高速鐵路引入鐵路樞紐線路選線研究

周 宏 宋元勝

（1.廣西交通投資集團有限公司，南寧 530022；2.中鐵二院工程集團有限責任公司，成都 610031）

2008年8月1日京津城際鐵路開通運營開啟了我國高速鐵路建設新時代。我國高速鐵路發(fā)展從無到有，從有到優(yōu)，通過不斷的自主創(chuàng)新，至2021年底高速鐵路運營里程已達4 萬km，基本連接主要城市群、省會城市。高速鐵路成功引入40 余個省會級鐵路樞紐，形成以特大城市為中心覆蓋全國、以省會城市為支點覆蓋周邊的現(xiàn)代高速鐵路網(wǎng)。然而，在勘察設計領域，作為高速鐵路建設的先鋒和龍頭，線路設計在高速鐵路引入鐵路樞紐線路選線中尚缺乏系統(tǒng)研究和總結，還基本停留在具體線路引入特定樞紐車站的工程方案研究階段，而對高速鐵路城市選線的研究甚少，未見明確提煉城市選線分析方法的相關內容。因此，本文開展了高速鐵路引入鐵路樞紐線路選線研究，旨在通過較為科學的方法安全、經(jīng)濟、合理地確定高速鐵路引入鐵路樞紐的線路方案，并以新建南寧至憑祥高速鐵路（以下簡稱“南憑高速鐵路”）引入南寧樞紐為例予以闡釋。

1 高速鐵路引入鐵路樞紐選線理念

1.1 高速鐵路引入鐵路樞紐涉及的利益群體及訴求分析

我國城市規(guī)模長期以來依托鐵路樞紐建設而不斷拓展，鐵路樞紐往往由城市規(guī)劃的多個樞紐車站構成，深刻影響著城市的空間結構，形成了城市與鐵路樞紐融合發(fā)展的格局，鐵路樞紐主要客運站往往位于城市中心和副中心。高速鐵路引入鐵路樞紐無論是城市中心式高速鐵路樞紐、邊緣式高速鐵路樞紐或郊區(qū)式高速鐵路樞紐［1］，都將對城市既有建成區(qū)和城市規(guī)劃產生深刻影響。高速鐵路引入鐵路樞紐城市客運站，直接影響城市居民生產生活、資產狀況，間接對城市空間布局、產業(yè)結構、設施布局等產生影響，涉及沿線居民、城市建設主管部門、鐵路運輸部門等多個利益群體。因此，高速鐵路引入鐵路樞紐選線首先要清楚各主體的利益訴求，如表1所示。

從表1可知，高速鐵路引入鐵路樞紐的城市選線要“走得通、走得穩(wěn)、走得好、走得省”。

表1 高速鐵路引入鐵路樞紐涉及的利益群體及訴求表

1.2 高速鐵路引入鐵路樞紐選線理念

根據(jù)高速鐵路引入鐵路樞紐選線的利益群體的訴求及不利后果分析，選線要充分考慮利益群體的訴求和關切問題。總體來看，線路城市選線首先要按照規(guī)劃規(guī)則選線，即按照城市規(guī)劃要求、環(huán)保要求、列車運行要求進行選線；其次要順應民意選線，即盡可能避免拆遷、給足拆遷補償、加強噪聲和振動污染防治措施，推薦采用沿線居民滿意的選線方案；最后考慮工程代價盡可能小的選線方案。

1.2.1 城市規(guī)劃走廊選線

高速鐵路進入城市的線路走向選線須尊重城市規(guī)劃。通過城市規(guī)劃通道和走廊布局草擬鐵路城市選線方案，方案盡可能優(yōu)先利用既有鐵路通道，其次考慮伸入城市選線。凡背離城市規(guī)劃走廊的選線都將破壞城市結構和功能，既切割分離城市，又帶來嚴重拆遷、環(huán)保等社會問題。因此，高速鐵路城市選線須遵循城市規(guī)劃走廊選線理念，以解決高速鐵路在城市走得“通”的問題。

