中尼鐵路過境通道的幾點探討

曾榜榮 楊舉明 徐學(xué)淵

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司， 成都 610031)

中尼鐵路是中尼兩國為構(gòu)建中尼面向發(fā)展與繁榮的世代友好戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系而啟動的重大基礎(chǔ)設(shè)施，是跨喜馬拉雅立體互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)的骨干，是打造中尼命運共同體的紐帶，是促進西藏地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展、穩(wěn)邊富藏的民生工程，建設(shè)意義十分重大[1]。

中尼鐵路項目地處高原、高寒地區(qū)，線路位于印度板塊與歐亞板塊碰撞、拼合帶內(nèi)，穿越喜馬拉雅山脈，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，建設(shè)難度巨大，需在深入研究區(qū)域地質(zhì)環(huán)境和工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，合理選擇本項目的過境通道[2-5]。

1 中尼過境通道方案

中尼通道的起點為日喀則，終點為尼泊爾首都加德滿都。結(jié)合中尼邊境地形、地貌情況及傳統(tǒng)的口岸分布情況，中、尼之間可利用的過境通道主要有5處，分別為普蘭通道、里孜通道、吉隆通道、聶拉木(樟木)通道和陳塘通道，過境通道示意如圖1所示[6-9]。

圖1 中尼鐵路過境通道方案示意圖

里孜通道(線路全長約1 050 km)和普蘭通道(線路全長約 1 525 km)明顯遠(yuǎn)離中尼鐵路起、終點航空線，線路行進距離長，不適合作為中尼過境鐵路通道，研究后予以舍棄。其余過境通道方案的優(yōu)缺點比較如表1所示。

表1 中尼鐵路過境通道方案優(yōu)缺點比較表

陳塘方案經(jīng)過經(jīng)濟據(jù)點少且與新藏線共建段最短，研究后予以舍棄。聶拉木(樟木)通道方案和吉隆通道方案各有優(yōu)劣，有必要結(jié)合兩通道的地形地質(zhì)條件、環(huán)境敏感點等因素，開展詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟比選。

2 聶拉木(樟木)通道方案

結(jié)合研究區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟據(jù)點分布、地形地質(zhì)條件、交通狀況及環(huán)境敏感區(qū)分布等因素，聶拉木(樟木)通道研究了經(jīng)定結(jié)—定日、經(jīng)拉孜—定日、經(jīng)拉孜—夏木德3個方案，如圖2所示。

圖2 聶拉木(樟木)通道線路走向方案示意圖

2.1 主要工程數(shù)量及投資

3個方案的主要工程數(shù)量及投資比較如表2所示。

表2 主要工程數(shù)量及投資比較表

2.2 優(yōu)缺點分析

(1)從線路長度及投資分析

僅考慮本項目投資估算，經(jīng)定結(jié)—定日方案線路長度居中，投資最省。結(jié)合新藏線共線比較，經(jīng)定結(jié)—定日方案投資居中。

(2)從吸引范圍分析

經(jīng)定結(jié)—定日方案較其他兩方案覆蓋范圍更廣，服務(wù)人口更多，定日設(shè)站更靠近喜瑪拉雅山脈北麓珠峰腳下的珠峰大本營，更有利于帶動沿線的經(jīng)濟社會發(fā)展和土地資源開發(fā)，有利于提高鐵路建設(shè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

(3)從地形地質(zhì)條件分析

經(jīng)定結(jié)—定日方案大段落沿國道和朋曲河谷走行，地形相對平緩，工程整體相對簡單，重大不良地質(zhì)較少；經(jīng)拉孜—定日方案線路以 41 384 m長隧穿越嶺拉軌崗日山脈，工程巨大，線路與南北向構(gòu)造并行，高溫?zé)崴畣栴}突出；經(jīng)拉孜—夏木德方案線路約有100 km走行于雅魯藏布江板塊縫合帶內(nèi)，巖體破碎，巖爆和軟巖大變形問題比較突出。因此，經(jīng)定結(jié)—定日方案的地形地質(zhì)條件相對較好。

(4)從重點工程分析

經(jīng)定結(jié)—定日方案最長隧道長18.89 km，洞身巖性以中硬質(zhì)巖為主，地質(zhì)條件相對較好，土建工期約為77個月；經(jīng)拉孜—定日方案最長隧道長41.384 km，輔助坑道設(shè)置條件極差，工期不可控；經(jīng)拉孜—夏木德方案最長隧道長24.844 km，受構(gòu)造影響，巖體破碎，巖溶、大變形等問題突出，施工難度較大，土建工期約95個 月。

