深珠城際線路方案研究

李雨澤

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

0 引言

深珠城際（見圖1）東接深惠城際，西連南中珠城際、珠斗城際、廣珠城際等多條線路，是連接珠海和深圳的重要軌道交通線路，是加快珠海深度融入深圳都市圈、緊抓“雙區驅動”戰略、構建深珠合作示范區的關鍵線路，是一條構建深珠1 小時交通圈，快速聯系深港發展極和珠澳發展極的城際鐵路。線路自深惠城際前保地下站引出，以海底隧道及跨海大橋形式跨越伶仃洋終至珠海后環站，總長37.7km。

圖1 深珠城際（高鐵）位置示意圖

深珠通道是粵港澳大灣區城際鐵路網中跨江通道的組成部分，由于跨江、跨海工程投資大，而且通道資源寶貴，因此通道格局一旦形成就很難進行改擴建，故研究并合理選擇既能夠有效節省工程投資又能夠滿足運輸需求，提高區域內鐵路運輸質量的通道建設方案是此次研究的重點。

1 運量預測

該項目通過與相關線路互聯互通，可實現珠海高新區、香洲老城區、南灣（保稅區）、橫琴、鶴州、斗門、金灣等多個城市核心及組團與深圳前海、西麗等地快速交流，客流以服務兩地間通勤、商務等性質為主。深珠城際初、近、遠期全日客運量分別為9.48 萬人次、13.45 萬人次和17.71 萬人次，如表1所示。

表1 深珠城際客流指標匯總表

2 建設方案

2.1 深珠鐵路通道預測運量

客運量：根據運量預測，深珠鐵路通道的客運量見表2。

由表2可以看出，深珠鐵路通道的客運量較大，且城際客流占比較高。

表2 深珠鐵路通道預測客運量表

貨運量：目前，珠西北向鐵路貨物運輸主要依靠廣珠鐵路-京廣鐵路，東向與珠江東岸東莞、深圳的貨物運輸需經廣珠鐵路在廣州北站折角運輸至廣深鐵路，西向與沿海地區的貨物運輸主要依靠江茂鐵路-廣珠貨線。廣珠貨線江門北至高欄港現狀開行貨物列車22 對/日（20 對直區，2 對摘掛），通過能力利用率為73.2%，能力尚有一定富余。廣深鐵路Ⅲ、Ⅳ線通過能力利用率71.6%，能力尚有一定富余[1]。

研究年度隨著廣珠貨線江門南至高欄港段增二線、柳廣鐵路、廣州樞紐東北貨物外繞線、廣深第二高鐵等的建設，廣珠貨線能力將有大幅提升；廣深鐵路Ⅲ、Ⅳ線的客車將有部分轉移至廣深第二高鐵，屆時通過能力將有一定富余。同時，隨著粵港澳大灣區鐵路網的完善，珠西地區對外貨物運輸格局將得到優化調整，北向貨物運輸主要依靠廣珠貨線-京廣鐵路；東向貨物運輸主要依靠廣珠貨線-廣州樞紐東北貨物外繞線-廣深鐵路Ⅲ、Ⅳ線；西向貨物運輸主要依靠廣珠貨線-江茂鐵路、廣珠貨線-柳廣鐵路。根據運量預測，深珠通道可承擔粵西沿海、云桂、西南地區與珠江東岸、粵東、閩間的貨物交流，但鐵路貨運量不大，可由廣珠貨線-廣州樞紐東北貨物外繞線-廣深鐵路Ⅲ、Ⅳ線承擔。

綜上，從運輸經濟性、運輸組織安全性統籌考慮，綜合分析確定深珠鐵路通道不承擔貨物運輸。

2.2 通道鐵路建設標準

根據前述分析，深珠通道內鐵路客運量運輸需求旺盛且無法被替代；而鐵路貨運需求較小，并可以通過公路、水運等方式替代；故該通道鐵路宜按客運專線標準建設。

2.3 鐵路通道格局

根據《高速鐵路設計規范》（TB 10621—2014）和《城際鐵路設計規范》（TB 10623—2014），高速鐵路、城際鐵路的正線數目均宜采用雙線。由客流預測結果可知，研究年度深珠鐵路通道內中、長途客流約占35%，城際客流約占65%，城際客流占比較高。考慮到城際客流與中、長途客流出行需求不同，此次研究分別對雙線格局及四線格局（高鐵與城際分別采用兩線格局）進行對比分析。

