通蘇嘉甬鐵路蘇州工業(yè)園區(qū)方案研究

林海波

(中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司，北京 100055)

1 概述

新建南通—蘇州—嘉興—寧波鐵路(以下簡稱通蘇嘉甬鐵路)是國家高速鐵路網(wǎng)的重要組成部分，也是長三角地區(qū)城際鐵路網(wǎng)骨干線路，對加快沿線城鎮(zhèn)化一體化進程具有積極意義[1]。該項目新建線路長301 km(江蘇省135 km、浙江省166 km)，設(shè)南通西、張家港、常熟西、蘇州北、汾湖、嘉興南、海鹽西、慈溪、莊橋等9座車站[2]。該鐵路地理位置見圖1。

圖1 通蘇嘉甬鐵路地理位置

其中，線路與京滬高鐵在蘇州北并站后，需經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)南行，經(jīng)過蘇州工業(yè)園區(qū)段線路走向和敷設(shè)方案是本次研究的重點研究內(nèi)容(見圖2)。

圖2 蘇州地區(qū)鐵路平面布置

以往高鐵項目多采用高架形式。然而，蘇州工業(yè)園區(qū)內(nèi)住宅小區(qū)密集，同時分布有大批對振動較敏感的高科技電子、精密儀器等大型企業(yè)，如何減少對住宅小區(qū)和沿線企業(yè)的影響，需進行深入研究。擬通過多方案的比選和振動評估專題論證，得出最優(yōu)方案，以利于項目順利實施[3-5]。

2 自然特征

2.1 地形地貌

蘇州工業(yè)園區(qū)主要位于湖沼積平原區(qū)，地勢平坦，地面高程0～5 m，相對高差小于5 m。沿線水系發(fā)育，河流溝渠縱橫交織成網(wǎng)。線路經(jīng)過工業(yè)園區(qū)，道路縱橫、交通發(fā)達，城鎮(zhèn)化程度較高，廠房、民居密布。

2.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

(1)地層巖性

研究區(qū)域主要地層為第四系全新統(tǒng)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉細砂，第四系厚度普遍大于120 m。

(2) 地質(zhì)構(gòu)造

本線位于揚子地臺東部，受多期構(gòu)造運動影響，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，形成了以北西向構(gòu)造跡線為主的構(gòu)造體系。沿線地質(zhì)構(gòu)造深埋隱伏，無全新世活動斷裂，地質(zhì)構(gòu)造對線路影響較小。

(3)水文地質(zhì)

區(qū)域內(nèi)主要有婁江、東沙湖、斜塘河、吳淞江等地表水系；地下水類型主要為潛水、微承壓水及承壓水。潛水主要賦存于填土和淺層黏性土中，屬孔隙型潛水，地下水埋深一般為0.4～3.3 m。

3 線路經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)走向方案研究

3.1 蘇州工業(yè)園區(qū)介紹

蘇州工業(yè)園區(qū)位于蘇州市城東，1994年2月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立，行政區(qū)劃面積278 km2(中新合作區(qū)80 km2)，是中國和新加坡兩國政府間的重要合作項目，被譽為“中國改革開放的重要窗口”和“國際合作的成功范例”。

3.2 走向方案研究

結(jié)合地區(qū)方案和線路走向，本線需穿越蘇州工業(yè)園區(qū)通過，園區(qū)內(nèi)分布有大批對振動較敏感的高科技電子、精密儀器企業(yè)，為減少對工業(yè)園區(qū)內(nèi)的拆遷和振動敏感企業(yè)的影響，對該段線路分別研究穿越工業(yè)園區(qū)方案及繞避工業(yè)園區(qū)方案(見圖3)。

圖3 線路穿越工業(yè)園區(qū)走向方案

(1)方案說明

①穿越工業(yè)園區(qū)方案

線路自比較起點引出，跨越京滬高鐵，經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)唯亭社區(qū)跨越滬寧城際及京滬線，沿青秋浦西側(cè)南下，跨越吳淞江，沿澄湖、吳江同里國家濕地公園、白蜆湖西側(cè)走行至比較終點，正線長43 km，蘇州園區(qū)上、下行聯(lián)絡(luò)線長20.944 km。

