隴海鐵路三門峽市區段外遷研究

白其震

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

0 引言

隨著沿線城市的快速發展，國土空間快速擴張，隴海鐵路部分城鎮段與城市規劃適應性較差。同時，隴海鐵路雖然歷經多次改造和提升，仍存在多處慢行區段。近年來，隴海鐵路其他區段（如定西市段、寶雞市段、鞏義市段等）均已開展外遷工程研究，其中寶天段上行線外遷工程建河-伯陽區間已建成通車，隴海鐵路三門峽市段即將成為隴海鐵路薄弱地段的一環，外遷工程啟動迫在眉睫。

1 項目基本情況

隴海鐵路始建于1904年，橫貫江蘇、安徽、河南、陜西、甘肅五省，是中國東西向的重要的鐵路貨運干線之一。鐵路東起連云港東站，西行經徐州、商丘、開封、鄭州、洛陽、西安、寶雞、天水至蘭州西站，全長1759km。隴海鐵路三門峽市所在段落1927年11月建成，1956—1970年完成復線改造。

1.1 技術標準

隴海鐵路洛陽至華山段（包括交口至張家灣站區間）主要技術標準見表1，外遷工程原則上與原標準保持一致。

表1 隴海鐵路洛陽至華山段主要技術標準

1.2 既有曲線分布

隴海鐵路交口至張家灣段運營長度19.499km，包括4個車站（交口站、三門峽站、賀家莊線路所和張家灣站），其中（K806+401-K825+900）段下行線最小曲線半徑400m，最大坡度13.9‰。其中，半徑R＜800m曲線長8.79km。上行線最小曲線半徑400m，最大坡度13.8‰，半徑R＜800m曲線長8.91km，見表2[2]。

表2 既有線線路平、縱斷面特征表

1.3 三門峽市區段現狀

既有隴海鐵路交口至張家灣段沿線已發展成了城市街區。該段線路以“燈泡”線型穿城而過且大部分地段為高填深挖路基，對城市功能區塊分割嚴重，限制了三門峽市的發展空間，直接影響了三門峽市湖濱區的城市服務功能，如圖1所示。

圖1 三門峽市中心城區用地規劃圖

2 外遷工程方案

2.1 影響外遷工程的主要因素

2.1.1 城市現狀及規劃

青龍澗河兩側建筑物密布，該廊道兩側分別為市級和鄉鎮級別規劃，目前三門峽市已將連霍高速公路三門峽收費站以西均納入城區規劃。

2.1.2 河流水文

區域分布有青龍澗河、山口河和規劃青龍湖水利工程。其中青龍澗為季節性河流，以朱家溝橋為界，下游河道寬約120m，上游河道寬約75m；山口河為季節性河流，河道自東向西匯入青龍澗河，寬度約40m，匯入口寬約75m；規劃青龍湖位于朱家溝橋東側、青龍澗河與山口河交匯處，為三門峽市規劃的水利工程。

2.1.3 交通設施

區域內與該項目存在交叉或距離較近的鐵路有鄭西高鐵（既有）、隴海鐵路（既有）、三禹至隴海鐵路上行聯絡線（規劃）；高等級公路有連霍高速公路和國道G310。

2.2 走向方案

結合城市規劃、起點選取和鄭西高鐵工點分布，研究了城區規劃邊緣方案、并行朱家溝橋穿工業區規劃方案和沿鄭西高鐵通道穿工業區規劃方案，如圖2所示。

圖2 外遷工程方案示意圖

2.2.1 方案說明

2.2.1.1 城區規劃邊緣方案

外遷工程自既有隴海鐵路交口站西側區間K809+170.34接出，向西經三門峽市城區規劃邊緣跨青龍澗河、國道G310和連霍高速公路后折向西北走行于高速公路和鄭西高鐵之間，跨鄭西高鐵富村大橋，穿在建崤函大道后并行鄭西高鐵至比較終點C1K816+678.78。

