(shè)明珠站，之后向北跨大東溝河，以特長(zhǎng)隧道（L-10320m）穿越石頭山至終點(diǎn)龍華山站，線路長(zhǎng)55.900km。

主要工程有：土石方418.07萬(wàn)m3，特大中橋2570.5m/7座，隧道46380m/7座，橋隧比例87.57%，靜態(tài)工程投資368647.95萬(wàn)元。

（2）臺(tái)頭至明珠方案（Ct84K+Ct44K）（以下簡(jiǎn)稱臺(tái)明方案）

線路自臺(tái)頭站引出，折向西，由于沿線地形條件復(fù)雜，線路縱坡難于適應(yīng)地形需沿溝谷迂回展線，跨越豁都峪及G309國(guó)道，向北經(jīng)臺(tái)頭鎮(zhèn)、張家莊、上莊子村；后折向南，經(jīng)后臺(tái)頭折向北，經(jīng)高家溝、王家河，以隧道（L-7430m）穿金崗嶺至明珠，設(shè)明珠站，而后向北，跨大東溝河、安樂(lè)河、穿石頭山至終點(diǎn)龍華山站，線路長(zhǎng)46.54km。

主要工程有：土石方307.30萬(wàn)m3，特大中橋5380.34m/19座，隧道32140m/11座，橋隧比例80.62%，靜態(tài)工程投資305274.11萬(wàn)元。

圖3-1 走向方案比較示意圖

（3）方案分析

①?gòu)木€路建筑長(zhǎng)度來(lái)看：臺(tái)頭站、管頭站、明珠站分別位于豁都峪、鄂河和大東溝河的上游臺(tái)地。三站的路肩高程分別為998.54m、1192.39m和1312.48m，臺(tái)明（Ct84K）方案臺(tái)頭站與明珠站高差較大，線路沿豁都峪迂回展線，線路技術(shù)條件差，線路長(zhǎng)度為46.54km；臺(tái)管明（CtK）方案需穿斷山嶺、經(jīng)管頭鎮(zhèn)，跨鄂河、穿高天山、跨大東溝河、穿石頭山，線路長(zhǎng)度為55.90km。臺(tái)管明（CtK）方案較臺(tái)明（Ct84K）方案線路長(zhǎng)度長(zhǎng)9.36km。

②從工程規(guī)模分析

臺(tái)明（Ct84K）方案橋梁總長(zhǎng)5.38km，隧道總長(zhǎng)32.14km，橋隧比重為80.6﹪；臺(tái)管明（CtK）方案橋梁總長(zhǎng)2.57km，隧道總長(zhǎng)46.38km，橋隧比重為87.6﹪。

③從工程投資分析

臺(tái)明（Ct84K）方案靜態(tài)工程投資305274.11萬(wàn)元；臺(tái)管明（CtK）方案靜態(tài)工程投資368647.95萬(wàn)元。故臺(tái)明（Ct84K）方案較臺(tái)管明（CtK）方案省63373.84萬(wàn)元。

④地形條件

臺(tái)頭站、管頭鎮(zhèn)、明珠分別位于豁都峪、鄂河和大東溝河的上游臺(tái)地。斷山嶺、金剛嶺、高天山分別位于三地之間，此區(qū)域山體走勢(shì)為北高南低，山體上沖溝狹窄、自然縱坡大、展線條件極差。

⑤工程地質(zhì)

臺(tái)明（Ct84K）方案處于煤礦礦區(qū)內(nèi)，大部分段落存在采空區(qū)；臺(tái)管明（CtK）方案少部分段落處于煤礦采空區(qū)，工程地質(zhì)條件相對(duì)較好。

⑥經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)

臺(tái)明（Ct84K）方案途徑臺(tái)頭鎮(zhèn)和明珠，無(wú)法兼顧管頭鎮(zhèn)及周邊礦區(qū)；臺(tái)管明（CtK）方案途徑臺(tái)頭鎮(zhèn)、管頭鎮(zhèn)和明珠鎮(zhèn)，經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)覆蓋較為全面。

⑦貨物流向

本項(xiàng)目的貨運(yùn)量主要通過(guò)張臺(tái)鐵路流向華東方向，部分貨物經(jīng)規(guī)劃的管河鐵路經(jīng)蒙西至華中鐵路流向華中方向。管頭區(qū)域內(nèi)礦區(qū)廣布，吸引范圍較大。臺(tái)明（Ct84K）方案貨物從龍華山、明珠至臺(tái)頭站，雖然主要貨流運(yùn)輸路徑快捷，運(yùn)距短，但無(wú)法兼顧管頭貨物；管明（CtK）方案貨物從龍華山、明珠經(jīng)管頭至臺(tái)頭站，雖然貨流運(yùn)輸距離長(zhǎng)，但有利于管頭貨物運(yùn)輸。

⑧與管河線相結(jié)合分析

本線運(yùn)量主要通過(guò)張臺(tái)鐵路、南同蒲鐵路、侯月鐵路外運(yùn)；少部分運(yùn)量經(jīng)擬建鐵路管河線、蒙西至華中鐵路通道運(yùn)輸。結(jié)合運(yùn)量流向、運(yùn)輸徑路，臺(tái)明（Ct84K）方案需考慮將臺(tái)龍鐵路與管河鐵路連通，需將臺(tái)頭至管頭（16.8km）段工程一并納入建設(shè)，線路總長(zhǎng)度為63.34km。結(jié)合管河鐵路分析，臺(tái)明（Ct84K）方案較臺(tái)管明（CtK）方案線路長(zhǎng)7.44km，對(duì)應(yīng)的工程規(guī)模增大，工程投資增高。

（4）推薦意見

綜上所述，臺(tái)頭至明珠（Ct84K）方案線路縱坡難于適應(yīng)地形需沿溝谷迂回展線，線路技術(shù)條件差；結(jié)合管河鐵路分析，臺(tái)明（Ct84K）方案線路長(zhǎng)，工程規(guī)模大，工程投資高。所以CtK方案線路短、投資小，且能兼顧管頭鎮(zhèn)及周邊礦區(qū)，故推薦采用臺(tái)頭經(jīng)管頭至明珠方案（CtK）。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50090-2006[S].鐵路建線路設(shè)計(jì)規(guī)范.中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中華人民共和國(guó)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布.

[2]鐵道部第四設(shè)計(jì)院.地方鐵路設(shè)計(jì)準(zhǔn)則[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1987.

[3] GB50012-2012.Ⅲ、Ⅳ級(jí)鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范.中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布.