2.3.1 能力適應性分析

深珠鐵路通道能力適應性分析見表3。

表3 深珠鐵路通道能力分析表 單位：對/日

由表3可以看出，深珠鐵路通道雙線格局時，運輸能力初期可以滿足運輸需求，近期能力已經飽和，遠期能力不足且缺口較大。從能力適應性角度分析，深珠鐵路通道宜按城際、高速分線建設，即采用四線格局。

2.3.2 功能定位

城際功能：城際是粵港澳大灣區城際鐵路網中跨江通道的組成部分；是建設深珠合作示范區，推動珠江口東西兩岸融合互動發展的重要交通基礎設施；是一條構建深珠半小時交通圈，快速聯系深港發展極和珠澳發展極的快速鐵路；以大灣區城際客流為主。

高鐵功能：高鐵是粵桂兩省高質量發展的重大交通基礎設施，是大灣區對外通道的重要組成部分；與路網高速鐵路銜接后構成“八縱八橫”高速鐵路網中沿海通道的組成部分；以長途客流為主兼顧城際客流。

從滿足功能定位和不同層次客流的出行需求分析，深珠鐵路通道宜按城際、高速分線建設。

2.3.3 路網協調性

由于功能定位的不同，城際鐵路和高速鐵路銜接的路網不同，其建設、運營管理模式也存在一定差異。目前，粵港澳大灣區高速鐵路網已獨立運營，城際鐵路網正向著自成體系、獨立運營的方向發展。故為了促進不同鐵路系統的有效銜接，充分發揮各自的優勢，提高路網協調性和運輸組織效率，有利于運營管理界面劃分，深珠鐵路通道宜按城際、高速分線建設。

2.3.4 通道資源

深珠通道是珠西地區重要的跨江通道，通道資源稀缺且鐵路通道格局一旦形成后就無法進行改擴建。從有利于長遠發展、充分發揮通道資源的角度分析，深珠鐵路通道應留有充分發展空間，按四線格局建設。

研究結論：綜上所述，根據通道的預測運量、功能定位、能力適應性、通道資源等分析，城際鐵路主要承擔大灣區內部的客運交流，滿足公交化、便捷、舒適的運輸服務任務；高速鐵路主要承擔長途客流兼顧部分城際客流，負責大灣區對外的溝通任務。因此，此次研究暫推薦深珠鐵路通道按城際+高鐵的四線格局建設。

3 線路走向方案

3.1 越伶仃洋段線路走向方案

深圳前保至珠海段線路需跨越珠江口，區間海域寬闊、高等級航道眾多、保護區覆蓋面積廣、海底地形起伏較大。結合航道、海洋管線分布，海底地形情況及修筑人工島引起海洋演變的影響，研究了南線、中線、北線三個方案，如圖2所示。

圖2 越伶仃洋段線路走向方案示意圖

3.1.1 方案說明

（1）南線方案

線路自規劃深惠城際前保地下站引出，沿臨海大道以隧道形式向西走行下穿媽灣港入海，在孖洲西南側2.5km 處設人工島，下穿伶仃洋航道后以橋梁工程上跨橫門東水道，下穿淇澳島、橫門西水道，在后環設站與規劃珠斗城際相連。線路長37.742km，橋梁長度9.38km，隧道長度28.362km，橋隧比100%。比較范圍內深珠高鐵線路長度41.300km。主要工程投資368.66 億元，其中 城 際164.81 億元，高鐵203.85 億元。