(5)從環(huán)境影響分析

3個方案沿線涉及的環(huán)境敏感區(qū)如表3所示。

表3 線路走向方案涉及環(huán)境敏感點分布表

由表3可知，經(jīng)定結(jié)—定日方案涉及環(huán)境敏感區(qū)個數(shù)最少，且不涉及珠峰國家級自然保護區(qū)核心區(qū)，相較于其他兩方案對環(huán)境的影響最小。

綜上所述，經(jīng)定結(jié)—定日方案投資最省，經(jīng)過的經(jīng)濟據(jù)點較多，地質(zhì)條件較優(yōu)，交通便利，施工條件好，故聶拉木(樟木)通道推薦經(jīng)定結(jié)—定日方案。

3 吉隆通道方案

根據(jù)研究范圍內(nèi)的地形地質(zhì)條件、環(huán)境敏感點分布及經(jīng)濟據(jù)點分布情況，吉隆通道方案主要研究了經(jīng)定日—夏木德、經(jīng)昂仁—薩嘎和經(jīng)拉孜沿雅魯藏布3個方案，如圖3所示。

圖3 吉隆通道線路走向方案示意圖

3.1 主要工程數(shù)量及投資情況

3個方案的主要工程數(shù)量及投資比較如表4所示。

表4 主要工程數(shù)量及投資比較表

3.2 優(yōu)缺點分析

(1)從線路長度與工程投資分析

拉孜沿雅魯藏布方案線路長度最短，經(jīng)昂仁—薩嘎方案最長；僅考慮本項目工程投資，經(jīng)定日—夏木德方案投資最省，經(jīng)昂仁—薩嘎方案最多；考慮新藏線折現(xiàn)投資后，則拉孜沿雅魯藏布方案投資最省，經(jīng)昂仁—薩嘎方案最多。

(2)從工程地質(zhì)條件分析

經(jīng)定日—夏木德方案有39 km線路大角度穿雅江板塊縫合帶，影響相對較小，地質(zhì)條件較好；經(jīng)昂仁—薩嘎方案有100 km線路位于雅江板塊縫合帶內(nèi)，以隧道形式兩次穿越構(gòu)造，高地應(yīng)力問題突出，軟巖大變形與巖爆風(fēng)險較高，地質(zhì)條件較差；拉孜沿雅魯藏布方案有230 km線路位于雅江板塊縫合帶內(nèi)，與構(gòu)造線平行，巖體破碎，高地應(yīng)力與高地溫問題突出，巖爆和軟巖大變形風(fēng)險極高，地質(zhì)條件較差。故經(jīng)定日—夏木德方案地質(zhì)條件相對最好。

(3)從工程規(guī)模與沿線交通條件分析

經(jīng)定日—夏木德方案沿G318與G219走行于朋曲河谷，地形平坦，工程簡單，橋隧比36.5%，工程規(guī)模相對最低，且沿既有公路通道行進，交通便利施工條件好；經(jīng)昂仁—薩嘎方案沿G349走行于多雄藏布河谷，過薩嘎后進入佩枯錯斷陷盆地，橋隧比67.3%，工程規(guī)模較大，沿既有公路通道行進，交通便利，施工條件較好；拉孜沿雅魯藏布方案走行于雅江河谷，段落內(nèi)河谷狹窄地形較差，橋隧工程相連，橋隧比81.1%，工程規(guī)模相對最大，無既有公路通道，交通與施工條件較差。故經(jīng)定日—夏木德方案工程規(guī)模最低，沿線交通條件最好。

(4)從吸引范圍與旅游資源分析

沿線人口及旅游資源統(tǒng)計如表5所示。

表5 方案沿線人口及旅游資源統(tǒng)計表

由表5可知，經(jīng)定日—夏木德方案與經(jīng)昂仁—薩嘎方案經(jīng)過經(jīng)濟據(jù)點及覆蓋人口較多，吸引客流能力較強。經(jīng)定日—夏木德方案經(jīng)過珠峰大本營與日喀則地區(qū)最大湖泊佩枯錯，旅游資源開發(fā)潛力最高。