1.2.2 社會穩(wěn)定選線

鐵路線路選線引起社會穩(wěn)定的因素包括工程拆遷問題，補償不公平、不到位問題，以及影響沿線居民生產、生活、生存的環(huán)保問題。拆遷關乎居民直接經(jīng)濟利益，噪音、塵埃等污染直接或間接影響居民生產生活，飲用水源污染或破壞等直接影響居民生存。因此，城市選線必須貫徹社會穩(wěn)定選線理念，規(guī)避社會風險，以解決高速鐵路在城市走得“穩(wěn)”的問題。

1.2.3 運營選線

服務運輸是高速鐵路建設的基本理念，高速鐵路的建設最終目的是提供良好運輸條件供運營單位使用，因此高速鐵路引入鐵路樞紐需貫徹綜合考慮樞紐客運站路網(wǎng)定位、作業(yè)性質、列車運行工況的運營選線理念，以解決高速鐵路在城市走得“好”的問題。

1.2.4 工程選線

工程選線是根據(jù)線路方案工程實施難易程度、工程風險大小、工程量及投資大小進行判識［2］。從工程技術經(jīng)濟角度進行城市選線，任何一個鐵路選線項目都須貫徹工程選線理念，去解決高速鐵路在城市走得“省”的問題。

2 高速鐵路引入鐵路樞紐選線技術路線

2.1 高速鐵路引入鐵路樞紐選線的基礎條件——以南寧樞紐為例

2.1.1 引入線路概況

新建南憑高速鐵路東起南寧樞紐內南寧站，經(jīng)吳圩機場、扶綏、渠舊（預留）、崇左南、龍州至憑祥站，是南寧至憑祥的客運主通道、吳圩國際機場的集疏運通道，兼具旅游和國際通道功能的客運專線，線路全長218.59 km［3］。

2.1.2 城市總體規(guī)劃

南寧是廣西壯族自治區(qū)首府，政治經(jīng)濟文化中心，是面向東盟的國際門戶樞紐城市和國家邊疆中心城市［4］。南寧市市級行政轄區(qū)國土總面積22 102 km2，中心城區(qū)國土面積約4 300 km2。規(guī)劃至2035年市域常住人口1 190 萬，人口重點向中心城區(qū)集聚，城鎮(zhèn)人口約805 萬。南向東融，從主城單核到“ 1+4 ”中心城區(qū)，構建多中心網(wǎng)絡化空間結構，主城區(qū)形成“雙核雙軸多組團”的空間結構。南寧市城市軌道交通線網(wǎng)，由13條線路組成，包括8條軌道普線和5條軌道快線，規(guī)模約592.6 km［5］。

2.1.3 鐵路樞紐概況

（1）樞紐現(xiàn)狀

南寧樞紐東起湘桂鐵路邕寧站，西至南昆鐵路揚美站（增建第二線后封閉）、云桂鐵路南寧西站，南至南防鐵路吳圩站、邕北鐵路五象南站，銜接湘桂、南昆、南防、邕北、柳南、南廣及南環(huán)鐵路，除南防鐵路及湘桂鐵路江西村至憑祥段為單線外，其余均為復線。樞紐共有車站14 個，其中南寧站、南寧東站為客運站，南寧南站為編組站，其余均為中間站或越行站。

（2）樞紐總圖規(guī)劃

南寧樞紐客運系統(tǒng)方面：維持南寧、南寧東站規(guī)模，近期開設規(guī)劃預留的五象輔助客站，最終形成南寧站、南寧東站為主要客站、五象站為普速客站的“三站并重兩主一輔”的三客站格局。

貨運系統(tǒng)方面：擴建南寧南站貨場（在建）；新建沙井鐵路貨運中心（在建）、江西村站增設散堆裝貨場、規(guī)劃玉洞站綜合性貨場；規(guī)劃吳圩站危險品貨場。

