鄭萬高鐵平頂山西站選址方案

陳俊，焦新坡

（1.中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線路站場設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢 430063；2.鄭萬鐵路客運(yùn)專線河南有限責(zé)任公司 工程部，河南鄭州 450000）

1 影響站址選擇主要因素

鄭萬高鐵位于豫、鄂、渝三省市境內(nèi)，北接京廣、徐蘭高鐵，南接渝萬鐵路，形成重慶、鄭州間便捷的快速客運(yùn)通道，是我國西南地區(qū)通往中原、華北、東北地區(qū)快速客運(yùn)主通道，是構(gòu)成“八縱八橫”快速客運(yùn)通道中呼南高鐵的重要組成部分。鐵路等級為高速鐵路，設(shè)計(jì)行車速度目標(biāo)值為350 km/h，初期運(yùn)營速度為300 km/h。平頂山西站站址方案選擇主要受城市規(guī)劃、環(huán)境敏感區(qū)、煤礦采空區(qū)等因素影響［1-3］，并需結(jié)合地方政府意見，確定出相對優(yōu)化的推薦方案。

1.1 城市規(guī)劃

平頂山市位于河南省中南部，是國家重要的能源原材料工業(yè)基地、河南省中原城市群9個(gè)中心城市之一，總面積7 882 km2，總?cè)丝?34.7萬人（中心城區(qū)102.0萬人）；2013年全市生產(chǎn)總值達(dá)到1 502億元。

平頂山市呈東西走向，其中東部為老城區(qū)，西部為新城區(qū)。2011年11月，河南省人民政府批復(fù)平頂山新區(qū)建設(shè)總體方案，在平頂山市區(qū)西部集中布局建設(shè)平頂山新城區(qū)，遠(yuǎn)期規(guī)劃面積約295 km2，功能定位為城鄉(xiāng)一體化先行區(qū)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級先導(dǎo)區(qū)、對外開放示范區(qū)、豫中南綜合交通樞紐和物流中心的“三區(qū)一中心”。為帶動(dòng)平頂山新區(qū)建設(shè)，平頂山市政府多次明確要求鄭萬高鐵站設(shè)在平頂山新城區(qū)。

1.2 環(huán)境敏感區(qū)

平頂山主城區(qū)以北為平頂山煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司（簡稱平煤集團(tuán)）采空區(qū)，城市以南為白龜山水庫，線路經(jīng)過郟縣后與沙河相交，沙河長51 km，其兩端分別與昭平臺水庫和白龜山水庫相連，昭平臺水庫和白龜山水庫均為一級水源保護(hù)區(qū)，沙河除一段約4 km范圍的水域和陸域?yàn)槎壦幢Ｗo(hù)區(qū)外，其他段落為一、二級水源保護(hù)區(qū)。

1.3 煤礦采空區(qū)

影響站址選擇的主要不良地質(zhì)條件為煤礦采空區(qū)。由于平頂山段煤炭等礦產(chǎn)資源豐富，沿線成片分布有礦業(yè)權(quán)項(xiàng)目、省地勘基金項(xiàng)目及國家礦產(chǎn)地項(xiàng)目等礦區(qū)，線位附近采空區(qū)較多，收集鄭萬高鐵沿線詳細(xì)的礦區(qū)、采空區(qū)資料，并通過多次現(xiàn)場調(diào)查及工程物探、深孔鉆探等手段，對采空區(qū)進(jìn)行驗(yàn)證核實(shí)。經(jīng)研究，線位已繞避采空區(qū)，鐵路選線［4-5］時(shí)穿越部分礦區(qū)，需設(shè)置保護(hù)礦柱。按照高速鐵路對沉降嚴(yán)格控制的要求，開展了鄭萬高鐵壓覆礦產(chǎn)安全距離專題評估，對穿越區(qū)鐵路地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和相關(guān)構(gòu)筑物可能產(chǎn)生的工后變形等進(jìn)行綜合分析，線位繞避采空區(qū)，確定鐵路兩側(cè)的安全保護(hù)距離并留設(shè)保護(hù)礦柱，同時(shí)進(jìn)行壓覆礦產(chǎn)資源備案登記。

結(jié)合平頂山西站站址方案研究，對平頂山地段煤炭采空區(qū)進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查［6］，采用繞避不良地質(zhì)，盡量減少、避免技術(shù)復(fù)雜的特殊工程措施等綜合確定線位，使線路選擇在地質(zhì)條件相對較好地段或設(shè)計(jì)選用合理的工程措施處理后通過。本段線路穿越的平頂山地區(qū)為河南省礦產(chǎn)資源富集區(qū)域，沿線影響線路走向方案的礦區(qū)有平煤香山礦、寶豐東方礦、寶豐宏九礦和寶豐運(yùn)通礦。

