吉布提鐵路Holhol至Doraleh段線路走向方案研究

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

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吉布提鐵路Holhol至Doraleh段線路走向方案研究

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

摘要:根據(jù)吉布提鐵路的功能定位、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)吉布提鐵路Holhol至Doraleh段線路走向方案進(jìn)行了研究。分析了項(xiàng)目特點(diǎn)、影響因素，提出了線路走向的研究思路，總結(jié)了符合吉布提鐵路實(shí)際的規(guī)劃選線、工程選線、地質(zhì)選線方法，并據(jù)此比選了吉布提鐵路Holhol至Doraleh段線路的宏觀走向方案和局部方案。結(jié)果表明:經(jīng)Nagad后穿越Djibouti與Balbala城市邊緣地帶至Doraleh，并在Nagad設(shè)港前站方案為最優(yōu)宏觀走向方案;Goubetto至Nagad展線西側(cè)方案較優(yōu)，Nagad至N1公路段沿既有線繞避農(nóng)場(chǎng)區(qū)方案較優(yōu)。

關(guān)鍵詞:吉布提鐵路線路走向研究思路宏觀走向方案局部方案

吉布提位于非洲東部，地處亞丁灣進(jìn)入紅海的入海口。新建吉布提鐵路自西向東橫穿吉布提全境。Holhol至Doraleh段線路起于吉布提Holhol西南，途徑Holhol，Goubetto，Shebelly，Nagad，終于首都吉布提市Doraleh港區(qū)。線路起點(diǎn)端連接亞的斯亞貝巴至吉布提鐵路Galile至Holhol段，終點(diǎn)端連接港區(qū)專用線，與港口連通，形成自埃塞俄比亞首都亞的斯亞貝巴至吉布提港最重要的貨運(yùn)出海通道。

1　項(xiàng)目的功能定位及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.1功能定位

吉布提鐵路是埃塞俄比亞重要的國(guó)際出海鐵路通道和吉布提國(guó)家鐵路網(wǎng)的起步工程，也是吉布提港最重要的集疏運(yùn)鐵路通道，未來將主要擔(dān)負(fù)埃塞俄比亞對(duì)外貿(mào)易貨物運(yùn)輸、吉布提港的疏港運(yùn)輸、沿線城市客貨流運(yùn)輸任務(wù)，因此本項(xiàng)目是以貨運(yùn)為主、客貨兼顧的兩國(guó)主骨架鐵路。項(xiàng)目建設(shè)將促進(jìn)吉布提及埃塞俄比亞兩國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，形成吉布提至埃塞俄比亞的綠色運(yùn)輸通道，完善吉布提港的內(nèi)陸運(yùn)輸條件，促進(jìn)吉布提港口發(fā)展［1］。

1.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

吉布提鐵路為亞的斯亞貝巴至吉布提鐵路的組成部分，為提高運(yùn)輸效率，簡(jiǎn)化運(yùn)輸組織環(huán)節(jié)，本項(xiàng)目主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與亞的斯亞貝巴至吉布提鐵路埃塞俄比亞段保持一致。根據(jù)2013年3月中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司可行性研究評(píng)估報(bào)告，該鐵路埃塞俄比亞段擬采用中國(guó)Ⅱ級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)。故本項(xiàng)目為參照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的電力牽引單線Ⅱ級(jí)鐵路，旅客列車的最高設(shè)計(jì)速度為120 km/h;貨物列車最高設(shè)計(jì)速度為80 km/h;最小曲線半徑一般地段1 200 m，困難地段800 m;限制坡度為雙機(jī)牽引18.5‰。因Nagad至Doraleh段港口支線僅進(jìn)行港區(qū)貨車的調(diào)車作業(yè)，故其參照中國(guó)Ⅲ級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，采用內(nèi)燃牽引，貨物列車設(shè)計(jì)速度為80 km/h［2］。