(5)從對環(huán)境敏感區(qū)影響分析

各方案對環(huán)境敏感區(qū)影響統(tǒng)計如表6所示。

表6 方案環(huán)境敏感區(qū)影響統(tǒng)計表

由表6可見，3個方案均穿越珠峰保護區(qū)核心區(qū)與緩沖區(qū)，均存在不同程度的法律障礙。

綜上分析，經(jīng)定日—夏木德方案具有投資省、地質(zhì)條件好、橋隧比重低、經(jīng)過經(jīng)濟據(jù)點多、國土資源開發(fā)與經(jīng)濟帶動能力強、沿線旅游資源開發(fā)潛力高、交通便利、施工條件好等優(yōu)勢，因此，吉隆通道方案推薦采用經(jīng)定日—夏木德方案。

4 聶拉木通道和吉隆通道方案比選

本文從線路長度及投資、工程地質(zhì)條件、對環(huán)境的影響、工程實施難易程度、口岸站設(shè)置條件、對外貿(mào)易來往等方面對聶拉木通道和吉隆通道方案進行比選，深入系統(tǒng)地分析其優(yōu)缺點，為科學(xué)決策提供依據(jù)。

4.1 方案綜合比選

4.1.1 從線路長度及投資分析

兩方案的主要工程數(shù)量及投資比較如表7所示。

表7 主要工程數(shù)量及投資比較表

聶拉木通道方案新建線路長478.4 km，較吉隆通道方案短130.1 km，投資省141.3億元?？紤]規(guī)劃新藏線的建設(shè)，聶拉木通道方案較吉隆通道方案需多建設(shè)崗嘎至禮讓段，線路長145 km?？紤]換算工程運營費及新藏線投資后，聶拉木通道方案總投資較吉隆通道方案節(jié)省34.1億元，節(jié)省幅度為3.7%，聶拉木通道方案略優(yōu)。

4.1.2 從地形地質(zhì)條件分析

日喀則、崗嘎至佩枯錯位于高原面上，兩方案日喀則至崗嘎段的線路走向完全一致，主要工程地質(zhì)問題為活動斷裂、泥石流、風(fēng)沙、季節(jié)性凍土等，其中吉隆通道方案佩枯錯一帶線路左側(cè)分布有11條大小不一的冰川和2個冰湖，對線路有一定影響，高原面上吉隆通道方案略差。線路以簡單工程通過活動斷裂、規(guī)避泥石流等，高原面上地質(zhì)風(fēng)險可控。

越嶺段兩方案均穿越喜馬拉雅高山峽谷區(qū)后進入尼泊爾中、低山區(qū)，海拔700～5 600 m，地形起伏極大，兩方案地形條件相當(dāng)。聶拉木通道方案越嶺段主要工程地質(zhì)問題為高地應(yīng)力、高地溫、活動斷裂、崩塌、危巖落石、雪崩、冰川泥石流等。通過展線、繞行，減少隧道埋深，減少線路與最大水平主應(yīng)力方向大角度相交段落，最大程度地減輕高地應(yīng)力下軟巖大變形風(fēng)險，展線后最大埋深 1 860 m。區(qū)域地處西南地?zé)釒У奈髂隙?，隧道施工均存在高地溫問題。線路穿2條活動斷裂，穿2次冰川泥石流溝，9條V型溝槽隧道露頭存在崩塌、危巖落石問題，1條溝槽存在雪崩問題。

吉隆通道方案越嶺段主要工程地質(zhì)問題為高地應(yīng)力、高地溫、活動斷裂、崩塌、危巖落石、雪崩、冰川泥石流等。通過展線、繞行，減少隧道埋深，最大程度地減輕高地應(yīng)力下軟巖大變形風(fēng)險，展線后最大埋深 2 200 m。區(qū)域地處西南地?zé)釒У奈髂隙?，隧道施工均存在高地溫問題。線路穿2條活動斷裂，穿2次冰川泥石流溝，10條V型溝槽隧道露頭存在崩塌、危巖落石問題，4條溝槽存在雪崩問題。