解編系統(tǒng)方面：南寧南站為編組站，近期為單向二級四場（云桂線），遠期為雙向二級六場。

2.2 高速鐵路引入鐵路樞紐選線的技術路線

任何鐵路樞紐的形成都有其歷史根源，鐵路樞紐與城市相伴成長。高速鐵路進入城市樞紐站目的是方便旅客出行，而旅客的方便程度取決于城市總體規(guī)劃的用地布局。通常鐵路樞紐車站位于城市中心、副中心或重要城市組團，因此在研究高速鐵路引入樞紐首先應研究城市規(guī)劃的空間布局，找出城市發(fā)展脈絡和重心，從宏觀走向上研究高速鐵路引入城市重心中心的方案，錨定高速鐵路引入城市的樞紐車站；針對南憑高速鐵路引入南寧樞紐，需要研究南寧南、五象站兩個宏觀走向方案。其次，根據(jù)高速鐵路線路走向引入節(jié)點與樞紐車站的空間位置關系、與城市結構和布局的關系，按照高速鐵路引入鐵路樞紐城市選線理念，提出可能的走向方案進行研究；最終通過工程技術措施，結合城市選線理念，去粗取精篩選方案，對篩選出的有價值方案進行工程技術經(jīng)濟比選，提出高速鐵路引入鐵路樞紐建議方案。南憑高速鐵路引入南寧樞紐則需要在吳圩機場側比較起點與樞紐站側比較終點之間進行技術經(jīng)濟比選。

3 南憑高速鐵路引入南寧樞紐的宏觀走向研究

3.1 引入宏觀走向方案

在城市總體規(guī)劃和樞紐總圖的框架下，南寧主城區(qū)形成“雙核雙軸多組團”的空間結構，形成瑯東、五象兩個中心，綜合考慮地形地貌、客流特點、工程設置條件等因素［6］，根據(jù)南憑高速鐵路與樞紐格局的地理關系，依據(jù)高速鐵路引入鐵路樞紐選線理念，從宏觀走向上需研究南憑高速鐵路引入南寧站、五象站兩個方案。

3.1.1 引入南寧站方案

線路于吳圩機場附近至比較起點，線路跨機場高速公路、繞城高速公路，沿壯錦大道西側800 m 的規(guī)劃留村路高架行進，跨越南站大道、既有南環(huán)鐵路、湘桂鐵路，繼續(xù)沿湘桂鐵路前行，跨壯錦大道、云桂鐵路后接入南化站，隨后線路與云桂鐵路并行跨邕江引入南寧站，線路長24.774 km。

3.1.2 引入五象站方案

線路于吳圩機場附近至比較起點，跨南防鐵路和繞城高速公路后，線路折向東北，轉向平樂大道，從玉洞站西側跨南環(huán)線后沿新南環(huán)線東行，跨桂海高速公路，經(jīng)五象南站后折向東，沿南欽線北行，引入預留五象站，線路長29.984 km。

美國詩人斯蒂文森在《點燈的人》中寫道，每天太陽落下以后，李利都會扛著梯子走來，把街燈點亮。于是，那些坐著喝茶的大人和孩子們，就又看見了窗外柔和的光，朦朧間，一天的生活有了充實的感覺。班主任如同點燈的李利，在孩子們需要的時候，為他們把街燈點亮，為他們的一生指點方向，讓他們在燈光中長大，變得優(yōu)秀、優(yōu)雅。

3.2 優(yōu)缺點分析及推薦意見

南憑高鐵引入南寧樞紐宏觀走向方案優(yōu)缺點分析如表2所示。

從表2可以看出，引入南寧站方案雖然投資較高、實施難度相對較大，但符合樞紐總圖規(guī)劃、能夠充分實現(xiàn)線路和服務城市的功能，因此南憑高速鐵路引入南寧樞紐采用南寧站方案。

表2 南憑高鐵引入南寧樞紐宏觀走向方案優(yōu)缺點分析表

4 引入南寧站走向方案研究

4.1 提出方案

根據(jù)新建南憑高速鐵路引入南寧站宏觀走向，線路主要穿越江南工業(yè)園片區(qū)，結合城市控制性詳規(guī)交通走廊，統(tǒng)一吳圩機場側比較起點、南寧站側比較終點［7］，可初步擬定兩大系列線路走向方案：（1）沿既有鐵路走廊系列：南寧南站南側引入、沿云桂鐵路跨南寧南站引入、繞避金雞山森林公園方案。（2）沿城市道路走廊系列：沿壯錦大道隧道引入、沿規(guī)劃留村路引入、沿同興路引入方案。