2　沿線工程地質(zhì)情況

線路穿越區(qū)為剝蝕殘丘及丘間谷地，僅Nagad至Doraleh附近為沖積平原區(qū)。殘丘相對(duì)高差一般為30～50 m，多數(shù)丘坡地勢(shì)平坦、開闊，溝谷深一般為20～30 m，岸邊多陡傾。Holhol至Doraleh由西向東呈一路降低趨勢(shì)。起點(diǎn)Holhol站附近海拔高程450～480 m，Nagad站附近海拔高程25～30 m，終點(diǎn)Doraleh港區(qū)附近海拔高程5～10 m，自然坡度約11‰。沿線植被稀少，生態(tài)脆弱，地表多覆蓋玄武巖塊石、碎石，僅存在少量灌木。

線路除跨越河流深溝處為橋梁外，其余路段均為路基，全線橋梁比重很小。本線無突出的不良地質(zhì)問題，僅局部地段存在危巖落石及火成巖空洞、不均勻風(fēng)化等。

3　項(xiàng)目特點(diǎn)及線路走向研究思路

3.1項(xiàng)目特點(diǎn)

根據(jù)項(xiàng)目功能定位，本線以貨運(yùn)為主、客貨兼顧，貨運(yùn)功能突出。本線途經(jīng)Holhol至Nagad段剝蝕殘丘區(qū)及Nagad至Doraleh段沖積平原區(qū)。剝蝕殘丘區(qū)自然坡度大，植被稀少，生態(tài)脆弱。沖積平原區(qū)位于吉布提首都邊緣，人口密集，交通設(shè)施較多，土地資源較為寶貴。

3.2研究思路

作為貫穿吉布提全境的第一條現(xiàn)代化鐵路，吉布提鐵路線路走向研究與國(guó)內(nèi)項(xiàng)目有較大不同。國(guó)內(nèi)鐵路項(xiàng)目線路走向方案研究一般需結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃、項(xiàng)目的功能定位對(duì)接軌方案、樞紐規(guī)劃、通道規(guī)劃進(jìn)行詳細(xì)研究［3-6］。但吉布提國(guó)家鐵路網(wǎng)處于起步階段，接軌及樞紐方案較為簡(jiǎn)單，線路走向方案研究更注重沿線經(jīng)濟(jì)布局、人口資源分布及環(huán)境地質(zhì)特征，貫徹規(guī)劃選線、工程選線、地質(zhì)選線的理念，降低工程造價(jià)，保證工程可實(shí)施性，并保持生態(tài)環(huán)境、節(jié)約利用土地［7］。

4　線路宏觀走向方案研究

吉布提鐵路作為一條與港口銜接、以貨運(yùn)為主的鐵路，港前站設(shè)置起著承前啟后、貨流組織、列車編組的重要作用，其站址選擇對(duì)線路宏觀走向起著決定性作用。結(jié)合鐵路技術(shù)作業(yè)、沿線城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素研究了Shebelly，Nagad，Doraleh 3個(gè)站址方案［8］。各方案線路走向如圖1所示。

圖1　吉布提鐵路港前站站址方案示意

1)Shebelly站址方案

Shebelly位于吉布提市西側(cè)，線路經(jīng)Shebelly至Doraleh港最為順直，且線路走行于吉布提城市外圍，工程建設(shè)對(duì)城市規(guī)劃無影響，運(yùn)營(yíng)后對(duì)城市干擾也小;但因Shebelly附近地形自然坡度大，達(dá)33‰左右，且Balbala北側(cè)為不良地質(zhì)體和洪積區(qū)，地基處理及路基工程數(shù)量巨大。同時(shí)，本項(xiàng)目還兼顧部分客運(yùn)功能，從客流吸引角度考慮，如在Shebelly設(shè)置港前站，還需在更靠近城區(qū)的Balbala西側(cè)新設(shè)客運(yùn)站。

2)Nagad站址方案

Nagad位于吉布提市南側(cè)，靠近機(jī)場(chǎng)，線路經(jīng)Nagad后需穿越Djibouti與Balbala城市邊緣地帶至Doraleh，對(duì)城市規(guī)劃影響較大，列車運(yùn)營(yíng)對(duì)城市干擾也較大。但是Nagad地形開闊平坦，站位條件好，工程數(shù)量小;而且Nagad距城市中心距離合適，客運(yùn)站若設(shè)于此，可減少工程投資。