②繞避工業(yè)園區(qū)方案

線路自比較起點引出，跨越京滬高鐵，經(jīng)新天倫創(chuàng)意園跨越滬寧城際及京滬線，沿界浦河西側(cè)南下，跨越吳淞江，常嘉高速后，并行常嘉高速公路東側(cè)跨越澄湖，經(jīng)上海光明高爾夫俱樂部西側(cè)跨越白蜆湖至比較終點，正線長50.275 km，蘇州園區(qū)上、下行聯(lián)絡(luò)線長20.2 km[6-7]。

(2)工程經(jīng)濟比選

主要工程數(shù)量及投資比較見表1。

表1 主要工程數(shù)量及投資比較

(3)方案優(yōu)缺點分析

各方案優(yōu)缺點分析見表2。

表2 各方案優(yōu)缺點分析

(4)推薦意見

綜上分析，雖然繞避工業(yè)園區(qū)方案對工業(yè)園區(qū)拆遷略有減小，但線路穿越了用直古鎮(zhèn)西側(cè)，總體拆遷量略大，涉及的環(huán)境敏感區(qū)較多，涉及范圍較大，工程實施對沿線環(huán)境影響較大，且線路穿越地鐵三號線陽澄湖站及唯亭北停車場，可實施性較差；穿越工業(yè)園區(qū)方案雖拆遷較大，但線路順直、線路長度短，投資較省。因此，推薦穿越工業(yè)園區(qū)方案。

4 線路經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)方案研究

結(jié)合工業(yè)園區(qū)規(guī)劃布局，中環(huán)東線以西為集中建成居住區(qū)，鐵路穿越難度較大；唯勝路以東為產(chǎn)業(yè)集中區(qū)域且線路繞行長度過長。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查振動敏感企業(yè)分布以及道路和河流布局情況，本次對線路經(jīng)工業(yè)園區(qū)段鳳里街和唯勝路分別研究了高架方案和地下方案[8](見圖4)。

圖4 線路經(jīng)蘇州工業(yè)園區(qū)段通道方案

4.1 高架方案研究

為節(jié)省工程投資，減少施工和運營風(fēng)險，首先對沿唯勝路和沿鳳里街高架方案進行研究。方案示意見圖5。

圖5 工業(yè)園區(qū)高架方案

(1)方案說明

①方案Ⅰ：沿唯勝路高架方案

線路自蘇州北站引出，并行京滬高鐵向東南前行，為減少拆遷，采用5 500 m半徑連續(xù)跨越京滬高鐵、滬寧城際、京滬線，再沿唯勝路3 m寬綠化帶南行，跨越吳淞江至比較終點，正線長38.6 km。

②方案Ⅱ：沿風(fēng)里街高架方案

線路自蘇州北站引出，向東南連續(xù)跨越京滬高鐵、滬寧城際、京滬線，再沿鳳里街中央約4 m寬綠化帶南行跨越吳淞江至比較終點，正線長36.1 km。

(2)主要控制因素影響分析

①振動影響分析

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，沿鳳里街和沿唯勝路兩方案沿線敏感企業(yè)統(tǒng)計見表3。

表3 蘇州工業(yè)園區(qū)振動敏感企業(yè)統(tǒng)計

目前，對于精密儀器企業(yè)一般采取被動防護措施，均需在企業(yè)內(nèi)部實施，可能影響企業(yè)正常的生產(chǎn)組織管理，故沿線企業(yè)均反對高架方案。

②沿線拆遷影響分析

本段線路于京滬高鐵至婁江段穿越工業(yè)園區(qū)，該區(qū)域內(nèi)住宅小區(qū)密集(多為回遷安置小區(qū))，商業(yè)開發(fā)較為集中。鐵路穿越引起的拆遷工程較大，成本較高，方案示意見圖6。

圖6 線路穿越住宅小區(qū)集中區(qū)域示意

其中，沿唯勝路高架方案穿越青苑新村二區(qū)、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)(均為回遷小區(qū))、金陵花園以及唯亭實驗小學(xué)等，拆遷面積約16.45萬m2；沿鳳里街高架方案穿越亭苑B區(qū)，拆遷面積約8.06萬m2。

(3)優(yōu)缺點分析

結(jié)合沿線拆遷及對振動敏感企業(yè)影響，高架方案優(yōu)缺點分析見表4。

表4 高架方案優(yōu)缺點分析

(4)推薦意見

綜上分析，雖然沿鳳里街高架方案征拆總量略小，但對亭苑B區(qū)以及振動敏感企業(yè)、城市道路影響較大，且沿線企業(yè)均強烈反對；雖然沿唯勝路高架方案對振動敏感企業(yè)影響較小，但對沿線居民小區(qū)征拆較大，尤其會對回遷小區(qū)造成二次動遷，實施難度極大[9-10]。