（2）中線方案

線路自前保站引出，以隧道形式下穿媽灣港入海，經孖洲南側向西北穿行，至小礬石島東側設人工島出地，下穿伶仃洋航道后以橋梁形式上跨橫門東水道，下穿淇澳島、橫門西水道至方案比較終點后環站。線路長38.772km，橋梁長度8.475km，隧道長度30.297km，橋隧比100%。比較范圍內深珠高鐵線路長度41.625km。主要工程投資373.38 億元，其中城際168.34 億元，高鐵205.04 億元。

（3）北線方案

線路自前保站引出，以隧道形式下穿媽灣港入海，繞避大鏟島、孖洲至小礬石島北側設人工島，下穿伶仃洋航道后以橋梁形式上跨橫門東水道，下穿淇澳島、橫門西水道至方案比較終點后環站。線路長39.220km，橋梁長度8.415km，隧道長度30.805km，橋隧比100%。比較范圍內深珠高鐵線路長度41.800km。主要工程投資375.31 億元，其中城際169.66 億元，高鐵205.65 億元。

三種方案經濟比較表如表4所示。

表4 越伶仃洋段線路方案技術經濟比較表

3.1.2 優缺點分析

（1）從人工島選址角度分析

人工島選址直接影響越伶仃洋段線路走向，三個島址方案分別對應南線方案、中線方案、北線方案，如圖3所示。

圖3 人工島島址方案示意圖

（a）從島址水深、地質情況角度分析

南線方案島址位置水深在2.6～7.2m，島址范圍水深差大；中線方案島址位置水深在2.6～2.8m，但西側存在水深30m 的深坑，對島的穩定性存在影響；北線方案島址位置處于淺灘，水深在3.3～3.6m，水深條件良好。綜合比較，中線方案人工島島址范圍平均水深最小，南線方案人工島島址范圍平均水深最大，從而影響筑島的工程量，南線方案人工島筑島工程量最大。三個人工島均位于礬石淺灘中部，該段地層沉積韻律一致，地質條件基本相當。上部以5～15m 淤泥層為主，下部以15～30m 砂層及粉質黏土為主，穩定性較好可作為地基處理的持力層。

（b）從對港口、航道的影響角度分析

南、中、北島址方案距離伶仃航道、孖洲修造船基地分別對應為 16.9km、2.3km，5.3km、2.5km，4.7km、3.1km，對周邊水域流速的影響范圍不大，主要位于島址工程區局部范圍，對周邊港口、航道均無明顯直接影響。

（c）從對錨地的影響角度分析

南線方案人工島島址方案位于深圳西部港區孖洲西危險品錨地現有及規劃范圍內，人工島的建設占用錨地0.326km2，項目實施前需與港口部門對接，對錨地范圍進行調整。中線方案人工島島址方案未占用深圳西部港區現有或規劃錨地范圍，距規劃錨地約200m，距離較近，在項目施工過程中會對錨地的船舶錨泊產生一定的影響。北線方案人工島島址方案未占用深圳西部港區現有或規劃錨地范圍，距規劃錨地約850m，距離較遠，對錨地的船舶錨泊無明顯直接影響。

（d）從筑島后對周邊流場的影響角度分析

人工島改變了周邊水流運動方向，主要沿島邊緣流動。經數模計算，挑流作用下，人工島東西兩側流速有一定程度增大；阻水作用下，人工島南北兩側流速有一定程度減小。總體來看，就流速變化，北線方案變化最大、中線方案變化最小；就影響范圍，則是南線方案最小。

（e）從筑島后對地形沖刷的影響角度分析

人工島工程實施后，沖刷區基本集中在人工島周邊局部范圍。經數模流場及流速計算，南線方案平均最大沖刷深度介于2.1～3.1m 之間；中線方案平均最大沖刷深度介于0.9～1.9m 之間；北線方案平均最大沖刷深度介于2.9～3.8m 之間。中線方案地形沖刷變化影響最小[2]。

