懷化至邵陽至衡陽鐵路速度目標值的選擇

張 元

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司,武漢 430063)

1 工程概況

懷化至邵陽至衡陽鐵路(以下簡稱懷邵衡鐵路)位于湖南省中西部,線路起于云貴高原東部邊緣的懷化盆地,穿越“原始江南古陸”雪峰山區,進入湘中南丘陵區,止于衡陽凹陷盆地。該鐵路是西南至東南沿海地區的區際干線通道的組成部分;是客貨兼顧的區際快速大能力鐵路,填補了湘西南地區橫向路網空白。

2 時間目標值的確定

2.1 懷邵衡鐵路客車構成分析

懷邵衡鐵路開行的旅客列車除 1對本線客車外均為跨線客車,以成都、重慶等地始發至廣州、深圳、廈門等地客車為主;其次為懷化始發至廣州、深圳、廈門等地客車。跨線客車占客車總數的 97%左右。旅客列車構成見表1。

表1 懷邵衡鐵路旅客列車構成

由于跨線列車運行距離較長,懷邵衡鐵路客車運行里程800 km以上的近期占總對數的 75.0%、遠期占78.4%。懷邵衡鐵路旅客列車運行里程見表2。

表2 懷邵衡鐵路旅客列車運行里程

2.2 本線時間目標值的選擇

根據客車構成分析,懷邵衡鐵路跨線客車約占客車總數的 97%,且列車運行里程多在 800 km以上。長途列車難以在旅行時間上優于航空運輸,因此,鐵路時間目標值的選擇,在盡量縮短與航空差距的同時,更應側重考慮與航空進行錯位競爭的需要,從旅行時間上力爭創造“一日往返”、“一日到達”、“夕發朝至”等列車開行條件,以其經濟、便利、安全性上的優勢,吸引以務工、求學為出行目的的客流。結合相鄰路網技術條件,分析不同節點間長途跨線列車旅行時間,選擇本線適宜時間目標值見表3。

表3 長途跨線客車對本線時間目標值要求分析

根據表3分析,本線時間目標值宜控制在 2～2.5 h。

3 速度目標值選擇的原則

3.1 滿足時間目標值要求

本線線路全長 311 km,為滿足時間目標值要求,本線列車運行速度應在 160 km/h及以上。

3.2 滿足與相鄰鐵路速度匹配要求

本線以跨線客車為主。西端主要來自渝懷線、滬昆客運專線,東端主要去往京廣客運專線、京廣、衡茶贛、贛龍、龍廈等線,跨線客車主要流向構成及對應速度目標值詳見表4。

表4 近期(遠期)跨線客車主要流向構成及對應速度目標值對

可見本線既銜接高標準的客運專線,也銜接較低標準的既有線。考慮到通道內在建、擬建項目均為160 km/h及以上鐵路。本線作為西南地區與珠三角及東南沿海地區快速通道的重要組成部分,速度目標值不應低于 160 km/h。

3.3 滿足功能定位對速度目標值的要求

本線是客貨并重的快速區域干線,從與貨物列車運行速度合理匹配、運輸安全、運輸能力適應等角度考慮,本線速度目標值不宜超過 250 km/h。

綜合上述幾個方面分析,本線速度目標值應介于160～250 km/h。本次共研究 160 km/h、160 km/h預留 200 km/h、200km/h、200 km/h預留 250 km/h四個速度目標值方案。

4 速度目標值方案綜合比選

選擇不同的速度目標值對工程投資、運營成本、效益及質量均會產生較大的影響。

4.1 速度目標值對工程投資的影響分析

本線洞口站以西為涼山、雪峰山山脈,地勢陡峭,車站分布及越嶺高程對線路的走向及線位影響很大,而不同的速度目標值對線位尤其是對橋隧比的影響很小;洞口站以東地勢相對平緩,為微丘地貌,地形上呈較密集的長條狀、短帶狀、渾圓狀分布,地形條件對線位的走向及橋隧比重影響也不明顯;沿線城市規劃對線路的制約較小,故最小曲線半徑的不同引起的站前工程差異并不大,各方案的差異主要體現在工程項目建設標準的不同上,其中不同速度目標值方案主要技術標準對照見表5。

路基工程:各方案的路基面寬度、基床厚度、壓實標準、工后沉降標準、基床底層填筑材料不盡相同,其中,160 km/h方案與其他方案相差最大:160 km/h方案基床表層采用 A組填料,其他為級配碎石;底層為 C組填料,其他為改良土及以上。

橋梁工程:160 km/h及 200 km/h方案采用 T梁,200 km/h預留 250 km/h采用預應力混凝土箱梁,隨著標準的提高,橋梁結構的動力參數不同,梁型有所變化,墩臺結構的尺寸有所增加,指標變化也較大。

表5 不同速度目標值方案主要技術標準對照

隧道工程:隧道凈空面積隨速度提高而增大,指標也隨之提高。

站后工程:各方案采用的標準相差不大,投資差別較小。

速度目標值方案比較見表6。

表6 速度目標值方案比較

4.2 與相鄰鐵路速度匹配要求

本線西端主要銜接渝懷線、滬昆客運專線,東端銜接京廣客運專線、京廣、衡茶贛、贛龍、龍廈等線,客運中以跨線客車為主,跨線客車主要流向構成及對應速度目標值詳見表7。

表7 跨線客車主要流向構成及對應速度目標值

可見,除渝懷線外,通過本線的主要客流方向的速度目標值均不低于200km/h,為與相鄰鐵路速度匹配,較好地適應快速網發展的需要,本線速度目標值宜不低于 200 km/h;又由于本線客貨共線運營,故客運速度目標值不宜過高。

5 速度目標值研究結論

本線是一條客貨并重的快速鐵路,是西南至珠三角及東南沿海地區的又一便捷運輸通道,選擇速度目標值 200 km/h預留 250 km/h方案,符合本線客貨并重的功能定位要求,符合快速客運網對速度目標值的要求,又預留了發展條件,順應我國鐵路客運高速化、貨運快捷化的趨勢,較好地適應快速網發展的需要。

本次研究推薦速度目標值200 km/h預留 250km/h方案。

[1]中鐵第四勘察設計院集團有限公司.新建鐵路懷化至邵陽至衡陽鐵路預可行性研究報告[R].武漢:中鐵第四勘察設計院集團有限公司,2009.

[2]郝 瀛.鐵路選線設計[M].北京:中國鐵道出版社,1996.

[3]鐵道第一勘察設計院主編.線路[M].北京:中國鐵道出版社,1994.