云桂線平果3、4號(hào)明洞段線路方案研究

張永剛，林曉龍，王 靖

(1.中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都610031;2.西南交通大學(xué)，四川成都610031)

云桂線位于云南、廣西境內(nèi)，自昆明南新客站向東經(jīng)玉溪、紅河、文山、百色至南寧站，全長(zhǎng)709.518 km。該線東與南廣、湘桂、南防線相連，西接成昆、貴昆線，是西南與華南地區(qū)客貨交流的重要通道，也是西南地區(qū)出海主通道之一。

1 工程概況

云桂線D2K117+400～D2K118+800段線路緊鄰既有南昆線走行，左線線路中線距離既有線中線13.0～13.8 m，軌面標(biāo)高比既有線高出2.7～4.8 m。該段的重點(diǎn)工程為平果3號(hào)、4號(hào)兩座明洞，見圖1。明洞施工需緊鄰既有線爆破開挖石方合計(jì)約4×104m3，該地段邊坡巖體順層、節(jié)理發(fā)育、產(chǎn)狀紊亂、邊坡陡峻，坡面坡頂危巖落石密布。施工中若不注意，將可能會(huì)引起山體失穩(wěn)，造成滑塌，威脅既有南昆線安全運(yùn)營(yíng)。

圖1 平果3號(hào)明洞與既有南昆鐵路

為降低明洞施工對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)造成的安全風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合周圍地形、地質(zhì)條件，對(duì)沿既有線方案和改建既有南昆線方案進(jìn)行論述和分析研究。

2 沿既有線方案

2.1 線路走向

線路經(jīng)既有南昆鐵路那厘車站后，于鐵路右側(cè)與既有線并行，而后經(jīng)平果3號(hào)、4號(hào)明洞、巴營(yíng)中橋、平果6號(hào)隧道、那豆1號(hào)隧道、那豆2號(hào)隧道至比較終點(diǎn)，線路長(zhǎng)6.7 km。

2.2 工程重點(diǎn)、難點(diǎn)及對(duì)應(yīng)措施

(1)該段線路緊鄰既有線，為既有線A類施工，需納入施工天窗管理。根據(jù)南寧鐵路局營(yíng)業(yè)線施工有關(guān)規(guī)定，只允許在非節(jié)假日正常施工天窗點(diǎn)內(nèi)安排施工計(jì)劃，每周只有5個(gè)工作日，每日計(jì)劃原則上不能多于1次，每次不足1 h的施工天窗點(diǎn)，在理想情況下，每年有效施工時(shí)間約250 d(除去雙休日及國(guó)家法定節(jié)假日)。根據(jù)附近有關(guān)隧道石方爆破及湘桂線緊鄰既有線某段路基爆破施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合平果3號(hào)、4號(hào)地質(zhì)情況估算，這兩個(gè)明洞每一次施工爆破可開挖石方量約50 m3，按此計(jì)算，平果3號(hào)明洞全長(zhǎng)50 m，石方開挖總量約為2.03×104m3；平果4號(hào)明洞全長(zhǎng)65 m，石方開挖總量為1.92×104m3，分別需用時(shí)約400 d和380 d，對(duì)既有線干擾時(shí)間過長(zhǎng)，運(yùn)營(yíng)、建設(shè)、施工等單位將長(zhǎng)時(shí)間處于高度緊張狀態(tài)，安全壓力及風(fēng)險(xiǎn)不可估量，工期不可控。同時(shí)，緊鄰既有南昆線施工，按照附近平果1號(hào)、2號(hào)及那吉等隧道施工配合情況，每一次爆破施工需車務(wù)、電務(wù)、供電及工務(wù)四個(gè)部門，每次各需2～3人配合，大約每次共計(jì)需約10人左右，各項(xiàng)配合施工費(fèi)用需支出比較大。

(2)平果3號(hào)、4號(hào)明洞緊鄰既有線，與既有線之間的線間距13.0～13.8 m，且新建線軌面高程比既有線軌面高程高2.7～4.8 m，同時(shí)該兩座明洞右側(cè)坡面陡峭，危巖落石發(fā)育，尤其是平果4號(hào)明洞右側(cè)坡面圍巖產(chǎn)狀紊亂，節(jié)理裂隙發(fā)育，新建線施工存在較大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)及既有線運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。示意見圖2。

