鄭州至濟南高速鐵路線路走向方案研究

劉　玲

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西西安　710043)

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鄭州至濟南高速鐵路線路走向方案研究

劉玲

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西西安710043)

Alignment Scheme on the Zhengzhou to Jinan High-Speed Railway

LIU Ling

摘要從經過經濟據點和吸引客流、線路長度及工程投資、功能定位及相關路網適應性等方面，對鄭州至濟南高速鐵路四個線路走向方案進行綜合比選，推薦帶動地方經濟能力強，吸引客流能力強，線路長度較短，工程投資適中的北方案，體現了平原地區高速鐵路選線中樞紐總圖規劃、主要政治經濟據點布局和城市規劃、環保選線等因素的重要性。

關鍵詞高速鐵路線路走向綜合選線方案比選

1工程概述

1.1線路走向

鄭州至濟南高速鐵路地處河南、山東兩省，線路南起鄭州市，向北跨黃河后經新鄉市、濮陽市后進入山東省，經聊城市后到達終點濟南市，正線全長392.05 km。本項目是中長期鐵路網規劃調整中的重大干線鐵路，是鄭州“米”字形鐵路規劃的重要組成部分，其建設對構建區域快速鐵路網具有積極意義。

鄭州至濟南高速鐵路已經被中國鐵路總公司確定為2016年開展前期工作的重點項目，并已完成勘察設計招標工作[1]。

1.2主要技術標準

鐵路等級：高速鐵路；

設計速度：350 km/h；

正線數目：雙線；

正線線間距：5.0 m；

最小平面曲線半徑：7 000 m；

最大坡度：20‰；

到發線有效長度：650 m；

列車運行控制方式：自動控制；

調度指揮方式：調度集中；

最小行車間隔：按3 min設計。

1.3本項目在路網中的作用

本線是國家現有縱橫交錯“棋盤形”高速鐵路客運網中的重要補充，連接鄭州、濟南兩大鐵路樞紐，路網中北端銜接京滬、太青高鐵，并接入京津冀城際圈，中部在聊城地區與規劃的京九高鐵相連，南端通過鄭州樞紐銜接鄭萬、鄭西、鄭武等高鐵。本項目開辟了鄭州和濟南兩個省會城市之間的最便捷客運路徑，鄭州至濟南比繞行到徐州縮短了近200 km，對緩解京滬線徐州—天津段運輸能力，完善國家客運網，優化路網結構，提高客運網的機動靈活性具有重要作用。

2鄭州至濟南走向方案研究

2.1沿線自然特征

(1)地形地貌

沿線地處黃河沖積平原區，地形平坦，地面高程25～90 m。由于黃河的多次改道與決口泛濫，微地貌形態發育，主要包括緩平坡地、河灘高地、淺平洼地、決口扇形地、背河槽狀洼地及沙質河槽地等。濟南地區局部分布剝蝕殘丘。

(2)水系

沿線為黃河水系，主要河流為黃河，自西向東橫貫全區。其余較大的河流均為黃河支流，包括魯河、衛河、硝河、大公河、馬頰河、陡駭河、趙牛河等，同時沿線分布多處湖泊、濕地。

(3)地層及巖性

沿線分布第四系全地層，成因主要為沖積、洪積、湖積、殘積、沼澤沉積及風積。全新統沖積、洪積、湖積、沼澤沉積層主要分布于黃河沖積平原區，以淤泥質土、粉質黏土、粉土、粉細砂、中砂為主，層厚30～60 m，局部河流兩側分布有片狀風積沙地，以粉、細砂為主；中、上更新統沖洪積層分布于黃河沖積平原區下部，以黏土、粉質黏土、粉土、黃土、砂類土為主，厚度大于100 m，局部山前地帶分布有中、上更新統殘積層，沖積層，以黏土為主。

(4)保護區及文物區

項目位于黃河下游地區，華北平原南部區域，地勢平坦開闊，人口分布稠密，自古以來就是農業生產發達的區域，黃河沿線有豐富的自然景觀和人文景觀。

2.2方案簡介

鄭州至濟南基本呈西南至東北走向，航空距離約352 km，航空線北側分布有新鄉、濮陽、聊城等三個地級市，河南省的原陽、衛輝、延津、滑縣、浚縣、范縣、濮陽市，山東省的陽谷、東阿、莘縣、茌平、齊河等縣。南側分布有開封、菏澤、泰安等三個地級市，河南省的中牟、封丘、長垣、蘭考、臺前，山東省的鄄城、鄆城、梁山、東平、平陰、濟南市長清區等縣區。沿線各市縣經濟概況見表1、表2。

