越嶺地段鐵路綜合選線技術研究

摘 要：新建西寧至成都鐵路位于青海、甘肅、四川三省交界地帶，是我國“八縱八橫”高速鐵路縱向主通道蘭（西）廣通道的重要組成部分。新建正線長度496.67km，本線自北向南依次經西寧盆地區、拉脊山中高山區、華隆盆地區、西秦嶺中高山區、若爾蓋高原區、岷山中高山區六個地貌單元。本次對西秦嶺越嶺地段鐵路綜合選線技術進行研究，結合地形地貌、地質、站址選擇、線路條件及工程投資等多方面因素對該區域線路方案進行綜合比選推薦。

關鍵詞：綜合選線;方案比選;地質選線

Research on Comprehensive Route Selection Technology

of Railway in Cross-Ridge Area

Ma Chao

China Railway First Survey and Design Institute Group Co.，Ltd. ShanxiXi'an 710043

Abstract：Xining-Chengdu Railway is located at the junction of Qinghai，Gansu and Sichuan provinces.It is an important part of Lan（West）Guangzhou Channel，the main longitudinal channel of the "Eight Longitudinal and Eight Horizontal" high-speed railway in China.The new main line is 496.67 km in length.From north to south，the line passes through six geomorphic units，namely，Xining Basin，Laji Mountains，Hualong Basin，West Qinling Mountains，Zoige Plateau and Minshan Mountains.This paper studies the comprehensive railway route selection technology in the cross-ridge area of the West Qinling Mountains，and makes a comprehensive comparison and recommendation of the railway route scheme in this area based on various factors such as topography，geology，site selection，line conditions and project investment.

Key words：Comprehensive Line Selection;Scheme selection;Geological route selection

1 項目概述

新建西寧至成都鐵路位于青海、甘肅、四川三省交界地帶。線路北起青海省省會西寧市，向南經海東市平安區、化隆縣、黃南藏族自治州尖扎縣、同仁縣;后向東南方向進入甘肅省甘南藏族自治州，依次經夏河縣、合作市、碌曲縣;向南經四川省阿壩藏族羌族自治州若爾蓋縣，接入在建成蘭鐵路黃勝關站;與成蘭鐵路共線引入成都樞紐。

西寧至成都鐵路新建蘭新高鐵接軌線路所至黃勝關正線長度496.67km，其中青海省境內新建長度140.34km，甘肅省境內新建長度183.47km，四川省境內新建長度172.86km。

2 研究方法及思路

本次方案研究綜合考慮該地區地形地貌、地質、經濟據點情況、工程實施難度及工程投資五大主要因素，對全線鐵路線路線位選擇進行全方位綜合分析，最終推薦出最佳方案。

3 方案綜合比選

本次技術研究取本線甘肅段西秦嶺中高山區越嶺地段進行進一步研究。甘加至尖扎段線路經過瓜什則盆地及甘加盆地區，線路主要穿行于三疊系下統隆務河組板巖、砂巖地層，部分位于侵入巖中。瓜什則盆地及甘加盆地上部分布新近系上新統、中新統泥巖、砂巖、礫巖等，成巖作用差。由于越嶺位置和線路標高不同，隧道通過各種地層的長度及埋深條件不同，圍巖條件有所不同。

該段范圍內同仁縣城海拔2450m，同仁縣城保安鎮海拔約2300m，同仁縣雙朋西鄉海拔2700m，夏河縣甘加鄉海拔3000-3200m之間。結合本段線路總體走向、同仁縣城市規劃、站位合理性、地形地質情況、瓜什則越嶺隧道長短及隧道穿越瓜什則盆地可能引起涌水風險大小、排水困難等方面綜合考慮分別研究了靠近縣城設站35km越嶺隧道方案（C13K）、保安鎮設站22km越嶺隧道方案（C25K）兩個方案進行比較。線路走向詳見甘加至尖扎走向方案示意圖。

3.1 方案概述

（1）靠近縣城設站35km越嶺隧道方案（C13K）。線路自比較起點甘加車站引出，沿瓜什則盆地西側邊緣以35.5km隧道取直穿越瓜什則山嶺，出隧道后設橋跨隆務河、同仁縣城區及S203，在隆務河西岸階地設同仁站。之后線路出站后沿隆務河西側山區，以隧道工程通過，至尖扎昂拉鄉設尖扎站。線路全長75.682km，橋梁長3.697km/8座，隧道長69.11km/6座，橋隧比重96.2%。

（2）保安鎮設站22km越嶺隧道方案（C25K）。該方案自甘加站引出，沿瓜什則盆地東側邊緣走行，以22.4km特長隧道至雙朋西，后沿浪加河谷左側山區走行，跨S306省道后設順河橋至保安鎮北側隆務河東岸階地設同仁站，出站后沿隆務河東側山區走行，折西跨西（寧）同（仁）高速公路（G0611）及隆務河后沿隆務河西側山區至尖扎站。