結(jié)合線路走向方案［7-9］，對采空區(qū)和礦產(chǎn)資源開采區(qū)進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，收集、整理沿線主要地質(zhì)礦產(chǎn)開采區(qū)資料，重點(diǎn)對開采區(qū)的開采現(xiàn)狀、不良地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)情況等方面進(jìn)行梳理，為線路穿越開采區(qū)進(jìn)行壓覆礦產(chǎn)資源評估提供了詳實(shí)資料。線路沿線主要開采區(qū)概況見表1。

表1 線路沿線主要開采區(qū)概況

2 站址方案比選

結(jié)合城市規(guī)劃、環(huán)境敏感區(qū)、煤礦采空區(qū)等因素，平頂山西站站址研究了寶豐東五環(huán)、趙家營北側(cè)、徐營村西側(cè)和葉營山東側(cè)4個(gè)方案（見圖1，比較范圍CK154+500—CK174+100）。4個(gè)方案均繞避了煤礦采空區(qū)，確定了鐵路兩側(cè)的安全保護(hù)距離并留設(shè)保護(hù)礦柱。

圖1 平頂山西站站址方案示意圖

2.1 寶豐東五環(huán)站址方案

線路跨越寧洛高速、孟平鐵路（規(guī)劃集裝箱辦理站東側(cè)），經(jīng)移民小區(qū)東側(cè)，在寶豐東五環(huán)路設(shè)平頂山西站，經(jīng)中原高速平頂山分公司西側(cè)跨鄭堯高速，折向南跨西氣東輸管道，從魯山分壓站西側(cè)108 m、爆破器材公司東側(cè)980 m經(jīng)過，南行跨沙河后至線路方案比較終點(diǎn)，線路長度為19.600 km。

既有孟平鐵路與新寶大道間距離僅為1.7 km，地處崗地，地形北低南高，相對高差26.8 m，線路先后與孟平鐵路和新寶大道相交，考慮到在兩者之間設(shè)站的工程可行性和對既有鐵路與城市道路的影響，寶豐東五環(huán)站址方案研究了落地改路方案和高架設(shè)站方案。

2.1.1 落地改路方案

線路跨過既有孟平鐵路后迅速降低軌面標(biāo)高，在CK159+250處設(shè)落地站，車站中心與地面標(biāo)高基本一致，萬州端咽喉位于崗地上，填挖高度約19 m。線路長度為19.600 km，橋梁4座共16.241 km，橋梁比為82.86%。落地改路方案將既有新寶大道抬高10 m，從車站萬州端咽喉上跨通過，改移長度700 m；另需改移高速與新寶大道間引道，長度約2.73 km。

2.1.2 高架設(shè)站方案

線路跨過既有孟平鐵路后設(shè)置5.2 km平坡，在新寶大道處采用上跨通過，在CIK159+600處設(shè)高架站，站房位于崗地高處，但車站咽喉與地面高差達(dá)19 m，車站咽喉位于連續(xù)梁上。線路長度為19.600 km，橋梁4座共17.724 km，橋梁比為90.43%。既有城市道路無需改建。

2.2 趙家營北側(cè)站址方案

線位同寶豐東五環(huán)站址方案，站址設(shè)置于魯山分壓站南2.4 km的趙家營北側(cè)。線路長度為19.600 km，橋梁4座共15.859 km，橋梁比為80.91%。

2.3 徐營村西側(cè)站址方案

線路跨越寧洛高速、孟平鐵路（規(guī)劃集裝箱辦理站東側(cè)跨越），經(jīng)移民小區(qū)東側(cè)，沿寶豐東五環(huán)路西南方向走行，經(jīng)中原高速平頂山分公司西側(cè)跨鄭堯高速，折向南在徐營村西側(cè)設(shè)平頂山西站，南行跨沙河、穿白龜山濕地省級自然保護(hù)區(qū)后至線路方案比較終點(diǎn)。線路長度較寶豐東五環(huán)站址方案短0.584 km。徐營村西側(cè)站址方案穿越白龜山濕地省級自然保護(hù)區(qū)，車站范圍有金鴨河，屬于浸水路基，研究后予以舍棄。