3)Doraleh站址方案

Doraleh站址方案線路走向與Nagad站址方案一致，但設(shè)港前站于DP World集裝箱碼頭前，此處一側(cè)臨海，一側(cè)緊靠N3公路，空間狹窄。受地形條件限制，此方案港前站規(guī)模較小，客運(yùn)站無法合并設(shè)置，還需設(shè)置于Nagad，且遠(yuǎn)期能力較為緊張，港前站需新選址擴(kuò)建。

4)方案比選

表1　吉布提鐵路港前站站址方案主要工程數(shù)量對(duì)比

各方案主要工程數(shù)量對(duì)比如表1。其中，Nagad站址方案雖較Shebelly站址方案線路長(zhǎng)度增加6.48 km，但土石方數(shù)量減少34.48萬m3。另外，Shebelly及Doraleh站址方案客運(yùn)站與港前站需分開設(shè)置，且Shebelly站址方案工程數(shù)量巨大，Doraleh站址方案港前站規(guī)模受限;而Nagad站址方案線路雖有所展長(zhǎng)，但其站址條件、工程投資、后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)均優(yōu)于其他兩方案。因此，推薦Nagad站址方案。

5　線路局部走向方案研究

5.1Goubetto至Nagad展線方案

Goubetto至Nagad地面高程從265～280 m降至25～30 m，地面自然坡度大，且區(qū)域內(nèi)溝壑縱橫，地形起伏也較大。線路走行于此區(qū)域存在深路塹、長(zhǎng)路塹及高路堤的情況。為使路基工程土石方數(shù)量盡量降低，填挖數(shù)量盡量平衡，結(jié)合線路平縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)了從西側(cè)走行及從東側(cè)走行兩個(gè)方案［9-10］。方案比選示意如圖2。

西側(cè)方案線路沿西側(cè)山脊走行，地形起伏較大，線路以緊坡下行仍存在多處深路塹、高路堤情況;但此方案Nagad站小里程端為挖方，大里程端為填方，平均填高約6 m。

圖2　Goubetto至Nagad段展線方案比選示意

東側(cè)方案線路沿東側(cè)山腰走行，地形呈單面下降趨勢(shì)，起伏略小。線路以滿坡下行時(shí)能較好地適應(yīng)地形。全線路基工程以填方為主，僅存在個(gè)別深路塹情況;此方案Nagad站基本為填方，平均填高約12 m。雖然可以將Nagad站往大里程端移動(dòng)以降低場(chǎng)坪設(shè)計(jì)標(biāo)高，但車站范圍內(nèi)地面自然坡度約30°，越往大里程端移動(dòng)地面標(biāo)高越低，車站場(chǎng)坪平均填挖高度基本無變化。

兩方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較如表2所示。由表2可知，西側(cè)方案雖然存在多處深路塹、高路堤情況，但此方案區(qū)間路基工程填挖方數(shù)量更為平衡，在全線需大量取土的情況下，此方案可減少取土數(shù)量，有效降低運(yùn)距。同時(shí)，西側(cè)方案Nagad站場(chǎng)坪平均填挖高度較為合適，站場(chǎng)土石方數(shù)量較東側(cè)方案減少較多，站前工程投資較東側(cè)方案減少235.4萬美元。因此，推薦西側(cè)方案。

表2　Goubetto至Nagad展線方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

5.2 Nagad至N1公路段方案

線路自Nagad引出后，先后穿越城市取土形成的亂掘區(qū)、城市農(nóng)場(chǎng)區(qū)以及Ambouli河洪積區(qū)，基于上述控制因素，研究了沿既有線繞避農(nóng)場(chǎng)方案及取直方案［11-12］。方案比選示意如圖3。

