平原及山區高速鐵路選線的控制因素

吳 偉

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司， 天津 300142)

隨著社會的發展及人民生活水平的不斷提高,人們出行需求增長迅速,對運輸質量的要求將越來越高,對于客運專線的需求日趨強烈,同時對高速鐵路設計工作科學、系統、全面的開展提出了更高的要求。選線時在滿足主要技術標準的前提下,應力求線路短直,然而在實際的線路走向選擇上會有影響方案的重大控制點,需要根據現場的實際情況進行綜合考慮,使得線路的選擇得到優化。根據平原及山區高速鐵路的選線設計經驗,從以下幾個方面總結選線的主要控制因素。

1 城市規劃

隨著現代城市建設的快速發展,現代都市的規劃也趨于多樣化,城市的規劃對于高速鐵路的引入方式產生了巨大的變化。

1.1 引入城市地區

高速鐵路在平原地區城市引入上有著十分重要的意義,正建的京石客運專線石家莊樞紐客運系統通過多次的方案比選，結合石家莊城市的長遠規劃,選擇地下車站的方式通過石家莊市區,在施工工藝上進行改進,減少對城市規劃的干擾。

1.2 遠離城市地區

城市地區的既有鐵路已被大型建筑所包圍,形成十分擁擠的局面。新建高速鐵路引入城市地區對城市的分割作用巨大,在該條件下,應力求選擇直線線路方案,使線路順直,以達到經濟合理。津保鐵路在通過霸州地區時考慮地方城市規劃,霸州西站的設置遠離既有霸州市區,選擇在規劃的新城區附近設置車站,對于城市的長遠發展起到積極的作用。長昆客運專線引入懷化地區,由于既有懷化站的周圍存在大量的高層建筑,在線路的選擇上則繞開城市密集區，選擇靠近城市的南側設計新的車站。但高速鐵路不宜離城市過遠,否則會增加旅客乘降難度,對吸引客流也不利。高速鐵路離開城市設站的位置應與城市遠期規劃相協調,并以滿足城市公交服務等設施所能適應的距離要求為前提,這與城市規劃部門的方案銜接上有密不可分的關系。

2 環境保護

健康的環境是人類賴以生存的必要條件,高速鐵路通過地區對于環境的影響程度至關重要。新建高速鐵路選線時,必須遵守國家制定的各項環保法律法規,盡量避免破壞或影響自然保護區、水源保護區、風景名勝區、森林公園、人文景觀、文物古跡及民族文化遺產等環境敏感區及生態的平衡,同時需要辦理相關的環境保護審批手續,使鐵路對環境的有害影響程度降到最低。

平原及山區地區高速鐵路要與居民密集區、風景游覽區、等級水源保護區、溫泉療養區、自然風景保護區、國家重點保護的名勝古跡及重大文物保護區等有規定的防護距離,并不宜在上述地區全年主導風向的最大頻率上風向側修建,保證其不受污染。津保鐵路在河北省保定地區通過,在與白洋淀自然風景保護區的關系上,采取遠離的原則,對其沒有影響；容城境內的晾馬臺遺址,也采取躲避的原則,滿足環境保護的要求。長昆客運專線在湖南省山區境內有較多的自然保護區、風景名勝區及后期開發的大型原始森林公園,原則上不能在自然保護區的核心區和緩沖區設置鐵路設施,鐵路選線應避開自然保護區、緩沖區及外圍的試驗區。通過環保選線,本線繞避了韶山國家級風景名勝區、龍山森林公園、虎形山-花瑤省級風景名勝區、三道坑縣級自然保護區、龍山國家級森林公園和鐘坡國家級森林公園等環境敏感區。地方林業及環保部門建議對以上環境保護區盡量采取繞避措施，由于線路走向等原因,不能繞避的,如冷水江大乘山風景保護區、康龍自然保護區,采取長隧道工程措施,在其地下通過,并加強環境保護措施,降低影響程度。應盡量為避免穿越水源保護區,同時考慮水源保護區的取水點位置,減少對水源的影響。

3 地質災害

河北省境內的平原地區,地勢平坦,煤礦較少,地質條件沒有山區的復雜多變,地質巖性也較為單一,京石客運專線及津保鐵路經過地段基本都以橋代路,對于地質災害的處理也較為簡單。

高速鐵路在復雜山區選線,不良地質地段是控制線路走向的主要因素,因此選線前應通過大量的地質調繪及深入調查研究,充分應用遙感、物探及鉆探等勘察手段,判識并查明不良地質地段分布范圍、類型及規模,進行多方案、多措施、多層次的比選,細部優化方案。長昆客運專線湖南省境內,沿線地形條件復雜、地質構造發育、河流沖刷嚴重,巖性軟硬不均及風化嚴重、節理裂隙發育等,易于產生崩塌、落石、危巖等不良地質現象。夏季降水量較多,邵陽懷化地區經常出現洪澇災害現象,不良地質滑坡及泥石流常有發生。沿線段落內危巖及滾石等主要發生在石灰巖區、花崗巖區及淺變質板巖區,全線分布較廣,尤其在冷水江、新化縣及懷化范圍內,就存在較多的煤礦采空區、巖溶陷穴、順層、崩塌落石、煤層瓦斯等地質災害。鐵路通過此類地段應進行躲避并應在工程上加強地表排水,采取錨固及支擋等應對措施,這樣才能穩定線位的走向,不對線路走向產生較大的影響。

