懷化至邵陽至衡陽鐵路速度目標(biāo)值的選擇

張 元

(中鐵第四勘察設(shè)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(qū),進入湘中南丘陵區(qū),止于衡陽凹陷盆地。該鐵路是西南至東南沿海地區(qū)的區(qū)際干線通道的組成部分;是客貨兼顧的區(qū)際快速大能力鐵路,填補了湘西南地區(qū)橫向路網(wǎng)空白。

2 時間目標(biāo)值的確定

2.1 懷邵衡鐵路客車構(gòu)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(fā)至廣州、深圳、廈門等地客車為主;其次為懷化始發(fā)至廣州、深圳、廈門等地客車?？缇€客車占客車總數(shù)的 97%左右。旅客列車構(gòu)成見表1。

表1 懷邵衡鐵路旅客列車構(gòu)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(shù)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(biāo)值的選擇

根據(jù)客車構(gòu)成分析,懷邵衡鐵路跨線客車約占客車總數(shù)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(yōu)于航空運輸,因此,鐵路時間目標(biāo)值的選擇,在盡量縮短與航空差距的同時,更應(yīng)側(cè)重考慮與航空進行錯位競爭的需要,從旅行時間上力爭創(chuàng)造“一日往返”、“一日到達”、“夕發(fā)朝至”等列車開行條件,以其經(jīng)濟、便利、安全性上的優(yōu)勢,吸引以務(wù)工、求學(xué)為出行目的的客流。結(jié)合相鄰路網(wǎng)技術(shù)條件,分析不同節(jié)點間長途跨線列車旅行時間,選擇本線適宜時間目標(biāo)值見表3。

表3 長途跨線客車對本線時間目標(biāo)值要求分析

根據(jù)表3分析,本線時間目標(biāo)值宜控制在 2～2.5 h。

3 速度目標(biāo)值選擇的原則

3.1 滿足時間目標(biāo)值要求

本線線路全長 311 km,為滿足時間目標(biāo)值要求,本線列車運行速度應(yīng)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(gòu)成及對應(yīng)速度目標(biāo)值詳見表4。

表4 近期(遠期)跨線客車主要流向構(gòu)成及對應(yīng)速度目標(biāo)值對

可見本線既銜接高標(biāo)準(zhǔn)的客運專線,也銜接較低標(biāo)準(zhǔn)的既有線?？紤]到通道內(nèi)在建、擬建項目均為160 km/h及以上鐵路。本線作為西南地區(qū)與珠三角及東南沿海地區(qū)快速通道的重要組成部分,速度目標(biāo)值不應(yīng)低于 160 km/h。

3.3 滿足功能定位對速度目標(biāo)值的要求

本線是客貨并重的快速區(qū)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(yīng)等角度考慮,本線速度目標(biāo)值不宜超過 250 km/h。

綜合上述幾個方面分析,本線速度目標(biāo)值應(yīng)介于160～250 km/h。本次共研究 160 km/h、160 km/h預(yù)留 200 km/h、200km/h、200 km/h預(yù)留 250 km/h四個速度目標(biāo)值方案。

4 速度目標(biāo)值方案綜合比選

選擇不同的速度目標(biāo)值對工程投資、運營成本、效益及質(zhì)量均會產(chǎn)生較大的影響。

4.1 速度目標(biāo)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(biāo)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(guī)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(xiàn)在工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的不同上,其中不同速度目標(biāo)值方案主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)、工后沉降標(biāo)準(zhǔn)、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(yù)留 250 km/h采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,隨著標(biāo)準(zhǔn)的提高,橋梁結(jié)構(gòu)的動力參數(shù)不同,梁型有所變化,墩臺結(jié)構(gòu)的尺寸有所增加,指標(biāo)變化也較大。

表5 不同速度目標(biāo)值方案主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對照

隧道工程:隧道凈空面積隨速度提高而增大,指標(biāo)也隨之提高。

站后工程:各方案采用的標(biāo)準(zhǔn)相差不大,投資差別較小。

速度目標(biāo)值方案比較見表6。

表6 速度目標(biāo)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(gòu)成及對應(yīng)速度目標(biāo)值詳見表7。

表7 跨線客車主要流向構(gòu)成及對應(yīng)速度目標(biāo)值

可見,除渝懷線外,通過本線的主要客流方向的速度目標(biāo)值均不低于200km/h,為與相鄰鐵路速度匹配,較好地適應(yīng)快速網(wǎng)發(fā)展的需要,本線速度目標(biāo)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(biāo)值不宜過高。

5 速度目標(biāo)值研究結(jié)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(qū)的又一便捷運輸通道,選擇速度目標(biāo)值 200 km/h預(yù)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(wǎng)對速度目標(biāo)值的要求,又預(yù)留了發(fā)展條件,順應(yīng)我國鐵路客運高速化、貨運快捷化的趨勢,較好地適應(yīng)快速網(wǎng)發(fā)展的需要。

本次研究推薦速度目標(biāo)值200 km/h預(yù)留 250km/h方案。

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

[2]郝 瀛.鐵路選線設(shè)計[M].北京:中國鐵道出版社,1996.

[3]鐵道第一勘察設(shè)計院主編.線路[M].北京:中國鐵道出版社,1994.