（f）從人工島對海底輸氣管線的影響角度分析

海底輸氣管線為西氣東輸二線廣深支干線香港支線段，全段長19.67km，管道直徑813mm。

南線方案人工島位于海底輸氣管線以東，相距約480m；中線方案人工島位于海底輸氣管線以西，相距約340m；北線方案人工島位于海底輸氣管線以西，相距約1100m。

南線方案西側水流影響范圍是三個方案中最大的，且與海底輸氣管線相鄰較近，海底輸氣管線處于人工島水流影響最大區域，其上部海床面在人工島挑流作用下沖刷深度在3.1m（尚未考慮波浪影響）。北線和中線方案，海底輸氣管線沿線海床面最大沖刷深度分別為0.7m 和0.9m，影響程度小于南線方案。

綜上，通過對人工島位置的水深、地質情況分析，以及人工島對周邊港口、航道、錨地、流場、沖刷和海底輸氣管線的影響分析，北線方案人工島位置優于另外兩島位置，島址水深條件良好，且對周邊環境影響小。南線及中線人工島島址方案相當。

（2）從人工島工程量及投資角度分析

三個方案人工島面積一致，但島址所在海底地形不同，筑島體積及筑島防護面積不同。

南線方案人工島島址位置水深2.6～7.2m，筑島體積約173.2 萬m3；中線方案人工島島址位置水深在2.6～2.8m，筑島體積約118.7 萬m3；北線方案人工島島址位置水深在3.3～3.6m，筑島體積約168.4 萬m3。

故從人工島工程量角度分析南線方案工程量最大，北線次之，中線最小。

（3）從高鐵工程及投資角度分析

僅從高鐵工程角度分析，三個方案工程難度相當、線路長度及工程投資相近。

（4）從城際工程及投資角度分析

三個方案工程難度相當，南線方案線路順直，長度37.742km，速度可達250km/h，技術標準高。中線、北線方案線路較曲折，中線方案線路長度38.772km，北線方案線路長度39.22km，速度均為200km/h，技術標準較低。

從城際鐵路線路長度工程投資角度分析，南線方案、中線方案、北線方案依次增大。

三種方案的優缺點如表5所示。

表5 優缺點分析對照表

（5）研究結論

南線方案城際、高鐵線路總體長度短，工程難度低，工程投資較省。筑島后對海底管道有沖刷，但沖刷深度不大。穿越錨地部分需與相關部門協調，對錨地范圍進行調整。綜上分析，推薦南線方案。

3.2 伶仃洋通道建設方案

考慮伶仃洋海域通道資源的稀缺性、伶仃洋通道巨大的工程體量及通道內高鐵、城際、公路工程實施先后順序的不確定性，研究高鐵、城際分建方案，高鐵、城際合建及高鐵、城際、公路合建三個方案。

3.2.1 方案說明

（1）方案I（高鐵、城際分建方案）

深珠城際自深惠城際前保地下站引出，沿臨海大道以隧道形式向西走行下穿媽灣港入海，越伶仃洋后下穿淇澳島、橫門西水道，在后環設站與規劃珠斗城際相連。前保至后環段線路長度37.319km，全線均為隧道工程，采用雙洞單線隧道結構，盾構隧道最長掘進距離5350m，投資265.28 億元。

深珠高鐵以全隧道形式下穿伶仃航道、橫門東水道、淇澳島、橫門西水道至伶仃洋珠海岸，線路走向與深珠城際基本一致，線路全長37.8km，投資332.90 億元。高鐵、城際分建方案示意如圖4所示。

圖4 高鐵、城際分建方案示意圖

（2）方案II（高鐵、城際合建）

深珠城際自深惠城際前保地下站引出，沿臨海大道以隧道形式向西走行，下穿媽灣港入海，后下穿伶仃洋航道至航道西側人工島轉為橋梁工程，與深珠高鐵共建橋梁向西走行跨越橫門東水道至淇澳島，以隧道形式下穿淇澳島、橫門西水道，在后環設站與規劃珠斗城際相連。線路長度37.742km，橋梁段長度9.38km，隧道段長度28.362km。深珠城際主橋橋跨布置為（85+156+480+156+85）m，采用主跨480m 斜拉鋼桁梁方案，主橋全長962m。盾構隧道最長掘進距離4830m，投資238.55 億元。