4.2 地下方案研究

(1)振動對比分析

為更好地分析高架方案和地下方案振動影響，對園區(qū)高架方案和地下方案施工及運營期間造成的振動影響進行專題分析研究[11]。對比結(jié)果見圖7。

圖7 高架方案和地下方案振動計算結(jié)果對比

由圖7可知，同樣車速條件下， 150 m范圍內(nèi)橋梁方案地面振動明顯大于地下方案，且橋梁方案振動衰減較快；當(dāng)距離超過150 m時，橋梁方案引起的振動與地下方案差距變小，二者衰減速度也較為接近。因此，相較于高架方案，地下方案引起的振動對沿線敏感企業(yè)的影響較小。

(2)地下方案研究

①沿唯勝路地下方案

為減少對住宅小區(qū)的影響，線路需于京滬高鐵以北進入地下。根據(jù)園區(qū)現(xiàn)狀，需小角度下穿京滬高鐵，造成隧道埋深達80 m以上，工程風(fēng)險較高，并且線路繞行，引起并行修建的城際鐵路地下段落也較長，故沿唯勝路方案不可取。

②沿鳳里街地下方案

線路于京滬高鐵上跨陽澄環(huán)路100 m拱橋處下穿，隧道埋深較淺，高鐵和城際線路順直，新建桑田島城際站可與地鐵2號線、6號線進行軌道交通接駁，且與規(guī)劃的城際鐵路通道一致。因此，有必要對沿鳳里街地下方案進行重點研究。

該方案線路自京滬高鐵蘇州北站引出，沿京滬高鐵東行，上跨常臺高速、陽澄西湖后，先后下穿京滬高鐵、陽澄環(huán)路、地鐵3號線、地鐵5號線、京滬高速、滬寧城際、京滬線、婁江快速路、婁江，沿鳳里街中心南行，下穿吳淞江后至比較終點。正線線路全長36.1 km。地下段隧道總長14.52 km，方案示意如圖8。

圖8 沿鳳里街地下方案

該方案在經(jīng)過城市建筑密區(qū)亭苑B區(qū)時采用隧道下穿，受地鐵3號線和5號線控制，隧道埋深約50 m，對亭苑B區(qū)基本無影響[12-15]。

4.3 方案綜合比選

(1)方案投資比較

沿鳳里街地下方案、沿鳳里街高架方案和沿唯勝路高架方案工程投資比較見表5。

表5 各方案投資比較

(2)方案優(yōu)缺點分析

方案優(yōu)缺點分析見表6。

表6 各方案優(yōu)缺點分析

4.4 小結(jié)

雖然沿鳳里街高架方案和沿唯勝路高架方案土建工程投資少、施工風(fēng)險小，但對沿線居民小區(qū)征拆較大，可實施性均較差。沿鳳里街地下方案雖施工控制因素較多，后期運營、養(yǎng)護費用相對較高，但該方案可有效集約土地資源，新設(shè)桑田島城際地下站與地鐵2號線和6號線桑田島站接駁較好，且可大幅減少沿線住宅小區(qū)拆遷，有利于改善園區(qū)城市環(huán)境，符合地方意見。經(jīng)綜合分析，推薦采用沿鳳里街地下方案。

5 結(jié)語

通蘇嘉甬鐵路在經(jīng)過蘇州工業(yè)園區(qū)時，針對園區(qū)內(nèi)住宅小區(qū)密集，同時分布有大批對振動較敏感的高科技電子、精密儀器企業(yè)等問題，通過多方案比選和振動專題論證，決定采用征拆較小、易于實施、有效的集約土地資源，有利于改善園區(qū)城市環(huán)境的鳳里街地下方案。雖然地下方案直接工程投資較高，但考慮到征地拆遷影響因素后，總投資相差不大，且地下方案外界環(huán)境影響因素較少，更有利于項目順利實施。研究表明，高鐵或城際鐵路通過城市建成區(qū)時，應(yīng)綜合拆遷、投資、噪聲、振動、環(huán)境等影響因素進行多方案經(jīng)濟技術(shù)比選。