范俊懷,張 翔
(中鐵第六勘察設計院集團有限公司 線路站場設計院,天津 300308)
渝昆高速鐵路(重慶—昆明)是我國規(guī)劃的“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)中北京至昆明大通道的一部分,目前處于規(guī)劃階段。渝昆高速鐵路自重慶樞紐重慶西站引出后,沿途經(jīng)過重慶江津和永川區(qū)、四川瀘州和宜賓市、貴州畢節(jié)市、云南昭通和曲靖市后,接入昆明樞紐昆明南站渝昆場,運營長度703.255 km[1]。渝昆高速鐵路建成后,可形成串聯(lián)京津冀經(jīng)濟區(qū)、中原城市群、成渝城市群、滇中城市群、關中城市群五大城市群的高速鐵路通道。渝昆高速鐵路建成后,重慶至昆明段運距將縮短為703.255 km,旅行時間將縮短為2.6 h,可形成昆明與重慶、四川西部地區(qū)快速旅客交流新通道,從而進一步輻射陜西、甘肅、青海等西北地區(qū)[2]。
田壩站為規(guī)劃車站,處于渝昆高速鐵路昭通至昆明區(qū)段范圍內(nèi),田壩站位選擇關系到降低工程風險、與地方規(guī)劃統(tǒng)一、滿足鐵路運輸功能和提高當?shù)厣鐣?jīng)濟效益,是影響線路方案的關鍵站點。田壩鄉(xiāng)旅游資源豐富,有卡竹小鎮(zhèn)、駕車華山松自然保護區(qū)等風景名勝區(qū),在田壩鄉(xiāng)設站后,將進一步帶動當?shù)芈媒?jīng)濟發(fā)展。經(jīng)預測,渝昆高速鐵路昭通至昆
明區(qū)段范圍內(nèi)研究年度內(nèi)旅客發(fā)送量近期(2025年)、中期(2030年)和遠期(2040年)分別為1319萬人/a、1701萬人/a和2291萬人/a。其中,田壩站研究年度內(nèi)旅客發(fā)送量近期、中期和遠期分別為10萬人/a、近期15萬人/a和20萬人/a。
田壩站所處區(qū)域地震烈度為VIII度,線路兩側山坡地質條件紊亂,線路左側山坡被渝昆高速公路占據(jù),線路右側山坡存在向左傾斜順層,順層導致山坡上滑坡及滑坡群密集分布,施工擾動易誘發(fā)次生地質災害,工程治理和施工難度大,安全風險較高。結合不良地質、重點工程及卡竹小鎮(zhèn)規(guī)劃規(guī)劃共研究了3個方案:DK585+630處站位選擇方案(方案I)、DIK587+700處站位選擇方案(方案Ⅱ)、DIIK588+850處站位選擇方案(方案III)。
(1)方案I。線路從比較起點DK582+000處引出,在駕車華山松省級自然保護區(qū)東側以隧道方式走行,出隧道后線路向南走行,在DK585+630處設田壩站,出站后繼續(xù)向南走行,經(jīng)卡竹鎮(zhèn)至格萊村引入比較終點DK599+000,線路全長17 km,該方案穿越了2處滑坡,無其他不良地質,車站設置位于規(guī)劃卡竹小鎮(zhèn)中心,與地方規(guī)劃一致,車站為高架橋站,橋高約40 m,站前廣場規(guī)劃靠近既有高速公路卡竹收費口,交通相對便利。該方案隧道全長11.695 km,橋梁全長3.973 km,橋隧比92.16%,工程投資31.16億元[3-4]。
(2)方案Ⅱ。線路從比較起點DK582+000處引出,在駕車華山松省級自然保護區(qū)東側以隧道方式走行,出隧道后線路向南走行,在DIK587+700處設田壩站,出站后繼續(xù)向南走行,經(jīng)白土村至格萊村引入比較終點DIK599+113.74,線路全長17.114 km,該方案穿越了11處滑坡,受不良地質影響較大,車站設置位于規(guī)劃卡竹小鎮(zhèn)南側,與地方規(guī)劃不一致,車站為路基,便于旅客乘降,但站前廣場規(guī)劃遠離既有高速公路卡竹收費口,交通相對不便。該方案隧道全長11.768 km,橋梁全長2.617 km,橋隧比84%,工程投資31.60億元。
(3)方案III。方案III線路從比較起點DK582+000處引出,在駕車華山松省級自然保護區(qū)東側以隧道方式走行,出隧道后線路向南走行,在DIIK588+850處設田壩站,出站后繼續(xù)向南走行,經(jīng)趙家沖至格萊村引入比較終點DIIK599+025.98,線路全長17.026 km,該方案穿越了9處滑坡,受不良地質影響較大,車站設置位于規(guī)劃卡竹小鎮(zhèn)南側,與地方規(guī)劃不一致,車站為部分路基部分橋梁,便于旅客乘降,但站前廣場規(guī)劃遠離既有高速公路卡竹收費口,交通相對不便。該方案隧道全長12.122 km,橋梁全長1.956 km,橋隧比82.7%,工程投資31.96億元。
圖1 ?田壩站位選擇線路方案比選示意圖Fig.1 Diagram of location selection for the Tianba station
