新恩陶鐵路接軌及走向方案研究

朱 濤

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100055)

1 概述

新街至恩格阿婁至陶利廟鐵路(簡稱“新恩陶鐵路”，下同)，位于內蒙古自治區鄂爾多斯市伊金霍洛旗和烏審旗境內，線路東起包西鐵路新街站，向西南經新街鎮、圖克鎮至呼吉爾特礦區，再經烏蘭陶勒蓋、烏審旗，終至陶利廟站，線路正線全長174.941 km。

新恩陶鐵路的建設是實施我國能源發展戰略，建設鄂爾多斯南部大型煤炭基地，保障能源供應和支援國家經濟建設的需要。該鐵路連通鄂爾多斯南部呼吉爾特礦區和包西鐵路，是包西鐵路重要的煤炭集運線路，對構筑大秦線4億t煤炭集運系統具有重要作用。

2 沿線自然特征

新恩陶鐵路地處內蒙古鄂爾多斯高原南部剝蝕丘陵區及毛烏素沙漠平原區。丘陵區丘坡與谷地相間，地形相對平緩，河流較發育，相對高差約60 m。地表大部為風積沙所覆蓋，局部丘坡及沖溝內基巖出露較好。

毛烏素沙漠地區人煙稀少，以風積沙丘、沙地和澗灘洼地為主，地形波狀起伏。波狀沙丘、新月形沙丘發育，沙丘相對高差約5～20 m，多以固定、半固定沙丘為主，少量為流動沙丘。毛烏素沙漠地表大部為風積沙所覆蓋，僅局部丘坡可見少量基巖出露。近年來，隨著當地禁牧、飛播、人播的大力實施，毛烏素沙漠生態恢復良好。

3 選線原則

(1)正確處理鐵路修建與帶動地方經濟發展的關系。盡量考慮線路靠近城鎮、主要經濟據點和礦區，并結合地方其他項目的建設及規劃，使其協調配合，在滿足技術標準條件下，避免與城鎮規劃發生干擾。本線沿線的主要政治經濟據點有烏審旗、圖克鎮、烏蘭陶勒蓋鎮、新街鎮，以及規劃嘎魯圖鎮物流園、圖克鎮物流園等。

(2)正確處理鐵路選線與壓覆礦產資源的關系。本線作為區域煤炭運輸鐵路，具有明顯的資源導向特征。為便于煤炭運量集運，線路走向應盡可能靠近礦區，但線路靠近礦區勢必壓覆礦藏。煤炭作為不可再生資源，鐵路選線設計應盡可能在滿足煤炭集運的前提下，減少壓覆礦藏數量，并與礦區規劃和井田分布統籌協調。

(3)正確處理鐵路選線與環境保護、水土保持的關系，堅持預防為主、防治結合、綜合治理的原則。本線所處地區生態環境脆弱，當地劃定的生態及自然保護區，是當地生態恢復優選育種的重要基地，對區域環境保護、水土保持意義重大。因此，選線設計應根據經過地區的地形、地質特點，盡量避免高填、深挖，并注意保護既有植被，采用適當的工程處理及防沙、治沙措施，保證鐵路運營安全，改善生態環境，盡量避免因鐵路施工造成的水土流失。

(4)正確處理鐵路選線與重大地質不良地段的關系。本線位于毛烏素沙漠邊緣及腹地，沿線固定沙丘和半固定沙丘較多，也有部分流動沙丘，多呈新月形，局部為片狀沙壟或零散的沙丘。風沙流對鐵路的危害主要表現為沙埋，其次為風蝕。線路應盡量繞避半固定沙丘及流動沙丘，對于必須通過地段，盡量以填方形式通過，盡量避免以零斷面和路塹通過，并采取必要的安全處理措施。

(5)沿線耕地稀缺，選線設計應注意節約用地，貫徹“十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”的原則。

4 接軌及走向方案比選

新恩陶鐵路以煤炭運量為主，主要經包西鐵路北上運往大秦線。包西鐵路的中雞站、新街站、成陵乘降所、鄂爾多斯站自南而北分布，新恩陶鐵路大體呈西南—東北走向，線路正線建筑長度與運營長度直接受接軌點影響。根據運量及其流向，結合線路基本走向，對以上四處符合接軌要求的接軌站進行研究比選。