深珠高鐵除與深珠城際共橋梁通道區域外，剩余段落均采用隧道形式穿越，線路走向與深珠城際基本一致，線路全長37.977km，投資312.49 億元。

高鐵、城際合建方案示意如圖5所示。

圖5 高鐵、城際合建方案示意圖

（3）方案III（高鐵、城際、公路合建）

深珠高鐵、深珠城際、深珠高速公路分別以隧道形式下穿媽灣港入海，至大鏟島西側人工島后轉為橋梁工程。三線共建橋梁，向西跨越伶仃航道、橫門東水道至淇澳島，分建隧道下穿淇澳島、橫門西水道。深珠城際在后環設站與規劃珠斗城際相連；深珠高鐵以隧道形式接入珠海北站后向西進入中山市境內；深珠高速公路以隧道形式繼續向南進入中山市境內。

深珠城際前保至后環段線路長度38.309km，橋梁段長度20.025km，隧道段長度18.284km。跨伶仃航道、橫門東水道采用公鐵路兩用橋，主跨為1600m 斜拉懸吊協作體系鋼桁梁方案，主橋全長2948m，投資212.21 億元。

深珠高鐵線路長度38.417km，投資300.08 億元。高速公路線路長度39.606km，投資486.78 億元。

高鐵、城際、公路合建方案示意如圖6所示。

圖6 高鐵、城際、公路合建方案示意圖

3.2.2 技術經濟比較

技術經濟比較如表6所示。

表6 技術經濟比較表

3.2.3 優缺點分析

從伶仃洋通道資源角度分析：

伶仃洋海域寬約40km，分兩槽三灘，呈北西走向。自東向西依次為東部淺灘（前海灣）、東槽（含礬石水道及大鏟水道）、中部淺灘（礬石淺灘）、西槽（伶仃水道）和西灘，其中礬石水道及孖洲南側挖沙坑內普遍呈現淤積趨勢，中灘水域形成了新的挖沙坑，水下地形處于不穩定狀態。此外海域內還分布有濕地公園、白海豚國家資源保護區及后沙灣遺址等一系列環境及文物保護區，海域內通道資源稀缺，應優先考慮合建方案，盡可能減少伶仃洋海域內通道資源占用及減少對海域周圍自然資源的影響。

故從自然資源及環境因素角度分析方案III 最優，方案II 次之。

從工程難度角度分析：

方案III：高鐵、城際、公路合建方案工程需建設主跨1600m 斜拉懸吊協作體系鋼桁梁公鐵兩用橋，主橋全長2948m。工程整體體量巨大，外部協調關系復雜，工程難度最大。方案I、方案II 工程難度相對較低。

從工程建設靈活性分析：

方案I：高鐵、城際分建方案，受各線建設時序影響小，工程建設相對獨立，靈活性最高。方案III：高鐵、城際、公路合建方案跨伶仃航道和橫門東水道采用公鐵合建橋梁，各線需同步建設，工程建設靈活性最低。方案II 工程建設靈活性適中。

從工程投資角度分析：

方案III 總體工程投資最省，方案II 次之，方案I 總體工程投資最大。

3.2.4 推薦意見

綜上分析，方案III 高鐵、城際、公路共建方案可有效節約伶仃洋海域通行資源，降低對海域周圍的自然環境影響，工程投資最低。方案I 人工島面積最大，對環境影響最大，工程投資最大。考慮伶仃洋通道工程體量巨大，各工程建設的外部協調關系復雜，故此次研究暫推薦以鐵路功能為主的高鐵、城際合建方案II，后續結合伶仃洋通道相關技術的研究，進一步論證建設方案。

4 結語

本文基于深珠通道客流規模與出行需求特征的預測，研究了深珠城際的線路走向方案及建設方案，得出結論，即推薦按南線人工島方案并與高鐵合建的四線格局建設。項目功能定位明確，建設必要性充分，應積極推進前期工作，深化越海工程等專題研究，爭取國家主管部門支持，盡早啟動建設，盡快形成通道能力。