4.2 篩選方案

4.2.1 沿既有鐵路走廊系列方案

（1）沿南寧南站南側方案

線路從吳圩機場出發(fā)，下穿機場高速公路后，先后上跨繞城高速公路、沙井鐵路物流園，隨后向北上跨南站大道，后跨沙井大道，沿既有湘桂鐵路南側高架前行，依次跨既有湘桂線、反到線、環(huán)發(fā)線和外包線后，沿海吉星市場東側，先后上跨地鐵5 號線、壯錦大道、既有云桂鐵路，并行云桂鐵路進南化站，接入邕江南岸云桂鐵路為南憑鐵路預留新南寧邕江四線特大橋橋后進入南寧站。線路長28.525 km。

（2）沿云桂鐵路跨南寧南站方案

（3）經(jīng)金雞山森林公園方案

線路從吳圩機場出發(fā)，下穿機場高速公路后，從規(guī)劃金雞山森林公園東側繞過，跨南寧繞城高速后，線路折向北，在南寧南站出站端跨云桂鐵路，下穿壯錦大道，跨邕江與云桂鐵路并行，接入南寧站。線路長31.141 km。

上述3 個方案均沿江南工業(yè)園片區(qū)西北側、既有鐵路通道行進，符合城市規(guī)劃沿既有鐵路通道的選線理念，對城市居民區(qū)影響較小，主要影響工業(yè)廠房、物流園區(qū)，各方案拆遷工程均超過200 000 m2，相對而言，沿云桂鐵路跨南寧南站方案和金雞山森林公園方案拆遷相對少、社會穩(wěn)定風險稍小；3 個方案引入南寧站運營條件相當，符合南寧站所有列車停站的平面條件，但是南寧南站南側方案拆遷和影響大量鐵路既有運輸生產，運營及可實施性調價差；金雞山森林公園方案比沿云桂鐵路跨南站方案長2 098 m，橋隧比高出2.52%，工程規(guī)模和投資較大。因此沿鐵路走廊方案建議保留沿云桂鐵路跨南寧南站方案進行詳細技術經(jīng)濟比選。

4.2.2 沿城市道路走廊系列方案

（1）沿壯錦大道隧道引入方案

線路從吳圩機場沿壯錦大道東側，向北依次下穿機場高速公路、外環(huán)高速公路、南防線、既有環(huán)發(fā)線、地鐵5 號線、向東在壯錦五象大道立交橋下穿地鐵4 號線，沿壯錦大道西側向北下穿江南區(qū)人武部、湘桂鐵路、云桂鐵路，隨后于在建亭洪路延長線跨南化站立交橋后出露，行進于邕江南岸，接入云桂預留新南寧邕江四線特大橋后引入南寧站。線路全長26.143 km。

（2）沿留村路引入方案

線路從吳圩機場沿壯錦大道東側，向北依次下穿機場高速公路、外環(huán)高速公路、貨場聯(lián)絡線、南防線，在規(guī)劃金凱大道之間與五象大道延長線引入沿留村路。沿規(guī)劃留村路引入方案位于市區(qū)建成區(qū)，由于敷設方式不同分別研究了穿海吉星市場隧道方案、高架橋方案和穿汽配城高架橋方案，考慮高架橋在環(huán)保要求、城市景觀、社會穩(wěn)定的負面影響較大后放棄，主要研究穿海吉星市場隧道方案。線路進入留村路沿正北方向下穿南站大道、湘桂線、既有南寧南反到線、環(huán)發(fā)線、外包線，海吉星市場西北角、地鐵5 號線、壯錦大道，在建亭洪路延長線跨南化站立交橋前出露，行進于邕江南岸，接入邕江南岸云桂鐵路為南憑鐵路預留新南寧邕江四線特大橋橋后進入南寧站。線路全長26.781 km。

（3）沿同興路引入方案

線路從吳圩機場向北下穿機場高速公路后，沿同興路前行，依次跨友誼公路、繞城高速公路和沙井鐵路物流園，隨后線路向北跨越南站大道、沙井大道后，沿既有湘桂線走行，在南化站西端跨越云桂線和壯錦大道，與云桂線并行跨邕江，引入南寧站。線路全長26.907 km。