中雞站是包西鐵路的中間站。包西鐵路限制坡度為:包頭至新街段上行6‰，下行13‰;新街至大保當段雙機13‰。中雞站位于新街至大保當段，到發線有效長度1 050 m，新街至中雞23.5 km范圍內上行方向大于6‰的坡度有8處、計9.600 km。新恩陶鐵路按到發線有效長度1 700 m、限制坡度6‰設計。因此，中雞站接軌存在變更包西鐵路方案和不變更包西鐵路兩個方案。

①變更包西鐵路方案:大牛地—中雞—新街滿足開行萬噸列車要求。中雞站延長到發線至1 700 m，新街至中雞改坡使上行方向最大坡度不大于6‰。由此增加包西鐵路萬噸站一個，橋梁增加1.75 km，包西鐵路增加投資約1.750億元。中雞至烏審旗新建線路正線長125.3 km，新建橋梁總長8.02 km，靜態投資19.6元，運營費現值21.7億元。

②不變更包西鐵路方案:新包神維持施工圖坡度不變，烏審旗—中雞—新街按電力開行5 000 t設計(其中，中雞—新街雙機牽引)，在新街組合為萬噸列車。新街站萬噸列車組合分解站投資約0.8億元。中雞—大牛地—烏審旗新建單線125.3 km，靜態投資17.1億元，運營費現值23.6億元。

兩個接軌方案的投資比較如表1所示。

由表1可見，中雞接軌的兩個方案比新街接軌方案靜態投資多，運營長度長16.1 km，缺點明顯，比較后先行放棄。

因此，本次對新街站、成陵乘降所、鄂爾多斯站接軌方案進行重點研究。

表1 新街接軌與中雞接軌方案投資比較

4.1 方案說明

新街接軌方案:新街站是包西鐵路的重要裝車站，設到發線4條，到發線有效長度1700 m。車站設有環形裝車線、煤炭專用線等。本線自車站南端引出，向西南從札薩克水庫飲用水源保護區北側通過，沿S213北側向西南至圖克鎮東，沿規劃的蘭嘎高速公路向南至呼吉爾特礦區，走呼吉爾特礦區的梅林廟井田與爾林灘井田分界線后，再繼續西南方向行進至烏審旗南側設烏審旗站。該方案新建線路正線長約132.686 km，新建橋梁總長7.537 km，靜態投資約18.98億元。

成陵接軌方案:新包神線成陵站為預留乘降所，先將其平縱斷面調整為萬噸站位后，線路自成陵站南端引出，順應地形向西南至圖克鎮東側，沿規劃的蘭嘎高速公路向南至呼吉爾特礦區，走呼吉爾特礦區的梅林廟井田與爾林灘井田分界線后，再繼續西南方向行進至烏審旗南側設烏審旗站。該方案新建線路正線長約139.733 km，新建橋梁總長9.208 km，靜態投資約21.06億元。

鄂爾多斯接軌方案:包西鐵路鄂爾多斯站變更為滿足開行萬噸列車的中間站后，線路自包西鐵路鄂爾多斯站南端引出，從西紅海子與新包神線之間穿過，于西紅海子南側先向西再折向西南至烏審旗南側設烏審旗站。該方案新建線路正線長約152.882 km，新建橋梁總長7.631 km，靜態投資約21.81億元。

接軌方案示意見圖1，主要工程數量及投資比較見表2。

圖1 新街至恩格阿婁至陶利廟鐵路接軌方案示意

表2 與包西鐵路接軌及走向方案比較

4.2 方案綜合評價

(1)對包西鐵路影響的分析比較

包西鐵路新街站到發線有效長度為1 700 m，成陵為預留乘降所，鄂爾多斯站到發線有效長度為1 050 m。限制坡度包頭至新街為上行 6‰、下行13‰。

新街接軌方案:新街站到發線有效長度為1 700 m，新街至包頭方向的限制坡度與本線坡度一致，除新街站需進行必要的配套改造外，對包西鐵路的影響最小。

成陵接軌方案:包西鐵路需在預留成陵乘降所處增設成陵站，相應縱斷面在施工圖的基礎上改坡3.900 km，以滿足到發線有效長1 700 m要求。此外，包西鐵路運營成本增加。

鄂爾多斯接軌方案:鄂爾多斯站到發線有效長度為1 050 m，需將其線路平、縱斷面按萬噸站位條件調整，需平面改線 2.93 km，到發線有效長延長到1 700 m。包西鐵路增加一個萬噸作業站，增加運營成本。