表1　航空線北側城鎮基本概況

表2　航空線南側城鎮基本概況

本線作為鄭州至濟南間快速便捷的客運通道，其客流特點表現為以通過客流為主，同時沿線城際客流亦有很大發展潛力。從“服務運輸”的角度出發，線路走向的選擇應在充分考慮沿線城市分布、最大限度吸引客流的前提下，以線路短直為原則。根據沿線城市分布情況，結合路網規劃、工程地質條件及工程設置等情況，研究了北、南、中及取直四大走向方案，方案示意見圖1。

(1)北方案

線路自鄭州東站引出，沿徐鄭高鐵東行至楊橋附近折向北跨越黃河，經原陽后引入京廣高鐵新鄉東站，折向東北經衛輝、滑縣、?？h，結合城市規劃在濮陽市北側設站，經清豐、范縣后進入山東境內。經莘縣后在聊城市西側設站，經茌平后自濟南市南側沿京滬高鐵引入濟南西站。該方案線路全長392.05 km，共設車站12處(含鄭州東、濟南西)，平均站間距35.35 km；共設橋梁351.77 km(兩跨黃河)，橋梁比重89.7%，靜態工程投資488.57億元。

(2)取直方案

圖1　鄭州至濟南線路走向方案示意

線路自鄭州東站引出，沿徐鄭高鐵東行至楊橋附近折向北跨越黃河，經原陽后折向東北，線路沿航空線取直，經延津縣后在濮陽東南側設站，經范縣、陽谷、臺前、東阿縣后跨越黃河，經長清區后，沿濟南市南側引入濟南西站。線路全長378.45 km，共設車站12處(含鄭州東、濟南西)，平均站間距34.4 km；共設橋梁345.15 km(兩跨黃河)，橋梁比重91.2%，靜態工程投資480.63億元。

(3)中方案

線路自鄭州東站引出，沿徐鄭高鐵東行至楊橋附近折向北跨越黃河，經原陽后折向東北，經封丘、長垣后跨越黃河進入山東境內。經東明后，結合城市規劃在菏澤市西北側設站，經鄄城縣后北行，第三次跨越黃河，經河南省范縣后跨越金堤河，經陽谷縣后接入北方案聊城站。該方案線路全長415.47 km，設車站13處(含鄭州東、濟南西)，平均站間距34.6 km；共設橋梁372.26 km(四跨黃河)，橋梁比重89.6%，靜態工程投資544.27億元。

(4)南方案

線路自鄭州東站引出，沿徐鄭高鐵東行經中牟縣、開封市、蘭考縣后折向東北，在菏澤市東側新建菏澤站，經鄆城、梁山、東平、平陰縣、濟南市長清區，自濟南市南側沿京滬高鐵西側引入濟南西站。線路全長396.30 km，設車站13處，平均站間距33.0 km。共設橋梁342.80 km，隧道2.78 km，橋隧比重86.5%，靜態工程投資485.47億元。

2.3方案綜合分析[2，7-9]

(1)地形地質條件分析

沿線基本為黃河沖洪積平原區，地形平緩，村鎮密布，道路密集，僅濟南南部至平陰縣附近分布剝蝕殘丘。除南方案外，其余三個方案行經地區基本為沖洪積平原區，南方案自平陰縣至濟南約60 km通過剝蝕殘丘區，地形略有起伏。從地形地質條件方面分析，南方案地質條件略好，其余三個方案地形地質條件基本相當。

(2)經過經濟據點和吸引客流分析

北方案經過新鄉市、濮陽市和聊城市三個地級市和原陽縣、衛輝市、滑縣、?？h、范縣、清豐、莘縣、陽谷、茌平等9個縣或縣級市，所經城鎮人口總和2 700萬人。

中方案經過菏澤市和聊城市兩個地級市和原陽、延津、長垣、東明、鄄城、范縣、陽谷、莘縣、茌平等10個縣，所經城鎮人口總和2 450萬人。

取直方案線路在航空線附近布線，僅通過濮陽市一個地級市，經延津、長垣、范縣、臺前、陽谷、東阿等6縣，所經城鎮人口總和2 100萬人。

南方案通過開封和菏澤兩市，經中牟、蘭考、定陶、鄆城、梁山、東平、平陰、肥城及濟南市長清區等9縣區，所經城鎮人口總和2 420萬人。

通過以上分析，取直方案通過的地級市及縣城最少，沿線所經城鎮人口總和也最少，中方案與南方案通過的地級市及縣城基本相當，沿線所經城鎮人口總和居中，而北方案分別通過三個地級市，經過縣城數量也較多，沿線城鎮密布，所經城鎮人口總和最多。各方案沿線城鎮分布情況表見表3。