4 大型基礎設施

對一些大型的基礎設施,如既有和規劃的高等級公路、高壓線走廊、南方地區的大型水利水電設施、大型的廠礦單位、以及其他的民用炸藥庫等,高速鐵路在滿足技術標準的前提下,力求保證線路順直,在選線時盡量考慮對既有和規劃的大型基礎設施進行躲避,困難條件下,考慮到鐵路的工程節省投資,盡量減少大型工程的拆遷。

4.1 高等級公路

津保鐵路沿線跨越既有津保高速公路、正建的廊滄高速公路、106國道、在建的大廣高速公路、京珠高速公路、107國道、既有京廣線等,接入既有徐水站,其中徐水境內107國道和既有京廣線之間的間距較小并且走向基本一致,兩次跨越采用最小曲線半徑,極大地壓縮了鐵路選線的空間。

長昆客運專線湖南省境內地處湘中西部地區,地貌的基本輪廓是東、南、西三面環山,中部山丘隆起,北部平原、湖泊展布,呈朝北開口的不對稱馬蹄形盆地,地形起伏較大。長沙、湘潭地區公路交通發達,婁底和懷化市等級道路較少,沿線的主要公路有京珠、長潭西線、韶山、益婁衡、婁新、二廣、包茂等既有或在建的高速公路,鐵路跨越公路的交叉角度、凈寬凈高都控制著線路的走向。為滿足凈寬凈高的要求,需要和高速公路管理部門相互溝通,達成一致意見及協議,穩定平縱斷面,同時考慮到正建高速公路與鐵路的施工工期要求,對于跨越正建的高速公路可以考慮同期施工,去掉施工時的掛籃,降低縱斷面高度及橋梁高度,節省投資。

4.2 大型水利水電設施

津保鐵路在雄縣境內跨越大清河新蓋房分洪道,新蓋房分洪道是承泄大清河北支洪水的主要行洪河道,對于平常的泄洪及突發洪水的泄洪有著至關重要的作用,鐵路跨越時首先應滿足分洪道的行洪要求,并邀請相關部門進行防洪評估,滿足鐵路設計的安全通過分洪道。津保鐵路在河北省容城境內和在建的南水北調工程并行,滿足兩者的安全距離,同時可以考慮同期施工,減少施工過程中的干擾。長昆客運專線在湖南省境內與湘江、孫水、資水、沅江和潕水等主要河流交叉,跨越以上河道的角度影響線路走向,水利部門要求鐵路采用85°～90°的角度跨越湘江、資水和沅江并滿足防洪要求。

南方地區水系發達,擁有大量的水庫及大型的水電站設施,水電站充分利用高山地段的勢能差,修建較長的過水隧洞,利用水的勢能帶動發電機組發電,滿足本地區乃至較大區域內的工業及居民用電。長昆客運專線經過懷化溆浦地區發現正建和既有的旺莊水電站,九溪江水電站及茶坪水電站。平面上有交叉,既要滿足水電站正常運營又要保證高速鐵路的安全施工及運營。在縱斷面高程上進行優化調整,使雙方存在的干擾問題都得到解決。

4.3 其他基礎設施

高速鐵路選線時應盡量遠離大的居民居住區、學校和大型公共設施等,對于一些民用的炸藥庫及大型的廠礦單位更要落實清楚,在滿足技術要求的條件下,盡量進行躲避。平原地區地下管線密集,霸州、雄縣地處華北油田的石油管道密集區,津保鐵路和中國石油燕山輸油管道、北京華油天然氣輸氣管道、華北油田第二及第四采油廠的輸氣輸油管道都有交叉干擾,這就需要物探探明準確的位置及管線的具體參數(管徑、埋深、材質等),橋梁及路基地段跨越布孔時應和產權管理部門落實保護措施,保證油氣管道不受干擾,同時在管道密集的區域還應注意采氣采油的地下油氣井。

5 鐵路和軍事設施的關系

我國幅員遼闊,軍事設施對于保障國家安全和社會主義經濟的穩定發展起到至關重要的作用。軍事設施具有較高的隱蔽性,選線過程中不易了解其具體的分布情況,并且軍事設施的具體位置有嚴格的保密性。選線時應及時向沿線的軍事部門匯報方案的具體走向,鐵路影響范圍內有無軍用設施(如國防軍用光纜、軍用測控點、地下軍用通道、防空洞、營房、彈藥庫、打靶場、雷達站、軍用機場等),考慮其與鐵路的位置關系,高速鐵路選線時對于和軍事設施的關系上應以繞避為原則,線位遠離其影響范圍,使其不受干擾。當受技術標準的控制要求線路繞避困難的情況下和個別的軍事設施發生干擾時,可通過建設單位,采取發送正式函件的方式與軍事設施管理部門進行充分協商,并要求對方以書面函件形式回復或簽訂線路走向協議,合理處理解決干擾問題,以免在建設期間出現調整線位的情況。

6 結束語

根據我國《中長期鐵路網規劃》,鐵路跨越式發展將全面推進,路網能力將得到全面擴充。為實現2020年鐵路網發展目標,規劃方案要在路網總規模擴大的同時,突出繁忙干線實現客貨分線,人口稠密地區發展城際客運系統,提高路網質量,擴大運輸能力,形成功能完善、點線協調的客貨運輸網絡。修建“四縱四橫”客運專線及三個城際客運系統,建成通車后我們將全面享受到高速鐵路帶來的快速、便捷及舒適。由于高速鐵路的投資巨大,影響范圍極廣,工程具有永久性,一旦建成,將來的維護及改造將是相當困難的。因此,高速鐵路選線時,應充分考慮與城市規劃、環境保護、地質災害、大型基礎設施、軍事設施等控制點的關系,進行多方案的技術經濟比較及多方面的論證,選擇更為經濟合理的高速鐵路線位。

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