綜上所述，聶拉木通道方案地形地質(zhì)條件略優(yōu)于吉隆通道方案。

4.1.3 從對環(huán)境影響方面分析

項目所在區(qū)域位于珠峰國家級自然保護區(qū)范圍內(nèi)，保護區(qū)東西長約350 km，南北寬約170 km，覆蓋范圍廣，總面積約 30 000 km2。中尼鐵路通道呈東北至西南走向，線路不可避免穿地越保護區(qū)核心區(qū)或緩沖區(qū)。通過環(huán)保選線，聶拉木通道方案線路沿既有道路行進，避免了穿越核心區(qū)，并通過優(yōu)化工程形式以全隧形式穿越緩沖區(qū)10.8 km，穿越實驗區(qū)113.4 km，工程建設(shè)對自然保護區(qū)影響較小。而吉隆通道方案涉及珠峰國家級自然保護區(qū)核心區(qū)43 km，緩沖區(qū)76 km，實驗區(qū)107 km，工程建設(shè)對自然保護區(qū)影響大。兩方案沿線涉及的環(huán)境敏感區(qū)如表8所示。

由表8可見，從環(huán)境影響方面分析，聶拉木通道方案優(yōu)于吉隆通道方案。

4.1.4 從重點隧道工程條件及風(fēng)險分析

聶拉木通道方案大于10 km的隧道有8座，長81.055 km。控制性工程為通普隧道，長18.89 km，設(shè)置3座斜井+洞身平導(dǎo)，土建工期77個月，最大埋深的隧道為曲鄉(xiāng)隧道，長15.7 km，埋深為 1 880 m。通過合理展線使線路方向與最大主應(yīng)力方向小角度交叉，有效降低了巖爆和大變形的風(fēng)險。

吉隆通道方案大于10 km的隧道有9座，長111.612 km?？刂菩怨こ虨樨惖潜し逅淼?，長20 km，設(shè)置3座斜井+洞身平導(dǎo)，土建工期80個月，埋深為 2 200 m，巖爆和大變形問題相當(dāng)突出。

因此，從重點隧道工程條件及風(fēng)險分析，聶拉木通道方案更具優(yōu)勢。

4.1.5 從口岸站設(shè)置條件分析

聶拉木通道方案的聶拉木站位于聶拉木縣北側(cè)6.5 km處，距離國界約24 km，車站海拔 3 900 m，車站地形條件相對較差；吉隆通道方案的吉隆站位于吉隆鎮(zhèn)西北方向3 km幫興臺地處，距離國界15.9 km，車站海拔 2 920 m，車站地形平坦開闊，設(shè)口岸站條件較好。

因此，吉隆通道方案的口岸站設(shè)置明顯優(yōu)于聶拉木通道方案。

4.1.6 從口岸開發(fā)和貿(mào)易往來方面分析

吉隆通道方案在吉隆鎮(zhèn)設(shè)鐵路口岸站，公鐵口岸都集中在吉隆鎮(zhèn)，有利于吉隆口岸做大做強，符合西藏自治區(qū)提出的“重點建設(shè)吉隆口岸、建設(shè)南亞陸路大通道”的工作思路；聶拉木通道方案在聶拉木設(shè)鐵路口岸站，可與吉隆公路口岸形成優(yōu)勢互補，符合西藏自治區(qū)提出的“穩(wěn)步提升樟木口岸”部署。因此，從口岸開發(fā)和貿(mào)易往來方面分析，吉隆通道方案略優(yōu)于聶拉木通道方案。

4.2 綜合比選意見

綜上分析，吉隆通道方案具有口岸站設(shè)置條件更好，符合西藏自治區(qū)規(guī)劃等優(yōu)點；聶拉木通道方案具有工程地質(zhì)條件略優(yōu)、運營長度短、對環(huán)境影響較小等優(yōu)點；兩方案各有優(yōu)劣，下階段需結(jié)合詳細(xì)勘察資料、地方意見等進一步研究。

5 結(jié)束語

綜合考慮沿線經(jīng)濟據(jù)點分布、線路長度及投資、工程地質(zhì)條件、對環(huán)境的影響、工程實施難易程度、口岸站設(shè)置條件及對外貿(mào)易來往情況等，本文建議吉隆通道采用經(jīng)定日—夏木德方案；聶拉木(樟木)通道采用經(jīng)定結(jié)—定日方案。綜合分析，吉隆通道方案口岸站條件相對較好，符合西藏自治區(qū)規(guī)劃，聶拉木(樟木)通道方案新建長度較短、地質(zhì)條件略優(yōu)、對環(huán)境影響較小，兩方案各有優(yōu)劣，下階段需結(jié)合詳細(xì)勘察資料、地方意見等進一步研究。