線路全長72.767km，橋梁長15.62km/15座，隧道長5058km/5座，橋隧比重91.0%。

3.2 方案綜合比選分析

3.2.1 從工程地質條件分析

影響站位方案的主要工程地質因素為：隆務河峽谷區危巖落石、隧道圍巖情況、地下水與環境地質情況。

（1）危巖落石。隆務河兩側基巖受構造影響強烈，風化嚴重，危巖落石極其發育。C25K方案于隆務河峽谷區跨越峽谷，兩側隧道進出口受危巖落石危害較嚴重，隧道需加強防護措施。C13K方案以隧道行走于隆務河峽谷區一側，受危巖落石影響較小。

（2）隧道圍巖情況。隆務河峽谷段：C13K方案與C25K方案基本垂直通過三疊系、二疊系地層，通過地層基本相同，圍巖基本相當。

同仁盆地段：C25K方案的浪加隧道基本位于白堊系礫巖地層中，該地層鈣質膠結，整體性較好;C13K方案的隆務三號隧道位于新近系泥巖、砂巖地層中，成巖作用差，圍巖較差。

甘青特長隧道：C25K方案通過地層大部分為三疊系下統隆務河組地層，并以下段的泥質板巖夾砂巖為主;瓜什則盆地段通過約3.3km新近系礫巖地層，成巖作用差，富水，以Ⅵ級圍巖為主;出口段位于4.8km閃長巖地層。

C13K方案通過閃長巖、花崗閃長巖段落長度約19.3km，其余段落以三疊系下統隆務河組中段、上段板巖、砂巖為主，圍巖較C25K方案明顯較好。甘青特長隧道圍巖對比見下表。

（3）地下水與環境地質問題。各方案均穿行于瓜什則盆地下部，該盆地為一東西長、南北窄的狹長盆地，地勢東高西低，地表水水量較為豐富，自盆地四周各溝谷向西匯入加薩河。瓜什則盆地分布巨厚層新近系礫巖、砂巖，成巖作用差，透水性強，工程風險及環境風險極大。

根據地質加深的成果，基本查明了新近系地層的分布規律，兩個方案分別自盆地東、西側通過，避開了新近系地層。

綜上所述，C13K方案工程地質條件較好，C25K方案工程地質條件相對較差。

3.2.2 從越嶺主隧道工程難度與施工風險分析

C13K方案方案越嶺隧道埋深較大，輔助坑道設置條件較差，斜井長度較長，尤其是瓜什則盆地與嶺脊段，C25K方案隧道長度短，輔助坑道設置稍好。結合隧道地質條件、輔助坑道設置條件，考慮富水新近系砂礫巖等地層的施工風險和三疊系地層大變形等不確定因素，C13K方案越嶺隧道工期長，風險較大，采用TBM施工，可以減少輔助坑道和縮短工期但工程投資較高，C25K方案較好。

3.2.3 從主隧道引線工程實施難度分析

靠近縣城設站35km隧道方案（C13K）長隧道引線尖扎至同仁段以隧道通過，工程地質條件差，施工風險高，工程較大;在同仁站附近隆務河兩側為滑坡群，地質條件較差，隧道風險大，同仁車站靠山側為滑坡體，車站設站條件較差。C25K方案長隧道引線同仁至長隧道出口以短隧、橋梁通過，河谷危巖落石發育，需要防護處理，明線工程較長，施工風險小，工程實施難度小，同仁站位地質條件和設站條件好，故從長隧道引線工程實施難度分析C25K方案較優。

3.2.4 從設站條件及對縣城的影響分析

靠近縣城設站35km隧道方案（C13K）車站位于縣城西側，車站距離縣城較近，出行便利，但線位橫跨隆務河，橫切縣城，對縣城規劃影響較大，同仁車站靠山側為滑坡體，設站條件較差。保安鎮設站22km越嶺隧道方案（C25K）車站距離縣城較遠，出行不便，車站布設在規劃區外，設站條件好，對縣城規劃無影響。

3.2.5 線路長度及投資分析

靠近縣城設站35km越嶺隧道方案（C13K）線路總長75.7km，其中橋梁長3.7km，隧道長69.1km，橋隧比96.2%，靜態投資101億元。保安鎮設站22km越嶺隧道方案（C25K）線路總長72.7km，其中橋梁長15.6km，隧道長50.6km，橋隧比91.0%，靜態投資93.7億元。

C13K方案較C25K方案線路長度長2.9km，投資貴7.4億元，從長度及投資分析，遠離縣城保安設站較優。

3.3 綜合分析

保安鎮設站22km越嶺隧道方案（C25K）雖然站位離縣城相對較遠，工程地質條件總體相對較好，線路長度短，越嶺主隧道短，施工工期短，施工風險小，綜合比較最優，故本次推薦保安鎮設站22km越嶺隧道方案（C25K）。

4 小結

本段線路方案地處西秦嶺中高山區，線路選線綜合了地形地貌、不良地質、站位選址、工程設置條件及投資等多方面因素進行綜合比選，從多方面論證各線路方案優缺點，最終得出推薦意見，對類似地形地貌的鐵路選線具有一定的參考意見。

參考文獻：

[1]中鐵第一勘察設計院集團有限公司，新建鐵路西寧至成都線西寧至黃勝關段可行性研究（報批稿）總說明書[R].西安，2016.

作者簡介：馬超（1991-），男，工學學士，助理工程師，主要從事鐵路設計相關技術研究及項目設計工作。