方案正線長7.508km，靜態投資10.02億元。

2.2.1.2 并行朱家溝橋穿工業區規劃方案

外遷工程自既有隴海鐵路交口站東側區間K806+401.24接出，向西跨國道G310，穿湖濱機電制造園區規劃，跨青龍澗河、連霍高速公路、鄭西高鐵青龍澗特大橋后折向西北走行于擬建三禹鐵路與鄭西高鐵之間，穿在建崤函大道至比較終點CK816+900。

方案正線長10.499km，靜態投資15.85億元。

2.2.1.3 沿鄭西高鐵通道穿工業區規劃方案

外遷工程自既有隴海鐵路K804+800接出，向西跨國道G310、山口河、連霍高速公路、鄭西高鐵南交口橋，下穿在建國道G209路基段后折向西北走行于擬建三禹鐵路與鄭西高鐵之間，穿在建崤函大道至比較終點C1K816+900。

方案正線長12.886km，靜態投資20.07億元。

該方案較并行朱家溝橋穿工業區規劃方案對規劃區影響無改善、外遷長度長、工程投資高，不再深入研究。

2.2.2 技術經濟比較

方案技術經濟比較見表3。

表3 外遷方案工程技術經濟比較表（億元）

2.2.3 優缺點分析

方案優缺點分析見表4。

表4 外遷方案優缺點比較表

2.2.4 推薦意見

并行朱家溝橋穿工業區規劃方案雖然外遷長度長、工程投資高、關閉交口站運輸靈活性略差，但是張茅站至張家灣站站間距離20.885km，符合客貨共線鐵路雙線站間距要求，隴海鐵路西安至洛陽各區段外遷后初、近、遠期設計能力和輸送能力滿足鐵路需求（見表5）且線路距城區規劃2km，可為城市爭取更多發展空間，與地方意見相符，研究推薦并行朱家溝橋穿工業區規劃方案。

表5 能力適應性分析表（單位：對/日、萬噸/年）

2.3 外遷起點方案

隴海鐵路自張茅站外至三門峽站間上行線為繞行段落，其中，K807+764為下行線交口站，上行線為區間線路。其中，K806+000至K808+000段兩線間距50m~130m，上行線較下行線高4.9m以上。

既有隴海鐵路上行線坡度為最大14.9‰的連續下坡，在不中斷既有線運營的情況下，改線工程右線自上行線坡度接出后無法與隴海鐵路下行線平交或下穿，僅可上跨。

隴海鐵路改線工程右線自上行線K807+781.52接出后，上跨既有下行線，軌面高差9.5m、交叉角度小，無T構橋梁轉體條件（上、下行線軌面高差不足）。上行線為上跨既有下行線須采用80m鋼桁梁，該特殊橋梁結構投資較高。為減少工程投資，研究了修建施工便線采用外延梁方案，兩個方案說明如下。

2.3.1 方案說明

2.3.1.1 鋼桁梁方案

隴海鐵路改線工程右線自K807+781.52接出后，并左線以80m鋼桁梁頂推跨既有隴海鐵路下行線后向西。比較范圍內線路長323.48m，橋梁工程投資約4059萬元。

2.3.1.2 外延梁方案

先修建隴海鐵路下行線施工便線，隴海鐵路改線工程右線自K807+781.52接出后，并左線以2×28m外延梁跨隴海鐵路下行線施工便線后向西，如圖3所示。比較范圍內線路長323.48m，橋梁工程投資約1359萬元。

圖3 外延梁方案平面示意圖

2.3.2 推薦意見

鋼桁梁頂推方案雖然無須修建施工便線、縣道X037無須借道通行，但是采用80m鋼桁梁跨既有隴海鐵路下行線，工程投資高約2700萬元，后期養護運營不便。外延梁便線方案按原線路標準修建施工便線，未惡化原有的運營條件，滿足施工過渡期運輸需要。且外延梁便線方案投資省、外延梁有利于長期使用和養護，研究推薦外延梁便線方案。