(3)平果3號(hào)、4號(hào)明洞緊鄰既有線，需順層清方，開挖石方工程量較大。其中：平果3號(hào)明洞起止里程為D2K117+710～D2K117+760，全長(zhǎng)50 m，石方開挖總量約為2.03×104m3，新建線路左線中線距離既有南昆鐵路中線約13.0～13.4 m，新建線路軌面高出既有線2.7～2.8 m；平果4號(hào)明洞起止里程為D2K118+580～D2K118+645，全長(zhǎng)65 m，石方開挖總量為1.92×104m3,新建線路左線中線距離既有南昆鐵路中線約13.2～13.8 m，新建線路軌面高出既有線4.5～4.8 m。

(a)平面示意

(b)代表性橫斷面示意

3 改建既有南昆線方案

3.1 正線方案

云桂正線經(jīng)那厘站貨場(chǎng)后，并入既有線，右線占既有南昆線位置，既有南昆線外移，以不擾動(dòng)既有線危石邊坡為原則，在經(jīng)過平果3號(hào)，4號(hào)明洞后，與沿既有線方案順接，到達(dá)比較方案終點(diǎn)。線路長(zhǎng)度為3.109 km。方案示意見圖3。

圖3 改建南昆線方案示意

3.2 南昆線改線方案

線路自既有南昆線那厘站以12號(hào)道岔角拐向右，而后預(yù)留滿足改建車站咽喉長(zhǎng)度夾直線后與324國(guó)道交叉，而后拐向左并順接既有線，改線長(zhǎng)度為2.104 km。

3.3 那厘站改建方案

本方案將既有南昆線改線，在車站出站端咽喉附近將正線向既有線左側(cè)改移以和云桂線拉開距離，預(yù)留的增建二線方案對(duì)應(yīng)改建既有線改動(dòng)，那厘車站的出站端咽喉放在改移后兩條曲線的夾直線上，示意方案見圖4。

圖4 那厘站改建方案示意

4 線路設(shè)計(jì)方案選擇

4.1 主要工程數(shù)量及投資比較

兩方案的主要工程量及其投資比較如表1所示。

表1 主要工程數(shù)量及投資比較表

4.2 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表2所示。

表2 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表

4.3 推薦意見

改建既有南昆線方案雖然降低了云桂線平果3號(hào)和4號(hào)明洞的施工風(fēng)險(xiǎn)，云桂線占既有線位置，既有線外移，避免了緊鄰既有線施工的風(fēng)險(xiǎn)，但對(duì)既有線及324國(guó)道的運(yùn)營(yíng)影響很大，而且，工程投資增加多。沿既有線方案對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)干擾小，工程投資省，本次研究暫推薦沿既有線方案。

5 結(jié)束語(yǔ)

云桂線D2K117+400～D2K118+800段線路緊鄰既有南昆線走行，合理確定其線路方案不僅關(guān)系到工程投資及施工的安全，更關(guān)系到云南省“八入滇、四出境”鐵路網(wǎng)規(guī)劃中的重要組成部分云貴線能否按期實(shí)施、盡早發(fā)揮其效能。在線路宏觀走向的基礎(chǔ)上，結(jié)合周圍地形、地質(zhì)條件及對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)的影響進(jìn)行了方案比較分析，通過綜合考慮，提出了推薦方案。

鐵路選線在方案比選時(shí)應(yīng)該綜合考慮經(jīng)濟(jì)、地形地質(zhì)、環(huán)保、施工安全等因素,但在存在對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)有干擾的情況下，比選方案時(shí)應(yīng)對(duì)該方面因素考慮多些，確保正常的交通運(yùn)營(yíng)，取對(duì)運(yùn)營(yíng)影響較小的方案。

[1] 鐵道第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院．鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)·線路[M]．修訂版.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005

[2] 易思蓉.鐵路選線設(shè)計(jì)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社，2009

[3] 鐵建設(shè)函[2005]285號(hào) 新建時(shí)速200公里客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S]

[4] GB 50090-2006鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[5] 林世金.困難山區(qū)鐵路設(shè)計(jì)的體會(huì)[J].北京:鐵道工程學(xué)報(bào),2007(4):7-10

[6] 何振寧.鐵路地質(zhì)選線及主要技術(shù)原則[C]//朱穎.復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路選線與總體設(shè)計(jì)論文集.北京:中國(guó)鐵道出版社,2010