淺談既有鐵路增建二線設(shè)計(jì)分析

田沛豐

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

0 引言

為提升既有鐵路運(yùn)量，提速城市發(fā)展，現(xiàn)展開既有鐵路增建二線設(shè)計(jì)研究。 欽港線增建二線工程北起既有欽北線欽州東站，南至欽州港東站，既有線全長41.8 km，增建二線工程長43.905 km（其中新建雙線繞行段長13.145 km）， 改建既有線3.759 km，相關(guān)聯(lián)絡(luò)線長4.545 km。

1 影響線路走向的重要因素

1.1 上位規(guī)劃

受城市規(guī)劃區(qū)控制，線路經(jīng)欽州市區(qū)時(shí)，線路應(yīng)盡量沿既有鐵路通道、規(guī)劃區(qū)外緣布設(shè)，避免對城市規(guī)劃區(qū)產(chǎn)生新的切割。 此外，各級交通規(guī)劃、航道規(guī)劃、 各級風(fēng)景及自然保護(hù)區(qū)等也是控制線路方案的主要因素。

1.2 安全因素

項(xiàng)目增建二線臨近既有線施工， 新建線路與既有南防線及欽防線的距離應(yīng)滿足相關(guān)要求，利于施工過渡、利于保障既有線運(yùn)輸安全。 繞行段選線時(shí)，應(yīng)繞避安全禁區(qū)，對于易燃、易爆、?；穫}庫，軍用倉庫等，要依規(guī)保證安全距離。

1.3 工程因素

根據(jù)確定的經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)及接軌點(diǎn)，區(qū)間線路應(yīng)力求短、順、直，以縮短線路長度。 合理選擇站址、橋位、隧道洞口及越嶺埡口、跨越重要交通及航道的結(jié)構(gòu)類型等，根據(jù)地質(zhì)及立交條件，合理選擇路橋分界高度，達(dá)到節(jié)省工程投資的目的。

2 線路方案問題分析

2.1 增建二線側(cè)別問題分析

既有鐵路增建二線側(cè)別選擇對于投資及運(yùn)營安全有著至關(guān)重要的影響，線路應(yīng)盡可能繞避城市規(guī)劃區(qū)及密集居住區(qū)，避免造成城市地塊切割及房屋拆遷。同時(shí)還需考慮既有線兩側(cè)地質(zhì)條件和既有設(shè)施，在保證行車安全的前提下，盡可能的利用既有鐵路設(shè)施，節(jié)省工程投資。

根據(jù)欽港線、欽港東線的橋、路、站工點(diǎn)及公跨鐵分布，第二線的平面布置，應(yīng)在滿足運(yùn)輸、施工要求的前提下，力求經(jīng)濟(jì)、平順、少干擾。

2.2 沿線地質(zhì)條件問題分析

（1）丘陵區(qū)：丘坡段發(fā)育的不良地質(zhì)主要為順層，若線路沿順層走形，極易發(fā)生順層滑動(dòng)導(dǎo)致邊坡塌陷。

（2）人為坑洞：主要為煤礦采空區(qū)。南寧至馬皇上行聯(lián)絡(luò)線NFCK104+930～NFCK105+140 段線路右側(cè)約60～100 m 為大垌煤礦4 號井采空區(qū)，該煤礦開采年代久遠(yuǎn)，于1997 年停產(chǎn)。

（3）河谷區(qū)：茶山江、金鼓江等河流，均屬于獨(dú)流入海河流，河流靠近入海口段落的水質(zhì)受海水潮汐影響較大，河流沖刷易對鐵路工程結(jié)構(gòu)造成一定損害。

2.3 行車速度選擇問題分析

根據(jù)《鐵路主要技術(shù)政策》要求：“快運(yùn)貨物列車最高運(yùn)行速度160 km/h， 普通貨物列車最高運(yùn)行速度120 km/h”[1]。 本項(xiàng)目增建二線新建線若采用過高速度，則新建線與既有線速差過大，不利于行車組織；且兩線在區(qū)間存在多次換側(cè)，達(dá)速效果差。 故本項(xiàng)目增建二線新建線設(shè)計(jì)速度對應(yīng)研究80 km/h、120 km/h 兩個(gè)方案。