針對上述沿壯錦大道、留村路隧道方案、同興路引入3 個方案，從城市規(guī)劃角度，壯錦大道、留村路方案在城市建成區(qū)采用隧道方案，相較于同興路引入方案對城市規(guī)劃和風貌影響小；從城市建設管理角度，留村路隧道方案穿越海吉星市場，較壯錦大道對城市建成區(qū)，地下管線拆遷及對城市生產生活影響小；從社會穩(wěn)定性風險角度，同興路引入方案拆遷約260 295m2，分別高于沿壯錦大道、留村路引入方案194 301 m2、163 944 m2，社會穩(wěn)定風險較大，實施難度較大；從運營選線角度，同興路引入方案列車進站限速過多過早，壯錦大道方案進入南化站最小曲線半徑800 m，留村路引入最小曲線半徑1 400 m，顯然留村路引入運營條件更好；從建設工程投資角度，3 個方案建設長度相當，橋隧比相差不大，同興路引入方案工程量和投資最大，壯錦大道方案投資426 734.16 萬元，高于留村路隧道方案20 947.07 萬元。綜合上述分析，沿城市道路走廊方案建議保留沿留村路穿海吉星市場隧道方案進一步比選。

4.3 技術經(jīng)濟比選

根據(jù)前述研究，新建南憑高速鐵路引入南寧樞紐集中在沿城市道路走廊的沿留村路穿海吉星市場隧道方案和沿鐵路走廊的沿云桂鐵路跨南寧南站方案進行技術經(jīng)濟比選。

4.3.1 主要工程數(shù)量及投資

南憑高鐵南寧站接軌方案主要工程數(shù)量及投資比較如表3所示。

表3 南憑高鐵南寧站接軌方案主要工程數(shù)量及投資比較表

4.3.2 方案優(yōu)缺點分析及推薦意見

兩個方案都與城市總規(guī)江南工業(yè)園片區(qū)契合較好，對城市規(guī)劃影響較小，但沿云桂鐵路跨南寧南站方案對既有鐵路及規(guī)劃影響很大，工程拆遷規(guī)模比留村路隧道方案多124 719 m2，盡管拆遷較大數(shù)量鐵路運營資產，但其遷移可能對城市規(guī)劃和建設產生更大擾動，同時方案跨海吉星水果批發(fā)市場和嶺頭坡村，涉及城中村拆遷，因此跨南寧南站方案社會穩(wěn)定性風險較大。跨南站方案在接入接入邕江南岸云桂鐵路為南憑預留新南寧邕江四線特大橋橋后進入南寧站前，相比留村路隧道方案多出跨南站前后等3 個最小半徑為1 400～1 600 m 的曲線，距離南寧站遠端限速頻繁，而留村路隧道方案線路順直、限速地段長度短，更符合列車在南寧站停站、通過的運行軌跡。雖然留村路隧道方案工程投資略多，但跨南寧南站小角度跨越云桂鐵路及南寧南站西端咽喉區(qū)君玉坪橋群，跨越的橋群既有及規(guī)劃鐵路線多、橋跨布置復雜，橋下還有羅文大道及鐵路生產設施，施工對既有線運營影響大，工程實施難度大。

綜上分析，穿海吉星市場沿留村路隧道方案線路較順直，并符合南寧市城市規(guī)劃總圖布局，以隧道下穿市區(qū)段能最大限度減小環(huán)評和社評風險以及對城市的干擾，工程拆遷和投資適中，社會穩(wěn)定風險和工程實施難度較小，建議以沿留村路穿海吉星市場隧道方案引入南寧站［8］。

5 結論

本文針對高速鐵路引入鐵路樞紐選線研究，得到以下結論：

（1）高速鐵路引入鐵路樞紐線路沿線利益群體的訴求反饋出線路城市選線要“走得通、走得穩(wěn)、走得好、走得省”的內在要求。

（2）提出了引入樞紐的城市規(guī)劃走廊選線、社會穩(wěn)定選線、運營選線及工程選線四大城市選線理念。

（3）提出了重視城市空間規(guī)劃、從宏觀到微觀，運用選線理念去粗取精的選線技術路線。

（4）以新建南憑高速鐵路引入南寧樞紐為案例，貫徹選線理念和技術路線，建議了采用線路順直、符合規(guī)劃、社會穩(wěn)定風險和工程實施難度小的沿留村路穿海吉星市場的隧道方案。