2.4 外遷工程與鄭西高鐵交叉

外遷工程起點交口站（不含）與終點張家灣站（含）位于鄭西高特兩側，線路方案須與鄭西高鐵產生交叉。根據《高速鐵路安全防護設計規范》（TB10671—2019）“高速鐵路與其他鐵路交叉宜采用高速鐵路上跨的方式，困難條件下，經技術經濟比選采用高速鐵路下穿時，上跨高速高鐵的鐵路應采用安全可靠的防護措施”[1]，外遷工程仍優先考慮下穿鄭西高鐵。將并行朱家溝橋穿工業區規劃方案起點、鄭西高鐵跨越點兩點連線定為A斷面，下面對外遷工程下穿鄭西鐵路可行性進行分析。

2.4.1 A斷面交叉處

鄭西高鐵（K805+050）軌面標高約477.9m（工務綜合圖數據，實測接觸網標高485m）。隴海鐵路上行線改線起點（K807+282）約516.8m，軌面高差38.9m，平面間距約1.8km。隴海鐵路改建線路為滿足下穿鄭西高鐵，須降低標高約50m，按隴海鐵路限制坡度經自然展線無法降低足夠的高程，下穿鄭西高鐵無技術條件。

2.4.2 B斷面

從A斷面往鐵路小里程分析，隴海鐵路為約12.5‰上坡（至隴海鐵路K794+000），鄭西高鐵為

1708m（10.4‰）+1700m（20‰）+13200m（12.2‰）坡段，鄭西高鐵小里程方向較A斷面平面間距基本不變、軌面高差僅縮小12m，隴海鐵路無下穿鄭西高鐵條件。

2.4.3 C斷面

從A斷面往鐵路大里程分析，鄭西高鐵為2592m（10.4‰）+1800m（12.5‰）+4200m（5.5‰）坡段至三門峽南站，結合鄭西高鐵工點分布，對臨近張家灣站的黃龍村特大橋和張家灣1號橋下穿條件進行分析。1）下穿鄭西高鐵張家灣1號橋：鄭西高鐵張家灣1號橋（K813+600）處軌面標高約405.6m，下穿該標高改線工程軌面高標不應高于395.1m。隴海鐵路K824+600處軌面標高410.66m（既有標高406.4m），平面間距600m，按隴海鐵路限制坡度無法降低足夠的高程。2）下穿鄭西高鐵黃龍村特大橋：基于張家灣站既有坡度，改線工程平縱條件滿足于鄭西高鐵黃龍村特大橋下穿后接回張家灣站。但改線工程存在①下穿鄭西高鐵處軌面較既有隴海線軌面高約4m，無法實現施工過渡，對既有隴海鐵路、鄭西高鐵運營有影響。②方案走向與三門峽市政府、連霍高速公路產權單位述求不符，方案協調難度高。③方案小角度（26°）上跨連霍高速公路，橋梁主跨達180m，實施難度大等多種問題。

綜上所述，隴海鐵路改線工程采用上跨鄭西高鐵，并做好鄭西高鐵運營安全防護。

2.5 外遷工程

隴海鐵路交口至張家灣段外遷工程位于河南省三門峽市境內。外遷工程自湖濱區交口站外東側區間向西接出，跨青龍澗河、鄭西高鐵后至陜州區張家灣站。新建正線13.369km，改建范圍內既有線長19.499km。外遷工程關閉交口站、三門峽站和賀家莊線路所，同時對張家灣站進行改擴建。

3 結語

既有鐵路外遷工程可采取資產置換方式或現金收購方式。因兩種方式均由地方政府出資完成外遷工程，外遷工程應充分征求地方政府、地方管理部門意見，避免因規劃因素造成外遷工程方案反復。

外遷工程研究過程中雖強調“同規模、同標準、同功能”還建，若既有鐵路標準過低，外遷工程在不增加較大工程投資的基礎上，應以廊道技術標準為準，改造運營條件。以隴海鐵路交口至張家灣段外遷工程為例，外遷工程實施后取消該段800m以下曲線半徑，尤其是6/3處（上行/下行）400m曲線半徑，對運營條件改善較為明顯。