(1)方案I。優(yōu)勢:線路共穿越滑坡2處,繞避了存在安全隱患的大型滑坡群和長距離順層等不良地質,穿過的2處滑坡,經(jīng)勘察和研究分析評估,針對路基段1#滑坡,采取清方減壓、地基加固處理、加強邊坡支護和設置支擋結構等措施,2#滑坡采用大跨度橋梁跨越滑坡的技術方案,2處滑坡采取措施進行滑坡治理后,技術方案可行,風險可控;田壩站站位選址距離卡竹小鎮(zhèn)0.2 km,選取站房位置地勢開闊,且緊鄰高速公路出入口,便于卡竹小鎮(zhèn)配套建設,便于旅客乘車[5-6],其站位選擇充分結合卡竹小鎮(zhèn)規(guī)劃,能夠更好的帶動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展;線路最短,投資最省,較方案II節(jié)約0.45億元,較方案III投資節(jié)約0.8億元[7]。缺點:田壩站特大橋為4線橋,橋長1230.5 m,最大橋高41.9 m,由于橋梁過高,旅客站臺又設在橋上,站房位于小里程側岔區(qū),致使旅客走行距離長,不利于旅客乘降;DK585+560處上跨卡竹河時采用了(40 m+64 m+40 m)大跨連續(xù)梁,大跨連續(xù)梁采用懸澆,道岔連續(xù)梁采用少支撐現(xiàn)澆方案存在一定的施工風險,施工風險最高。
(2)方案II。優(yōu)勢:旅客站臺位于路基上,站房設置在車站中心位置,便于旅客乘降;比選范圍內(nèi)田壩站部分岔區(qū)設在橋上,為4線橋,橋長415 m,最大橋高37 m,上部結構除道岔連續(xù)梁外,均為標跨梁,其橋梁長度減少,高度降低,無需設置大跨連續(xù)梁,具有特殊梁少,便于施工,施工風險大幅度降低等明顯優(yōu)勢。缺點:線路共計穿越11處滑坡(其中5處位于隧道洞口及路基處,6處位于隧道淺埋洞身處),穿過的11處滑坡中,僅1#和11#滑坡采取工程措施進行滑坡治理后,風險可控,其余各處滑坡治理難度大,特別是大型滑坡群,線路穿過滑坡本身規(guī)??此撇淮?,但其位于滑坡群下游地段,施工開挖后,極易誘發(fā)上游滑坡滑動,引發(fā)大型災難性滑坡,給滑坡區(qū)和滑坡下游居民生產(chǎn)生活和生命財產(chǎn)安全造成巨大威脅,施工和運營安全風險高,工程風險很大;田壩站站位選址在卡竹小鎮(zhèn)規(guī)劃外,距離小鎮(zhèn)1.9 km,受地形條件所限,站位設置在既有高速公路棄碴場范圍內(nèi),選取站房位置在既有高速公路棄砟場附近,交通條件相對較差,不便于旅客乘車,其站位選擇與卡竹小鎮(zhèn)規(guī)劃結合較差,不利于帶動卡竹小鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展。
(3)方案III。優(yōu)勢:部分站臺在路基上,站房設置在車站中心,便于旅客乘降;田壩站部分范圍位于高架橋上,為4線橋,橋長819 m,最大橋高29 m,該方案橋梁長度減少,高度降低,但跨越白土河采用了更大跨度的 (60 m+100 m+60 m)連續(xù)梁,相較于方案I而言,設站方案工程風險降低,工程實施條件稍好。缺點:線路共計穿越9處滑坡(其中8處位于路基、橋梁范圍,1處位于隧道范圍)和1處邊坡順層,其中8#和9#滑坡,規(guī)模和影響較小,采取工程措施,進行滑坡治理后,風險可控,其余7處滑坡,屬于大型滑坡群或者規(guī)模較大滑坡體,目前均屬于活動性滑坡,如果施工開挖后,極易引發(fā)更大規(guī)模的滑坡,安全隱患極大;DK586+500 ~ DK587段順層邊坡,是誘發(fā)本段滑坡密集分布的主要原因之一,施工擾動后極易誘發(fā)次生地質災害,工程治理難度大,工程風險極大;站位選址在卡竹小鎮(zhèn)規(guī)劃外,距離小鎮(zhèn)2.95 km,田壩站站位距規(guī)劃較遠,結合更差,不利于旅客集散出行和帶動地方經(jīng)濟的發(fā)展。
綜合分析,方案I投資最省,且基本繞避了滑坡、危巖落石及邊坡順層等不良地質,地質條件最好,工程風險最小,車站選址與卡竹小鎮(zhèn)規(guī)劃相符合,能夠更好地帶動地方經(jīng)濟發(fā)展,且靠近渝昆高速公路出入口,車站周邊交通便利;其余2個方案均不同程度穿越了滑坡群,施工時易誘發(fā)次生災害,施工及運營上存在極大的風險性,且車站選址距規(guī)劃卡竹小鎮(zhèn)較遠,沒有與地方規(guī)劃結合好,在工程投資比選中也不具備優(yōu)勢,因而推薦采用方案I為推薦方案,即DK585+630處站位選擇方案。
高速鐵路站位選擇方案比選關系到鐵路長期的運用效果,也會對周邊經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生影響,應綜合考慮所在地方的發(fā)展規(guī)劃及配套協(xié)調(diào),不良地質影響、環(huán)境保護區(qū)及重點工程的的施工運營風險。渝昆高速鐵路引入田壩站站位選擇方案,經(jīng)比選確定DK585+630處站位選擇方案(方案I ),繞避了不良地質段落,工程風險可控,工程投資節(jié)約,有助于滿足鐵路運輸需求,與卡竹小鎮(zhèn)規(guī)劃統(tǒng)一,能更好地帶動地方經(jīng)濟發(fā)展,也為其他地質條件復雜、環(huán)境敏感點眾多,涉及與地方規(guī)劃統(tǒng)一等主要影響因素的鐵路項目站位方案選擇提供借鑒[8]。