2.4 線路重點(diǎn)工程問題分析

（1）欽港線至欽港東線聯(lián)絡(luò)線工程

在談到巴斯夫在中國的定位和規(guī)劃時(shí)，Markus Heldt向記者坦言：“近幾年中國發(fā)生巨大變化，龐大的市場、強(qiáng)大的活力為巴斯夫成長做出貢獻(xiàn)。隨著中國開始淘汰一些老舊化學(xué)農(nóng)藥，并不斷推出新產(chǎn)品、新技術(shù)，我相信在中國市場對創(chuàng)新型的農(nóng)業(yè)解決方案和技術(shù)有著非常大的需求，這就是為什么巴斯夫非常高興也非常愿意對中國的業(yè)務(wù)以及團(tuán)隊(duì)人才進(jìn)行不斷投資。如果是在20年后，中國成為全球最大的作物保護(hù)市場，我一點(diǎn)都不會(huì)驚訝?！?/p>

既有欽港線至欽港東線采用一處R-400 m 半徑連接，在兩線區(qū)間采用12 號道岔接軌引入。聯(lián)絡(luò)線線路允許通過速度為45 km/h，是本線路區(qū)間僅有的一處關(guān)鍵限速點(diǎn)。既有聯(lián)絡(luò)線曲線內(nèi)側(cè)與兩端岔心點(diǎn)所連航空線之間為國投欽州電廠三期工程已征用地。

針對此處偏角大、半徑小的特點(diǎn)，合理采用增建二線方案是本項(xiàng)目的重點(diǎn)之一。

（2）下穿邕北高鐵工程

既有欽港線為呈南北走向，既有邕北高鐵為東西走向， 兩線分別引入欽州東站普速場與高鐵場，故此兩線進(jìn)站前勢必存在交越，但因下穿邕北高鐵處國道325、邕北高鐵、欽港線、欽北線四條公路鐵路同廊道走行，廊道空間緊湊，增建二線可利用空間小，展線難度大。

因此，合理增建二線下穿邕北高鐵，達(dá)到施工期間不影響既有線運(yùn)營同時(shí)對邕北高鐵橋梁基礎(chǔ)滿足安全防護(hù)要求是本項(xiàng)目的重點(diǎn)之一。

3 線路方案解決方法與措施

3.1 增建二線側(cè)別解決方法與措施

（1）車站范圍內(nèi)的第二線選擇，應(yīng)根據(jù)車站的性質(zhì)、 原有車站配線及車站建筑物的位置等確定，盡可能利用原有車站布置及設(shè)施。

（2）橋梁范圍內(nèi)的第二線選擇，應(yīng)根據(jù)橋址及水文和地質(zhì)條件、兩岸地形地質(zhì)情況、既有橋的病害情況、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)狀態(tài)、通航要求、施工和行車干擾等因素，全面考慮后確定。

（4）沿線公（鐵）路跨南防線的第二線選擇，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測橋墩位置，采用橫斷面布置，線路中心線距離兩側(cè)橋墩水平間距，按照滿足新建路基寬度情況下選擇二線側(cè)別。

3.2 沿線地質(zhì)條件解決方法與措施

（1）丘陵區(qū)：線路設(shè)計(jì)研究時(shí)應(yīng)盡量繞避順層地形。

（2）人為坑洞：線路經(jīng)過采空時(shí)，應(yīng)盡量靠近既有鐵路，充分利用既有煤礦支撐結(jié)構(gòu)，保證鐵路運(yùn)營安全。 若不具備條件，應(yīng)進(jìn)行繞行處理。

（3）河谷區(qū)：途經(jīng)河谷區(qū)時(shí)為避免河流沖刷易對鐵路工程結(jié)構(gòu)造成一定損害，通常鐵路路基邊坡采用高強(qiáng)度混凝土處理即可，無需繞行。

3.3 行車速度方案解決方法與措施

（1）120 km/h 方 案： 本 方 案 增 建 二 線 長 度44.036 km， 下穿邕北高鐵處采用R-400 m 半徑1處，限速80 km/h，K4+700 處曲線采用R-600 m 半徑1 處，達(dá)速100 km/h。

（2）80 km/h 方案： 本方案維持既有線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行增建二線，增建二線長度42.613 km。 方案投資見表1。