表3　各方案沿線城鎮分布情況

(3)線路長度及工程投資分析

四個走向方案中，取直方案跨過黃河后基本沿航空線布線，線路最為順直，投資最省；中方案為盡可能兼顧沿線經濟據點，線路最為曲折，線路長度最長，且四跨黃河，工程投資最高；北方案與南方案線路長度居中，北方案較南方案線路長度短4.25 km，但需在鄭州和濟南附近各跨越一次黃河，故工程投資較南方案增加3.10億元。各方案工程投資比較見表4。

(4)功能定位及相關路網適應性方面分析

隨著在建高鐵的建成，該區域已基本形成縱橫交錯棋盤形客專網，但相鄰的省會城市鄭州、濟南間缺乏直接聯系高鐵，需經徐州或石家莊繞行。京滬、京廣為我國最繁忙的客運通道，增開客車潛力有限。根據項目功能定位分析，項目為鄭州至濟南的最便捷通道，是西北、西南以及中南等地與山東半島及華北渤海灣地區交流的主要客運通道，是一條以中長途通道客流為主的區際客運鐵路專線，通道功能顯著。為最大發揮客運線路的功能，線路選線應在順直的前提下盡可能多的靠近區域重要經濟據點。

表4　線路走向方案經濟比較

根據兩省城際網規劃，兩省分別規劃有鄭州—新鄉，濟南—聊城城際鐵路。新鄉、聊城地處平原，均為農業大市，城鎮化水平較低，分別僅為47%和44%(全國平均水平55%)，經濟據點布局較為分散，尚未形成顯著城市帶(群)。根據相關城際網規劃研究報告，兩項目遠期純城際客流均在700萬人左右，線路如按照北方案布設較為順直，且可在相當長時期內替代兩城際鐵路的功能，從而節省區域路網建設總投資。此外，北方案同時還可行經尚未開通鐵路客運的濮陽市，為經濟、交通更為落后的豫西北快速發展提供新的機遇，更好地體現鐵路發展兼顧公平性的發展思路。通過上述分析可知，從本線功能定位及相關路網適應性方面比選，北方案較其余三個方案為優。

2.4方案推薦意見

四個走向方案中，北方案和南方案較其余兩個走向方案優勢明顯，均為較佳的走向選擇。考慮到南方案所經地區鄭州至蘭考段徐鄭高鐵在建，菏澤至聊城規劃有京九高鐵，菏澤至蘭考規劃有魯南城際鐵路，最終將形成該通道，而北方案布設較為順直，且可在相當長時期內替代鄭州至新鄉城際和濟南至聊城兩城際鐵路的功能，從而節省區域路網建設總投資。故本次研究暫推薦帶動地方經濟能力強，經過經濟據點多，吸引客流能力強，可兼顧兩省規劃的城際功能，且線路長度較短，工程投資適中的北方案貫通，即鄭州—新鄉—濮陽—濟南作為推薦的線路走向方案。

3結束語

在鐵路工程設計與建設過程中，選線工作是關系到全局的總體性工作，綜合性強，牽涉面廣，科學性高，是一項復雜的工程[7]，高速鐵路因其投資巨大，影響范圍極廣，帶動作用極強，選擇合理的線路走向方案顯得更為重要。鄭州至濟南高速鐵路線路走向方案研究具有平原地區高速鐵路選線的一般特點，樞紐總圖規劃、主要政治經濟據點布局和城市規劃、環保選線等因素的重要性往往高于其他因素。

參考文獻

[1]中鐵第一勘察設計院集團有限公司.鄭州至濟南鐵路勘察設計項目投標文件[R].西安：中鐵第一勘察設計院集團有限公司，2015

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[10]TB10012—2007鐵路工程地質勘察規范[S]

中圖分類號：U212.32

文獻標識碼：A

文章編號：1672-7479(2016)01-0078-04

作者簡介：劉玲(1983—)，男，2006年畢業于中南大學土木工程專業，工程師。

收稿日期：2015-12-03