(2)工程地質條件比較

該段線路位于毛烏素沙漠邊緣及腹地，以固定沙丘(地)和半固定沙丘(地)為主，多呈片狀，局部呈帶狀分布。近年來，當地政府采取了禁牧圈養和機播人種的生態恢復措施，地面植被覆蓋率達90%以上，原來的沙丘及沙地大部分已固定、少量地段半固定，零星地段還有風沙現象，風積沙對三個方案影響不大。

(3)滿足礦區要求比較

新街接軌方案、成陵接軌方案均過本線運量主要來源的呼吉爾特礦區，并設大牛地站，與礦區的開采規劃配合較好;鄂爾多斯接軌方案從呼吉爾特礦區東側20 km左右經過，距離礦區較遠，需修建較長的煤礦專用線。

4.3 推薦意見

綜合分析，新街站接軌方案與成陵、鄂爾多斯接軌方案比較，可充分利用包西鐵路的萬噸工程，對包西鐵路影響最小;線路經過本線運量主要來源的呼吉爾特礦區，并設大牛地站，與礦區的開采規劃配合較好，不需修建較長的專用線;而且新街接軌方案新建線路長度分別較成陵接軌方案、鄂爾多斯接軌方案短7.047 km、20.196 km，投資省2.09億元、2.83億元，雖然烏審旗至鄂爾多斯段運營長度分別長6.453 km、11.904 km，但換算工程運營費仍省1.15億元、1.97億元。

經綜合比選，新恩陶鐵路與包西鐵路接軌方案推薦采用新街站接軌方案。

5 線路穿越礦區方案比選

線路受毛烏素沙地柏自然保護區核心區控制，線路于保護區南側繞行，需穿越呼吉爾特礦區。考慮工程造價、壓煤以及煤炭集運等因素，該段研究了呼吉爾特礦區取直方案和沿井田邊界方案。

呼吉爾特礦區取直方案，線路沿毛烏素沙地柏自然保護區邊緣東南側布設，線路長度24.635 km，工程投資2.65億元。沿井田邊界方案，線路沿礦區井田邊界線行走，線路長度32.000 km，工程投資3.20億元(見圖2及表3)。

圖2 呼吉爾特礦區方案示意

表3 穿越礦區方案比較

取直方案線路順直，較沿井田邊界方案短7.365 km，工程投資省0.55億元。但線路正穿呼吉爾特礦區最大的梅林廟井田和門克慶井田，壓覆煤礦面積大。沿井田邊界方案線路走行于井田分界線上，壓煤少，與礦區規劃配套好，既對礦區規劃影響較小，又能更好地服務于礦區。綜合分析，推薦沿井田邊界方案。

6 結束語

新恩陶鐵路沿線煤炭資源富集，地處生態環境脆弱地區，正確處理鐵路選線與壓覆礦產資源的關系，以及與環境保護、水土保持的關系，是本線接軌與走向方案研究的兩個核心問題。經過大范圍比選研究，推薦線路方案基本繞避了各類保護區，穿越礦區線位沿井田分界線布設，基本不增加壓覆礦藏數量，實現了環境、資源與項目建設的統籌兼顧，為類似地區的鐵路選線及接軌方案積累了經驗。

[1]趙清為.鐵路工程技術手冊·線路[M］.北京:中國鐵道出版社，1994

[2]郝瀛.鐵路選線設計[M］.北京:中國鐵道出版社，1996

[3]GB 50090—2006 鐵路線路設計規范[S］

[4]中鐵工程設計咨詢集團有限公司.新建新包神至烏審旗礦區鐵路及與準朔鐵路聯絡線預可性研究(方案競選)報告[R］.北京:中鐵工程設計咨詢集團有限公司，2008

[5]中鐵工程設計咨詢集團有限公司.新建新街至恩格阿婁鐵路可行性研究報告:第一篇總說明書[R］.北京.中鐵工程設計咨詢集團有限公司，2008

[6]中鐵工程設計咨詢集團有限公司.新建恩格阿婁至陶利廟鐵路可行性研究報告:第一篇總說明書[R］.北京:中鐵工程設計咨詢集團有限公司，2008

[7]中鐵工程設計咨詢集團有限公司.新建新街至恩格阿婁鐵路可行性研究報告:第五篇線路說明書[R］.北京:中鐵工程設計咨詢集團有限公司，2008

[8]中鐵工程設計咨詢集團有限公司.新建恩格阿婁至陶利廟鐵路可行性研究報告:第五篇線路說明書[R］.北京:中鐵工程設計咨詢集團有限公司，2008