表1 既有線及增建二線速度方案投資比較

從工程投資角度分析，雙線80 km/h 方案投資最省。 但考慮本線集裝箱班列開行數(shù)量較多，且采用120 km/h 方案符合鐵路貨運(yùn)發(fā)展方向， 亦與后方通路設(shè)計(jì)速度匹配。 鑒于本線建設(shè)長度相對較短，工程投資總量較小，綜合分析后建議增建二線設(shè)計(jì)速度采用120 km/h （特殊困難地段限速）方案。

3.4 重點(diǎn)工程設(shè)計(jì)解決方法及措施

（1） 欽港線至欽港東線聯(lián)絡(luò)線工程

結(jié)合線路可滿足最高行車達(dá)速率與沿線周邊村落、企業(yè)等地塊相對關(guān)系，進(jìn)一步分析了沿既有線增建二線方案。

本方案主要考慮保留既有線情況下增建二線以減少新增用地及拆遷、節(jié)省工程投資，不對國投欽州電廠等地塊構(gòu)成影響。

線路自比較起點(diǎn)欽港線K23+800 引出， 增二線沿既有線西側(cè)鋪設(shè)， 折向東下穿既有欽港線，線位逐漸并向欽港東線，增建二線于既有欽港東線南側(cè)并行鋪設(shè)至比較方案終點(diǎn)欽港東線K3+200。 方案新建單線長5.6 km，廢棄既有線長0.37 km。 靜態(tài)投資4.33 億元。

綜合分析，沿既有線增建二線方案可有效改善運(yùn)營維護(hù)條件投資， 且不對地方地塊構(gòu)成分割，故本次研究推薦沿既有線增建二線方案貫通。

（2）下穿邕北高鐵工程

下穿邕北高鐵處，本線與邕北高鐵交叉角度為29 °右前角，交叉角度小且線路中心線距邕北高鐵橋梁承臺垂距分別為6.9 m 與8.1 m， 水平間距內(nèi)無法滿足鋼板樁防護(hù)間距，故進(jìn)一步研究增建二線下穿邕北方案和新建雙線下穿高鐵方案。

本方案增建二線維持既有線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)沿既有欽港線K0+700 引出，向西側(cè)走行，至欽港線K1+330 下穿邕北高鐵， 折向南至比較方案終點(diǎn)K1+800。

本段方案于欽州東站引出，二線于既有線右側(cè)增建，至下穿邕北高鐵處，因平面空間緊張，故增建二線下穿邕北高鐵處，對既有線一并進(jìn)行局部撥移改道，滿足兩線路堤通過條件。 增建二線長1.1 km，改建既有線長1 km。 靜態(tài)投資4 956 萬元。

3.5 線路走向推薦意見

結(jié)合欽州地區(qū)不同引入方式，綜合考慮線路與地方規(guī)劃的契合以及沿線的征拆、立交、遷改等工程因素，最終確定了線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及走向。

該方案增建二線自欽北線欽州東站引出， 沿既有欽港線走行，經(jīng)大欖坪站，終到欽州港東站。 增建二線后欽州東站至欽州港東站作為貫通方向； 欽州港站采用疏解接入欽港線區(qū)間， 考慮疏解區(qū)距欽州港站距離較近，遠(yuǎn)期該段線路能力較為緊張，本次按復(fù)線考慮。 該方案既有線增建二線全長43.905 km。大欖坪站預(yù)留物流園區(qū)專用線接軌條件。沿既有線增建二線方案可通過修建大欖坪物流園的方式，解決中馬產(chǎn)業(yè)園運(yùn)輸需求。該方案既有鐵路線路設(shè)備利用充分，有效減少土地資源占用，工程投資節(jié)省，優(yōu)勢明顯。 作為推薦方案 （沿既有線增建二線方案）。

4 結(jié)語

鐵路增建二線工程通常是為了提升既有鐵路運(yùn)量，保障旅客的運(yùn)營舒適度和安全性，設(shè)計(jì)修建過程往往比修建一條新的鐵路線更為復(fù)雜，不僅要充分考慮鐵路沿線的地質(zhì)地貌特征，還要考慮利用既有鐵路的鐵路設(shè)備和既有車站，充分發(fā)揮既有線的功能優(yōu)勢， 齊頭并進(jìn)為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。本文以南防線欽州至欽州港增增建二線為例，對不同的增建二線選線方案進(jìn)行闡述，希望能對類似項(xiàng)目提供指導(dǎo)借鑒。