沿既有線繞避農(nóng)場(chǎng)區(qū)方案線路自Nagad站引出后向右側(cè)既有線靠攏，減少穿越亂掘區(qū)的線路長(zhǎng)度，并繞避既有線左側(cè)大面積農(nóng)場(chǎng)區(qū)，隨后在河床較明顯地帶跨越Ambouli河，向主城區(qū)行進(jìn)。

取直方案線路自Nagad站引出后直行穿越亂掘區(qū)，隨后在河漫灘面積較大處跨越Ambouli河，并穿越農(nóng)場(chǎng)區(qū)，向主城區(qū)行進(jìn)。

圖3　Nagad至N1公路段方案比選示意

兩方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較如表3。從表3可知，沿既有線繞避農(nóng)場(chǎng)區(qū)方案雖線路長(zhǎng)度展長(zhǎng)150 m，但繞避了亂掘區(qū)，路基土石方數(shù)量減少;線路跨越Ambouli河處有明顯的河床形狀，跨越點(diǎn)條件相對(duì)較好，橋梁長(zhǎng)度短;站前工程投資較取直方案減少67.7萬美元。同時(shí)，Ambouli河兩岸分布的大量農(nóng)場(chǎng)區(qū)為吉布提唯一的農(nóng)作物產(chǎn)地，吉布提政府要求盡量保留原有農(nóng)場(chǎng)，沿既有線繞避農(nóng)場(chǎng)區(qū)方案沿既有線行進(jìn)，有效地繞避了大部分農(nóng)場(chǎng)區(qū)。因此，推薦采用沿既有線繞避農(nóng)場(chǎng)區(qū)方案。

表3　Nagad至N1公路段方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

6　結(jié)語

1)線路走向方案研究是一項(xiàng)涉及眾多因素的系統(tǒng)工程。如何結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況選取最合適的線路，節(jié)省工程投資，具有較高的研究?jī)r(jià)值。

2)結(jié)合吉布提實(shí)際，研究了吉布提鐵路Holhol至Doraleh段宏觀走向方案，推薦經(jīng)Nagad后穿越Djibouti與Balbala城市邊緣地帶至Doraleh的線路走向，并在Nagad設(shè)港前站。

3)合理確定了吉布提鐵路Holhol至Doraleh段局部方案，Goubetto至Nagad展線推薦西側(cè)方案，Nagad 至N1公路段推薦沿既有線繞避農(nóng)場(chǎng)區(qū)方案。

參考文獻(xiàn)

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［12］中鐵第四勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.吉布提鐵路Nagad-Doraleh段港口支線初步設(shè)計(jì)［R］.武漢:中鐵第四勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2014.

(責(zé)任審編葛全紅)

Research on Route Alignment Scheme for Holhol－Doraleh Section of Djibouti Railway

ZHOU Chenghan

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.，Ltd.，Wuhan Hubei 430063，China)

Abstract:According to the functional orientation and technical standards，the railway route alignment scheme for Holhol－Doraleh section of Djibouti railway was studied in detail.T he project characteristics and influence factors were analyzed，the research ideas of route alignment was put forward，the planning line selection method，engineering line selection method and geology route selection method were summarized considering the actual situation of Djibouti railway，and macro route scheme and partial scheme for Holhol－Doraleh section of Djibouti railway were compared and selected.T he results show that the optimal macro route scheme is the railway line passes through the city edges between Djibouti and Balbala and arrives at Doraleh after leaving Nagad，and a port station should be established in Nagad，the west side of Goubetto to Nagad railway line is a better scheme，and the railway line from Nagad to N1 highway section which is along the existing line and avoids the farm area is also a better scheme.

Key words:Djibouti railway;Route alignment;Research ideas;M acro route scheme;Partial scheme

作者簡(jiǎn)介:周承漢(1985—)，男，工程師，碩士。

收稿日期:2015-10-10;修回日期:2015-12-28

文章編號(hào):1003-1995(2016)03-0142-05

中圖分類號(hào):U212.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

DOI:10.3969/j.issn.1003-1995.2016.03.34