2.4 葉營山東側(cè)站址方案

線路跨越寧洛高速、孟平鐵路（規(guī)劃集裝箱辦理站東側(cè)跨越），經(jīng)移民小區(qū)東側(cè)，折向東南，從新寶大道與鄭堯高速立交橋東北側(cè)跨鄭堯高速，在葉營山東側(cè)設(shè)平頂山西站，南行跨沙河后至線路方案比較終點(diǎn)。線路長度較寶豐東五環(huán)站址方案短1.105 km。葉營山東側(cè)站址方案具有線路長度短、站址與平頂山市區(qū)無高速公路阻隔等優(yōu)點(diǎn)，但線路穿越白龜山濕地省級自然保護(hù)區(qū)，站址距離民兵訓(xùn)練基地（約2 000 m2）僅120 m，搬遷難度極大，可實(shí)施性差，予以舍棄。

2.5 方案比選分析

針對寶豐東五環(huán)站址方案（落地改路方案、高架設(shè)站方案）和趙家營北側(cè)站址方案進(jìn)行對比，工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表2，方案優(yōu)缺點(diǎn)分析見表3。

表2 站址方案工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

表3 站址方案優(yōu)缺點(diǎn)對比

3 推薦方案

趙家營北側(cè)站址方案位于平頂山新城區(qū)邊緣，車站設(shè)置不符合城市規(guī)劃和地方政府要求，占壓基本農(nóng)田，需調(diào)整規(guī)劃。寶豐東五環(huán)站址方案位于平頂山市新城區(qū)核心區(qū)域，符合城市規(guī)劃和地方政府要求，交通銜接順暢，便于發(fā)揮高鐵站的輻射帶動(dòng)作用，有利于土地綜合開發(fā)和客源有效組織。

寶豐東五環(huán)落地改路站址方案雖需改移新寶大道及高速與新寶大道連接引道，但實(shí)施及養(yǎng)護(hù)難度較高架設(shè)站方案小，工程投資相對較低［10］。該方案避讓了白龜山省級濕地自然保護(hù)區(qū)和沙河一級水源保護(hù)區(qū)，經(jīng)過沙河二級水源保護(hù)區(qū)，工程為非污染類項(xiàng)目，運(yùn)營期不會對水源水質(zhì)造成影響，施工期可通過采用鋼圍堰等適當(dāng)施工方式進(jìn)行影響控制。

寶豐東五環(huán)落地改路站址方案向東至鄭堯高速之間分布有110 kV高壓線（在建）、220 kV香辛線、500 kV魯香線、550 kV南香線、500 kV白香線等5條高壓線。CK158+110—CK159+070段0.96 km與110 kV高壓線（在建）并行，需改遷；CK158+100—CK160+700段2.6 km與220 kV香辛線并行，需改遷；CK160+870處與500 kV魯香線交叉，需升塔。為避免長段遷改220 kV香辛線，補(bǔ)充研究了將線路向西平移100 m的方案（見圖2，線路展長37.81 m）。

圖2 平頂山西站站址方案示意圖

西移100 m方案站坪用地界與220 kV香辛線并行，最近點(diǎn)距離1.9 m，鐵路工程本身可避免對其遷改，但地方配套站前廣場需將其遷改；CK158+110、CK159+070處與110 kV高壓線（在建）交叉，需升塔；線路上跨預(yù)留遠(yuǎn)期堆場圍墻角，左線距離移民小區(qū)圍墻僅11.7 m；遠(yuǎn)期城際工程需穿越移民小區(qū)和預(yù)留遠(yuǎn)期堆場。

寶豐東五環(huán)落地改路站址方案雖對0.96 km長110 kV高壓線（在建）和2.6 km長220 kV香辛線存在影響，但地方政府正在開展的新建220 kV望城輸變電工程已計(jì)劃將香辛線向東貼近鄭堯高速改移，確保了本線及預(yù)留了遠(yuǎn)期城際工程繞避移民小區(qū)和預(yù)留遠(yuǎn)期堆場條件。因此，推薦平頂山西站站址方案選擇寶豐東五環(huán)落地改路站址方案。

4 結(jié)束語

通過對平頂山市城市規(guī)劃、環(huán)境敏感區(qū)、煤礦采空區(qū)等站址選擇主要影響因素的研究，綜合分析各方案優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合地方政府意見，確定出相對優(yōu)化的推薦方案。通過案例分析表明，在保證工程投資相對較低的前提下，符合城市規(guī)劃和地方政府相關(guān)部門意見對于站址方案優(yōu)選具有舉足輕重的作用，工程地質(zhì)條件是影響線路走向和后期安全運(yùn)營及維護(hù)的重要因素，銜接城市規(guī)劃為后續(xù)交通路網(wǎng)系統(tǒng)的完善創(chuàng)造條件，考慮遠(yuǎn)期城市規(guī)模、路網(wǎng)優(yōu)化等方面進(jìn)行超前設(shè)計(jì)，對于城市的長遠(yuǎn)規(guī)劃和發(fā)展有所裨益，對鐵路站址方案研究具有一定的參考價(jià)值。