蒙三鐵路選線方案研究

黃千桐

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

1 項(xiàng)目概況

1.1 線路地理位置和徑路研究

新建蒙西工業(yè)園區(qū)至三北羊場(chǎng)鐵路（簡(jiǎn)稱“蒙三鐵路”）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市西部，線路大致呈南北走向。線路自東烏線三北羊場(chǎng)站棋盤井端引出向北走行，沿途經(jīng)過棋東工業(yè)園區(qū)、阿爾巴斯礦區(qū)、昌漢哈達(dá)礦區(qū)、蒙西工業(yè)園區(qū)，終止于蒙西工業(yè)園區(qū)站。 線路正線長(zhǎng)度約為120km，橋隧比例約為30.3%[1]。線路北端與包蘭鐵路相連，遠(yuǎn)期經(jīng)包蘭鐵路可至臨河、臨策方向。南端通過東烏鐵路與蒙華鐵路、呼準(zhǔn)鄂鐵路、包西鐵路相連，可通達(dá)京津冀、陜西、河南、湖南、湖北等地。

1.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的推薦意見

蒙三鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的推薦意見如下。

鐵路等級(jí)：I 級(jí)；正線數(shù)目：?jiǎn)尉€；旅客列車設(shè)計(jì)速度：100km/h；最小曲線半徑：一般為800m，困難處為600m；限制坡度：13‰；牽引種類：電力；機(jī)車類型：HXD 系列；牽引質(zhì)量：5000t；到發(fā)線有效長(zhǎng)度：1080m；閉塞類型：自動(dòng)站間閉塞。

2 線路方案研究

2.1 影響線路走向的主要控制因素

2.1.1 礦區(qū)、采空區(qū)及環(huán)境敏感區(qū)

蒙三鐵路位于鄂爾多斯成煤盆地，沿線桌子山煤田及普查區(qū)基本平行于蒙三鐵路南北向布置，煤田普查區(qū)北至蒙西，南至三北羊場(chǎng)。主要包括吉祥煤業(yè)、千里溝白云煤礦、千里溝臥龍煤礦、蒙西煤礦、阿爾巴斯礦等12 處煤礦。采空區(qū)主要位于千里山煤礦的九煤采空區(qū)，阿爾巴斯采空區(qū)、恒邦煤礦采空區(qū)、安利煤礦采空區(qū)以及棋盤井煤礦采空區(qū)。沿線主要環(huán)境敏感區(qū)為西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，該保護(hù)區(qū)對(duì)線路平面方案影響較大。由于沿線多為工業(yè)園區(qū)，且噪聲敏感點(diǎn)的分布較為稀疏、分散，線路走向?qū)ζ湓斐傻挠绊戄^小，因此影響該工程線路走向的主要環(huán)保因素是沿線的環(huán)境敏感區(qū)，如桌子山巖畫群、秦漢長(zhǎng)城遺址及其烽火臺(tái)、蒙西鎮(zhèn)堿柜水源地等。

2.1.2 既有交通網(wǎng)

既有鐵路有東烏鐵路和包蘭鐵路。既有高速公路是京藏高速公路。既有等級(jí)公路有省道216 和縣道616。

2.2 線路方案比選

2.2.1 貫徹環(huán)保選線和地質(zhì)選線理念

鐵路選線應(yīng)該著眼全局，宏觀判識(shí)線路的總體走向[2]。線路方案應(yīng)與地方規(guī)劃相協(xié)調(diào)，使線路方案既能滿足鐵路自身發(fā)展需要又能帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展[3]。蒙三鐵路即是充分考慮了鄂爾多斯市中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[4]、烏海市中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[5]和蒙西工業(yè)園區(qū)總體規(guī)劃等地方規(guī)劃而開展的選線工作[6]。近年來，環(huán)境保護(hù)愈來愈受到國(guó)家的重視，環(huán)保部門在項(xiàng)目建設(shè)中甚至擁有一票否決權(quán)，因此鐵路線位需盡可能地降低對(duì)于沿線環(huán)境敏感點(diǎn)的影響，實(shí)現(xiàn)鐵路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。除重視環(huán)保因素之外，蒙三鐵路途經(jīng)不良地質(zhì)地段，選線應(yīng)充分考慮減災(zāi)因素，線位應(yīng)盡量繞避不良地質(zhì)地段[7]。本文根據(jù)不良地質(zhì)地段分布、環(huán)保區(qū)影響范圍及重要企礦經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)位置，研究了兩處局部方案比選。

2.2.2 方案描述

（1）昌漢哈達(dá)煤礦段比較方案

蒙三鐵路工程地質(zhì)條件復(fù)雜，不良地質(zhì)主要有危巖、落石和風(fēng)積沙等，特殊巖土主要為膨脹巖，此類膨脹巖通常具有弱膨脹性，選線應(yīng)盡量繞避此類區(qū)域。線路途經(jīng)昌漢哈達(dá)煤礦段，根據(jù)昌漢哈達(dá)煤礦礦界、S216 省道規(guī)劃資料以及周邊地形情況等控制因素，研究了繞避煤礦方案和取直中穿煤礦方案。昌漢哈達(dá)煤礦段方案比較如圖1所示。

圖1 昌漢哈達(dá)煤礦段方案比較示意圖

方案I-1（繞避煤礦方案）：線路自昌漢哈達(dá)煤礦段局部比較方案比較起點(diǎn)處引出，沿昌漢哈達(dá)煤礦東側(cè)礦界繞避昌漢哈達(dá)煤礦，于特圖烏拉山東側(cè)設(shè)立特圖烏拉站，抵達(dá)比較范圍的終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為12.762km。方案I-2（取直中穿煤礦方案）：線路自昌漢哈達(dá)煤礦段局部比較方案比較起點(diǎn)處引出，沿S216 東側(cè)向北延伸，中穿昌漢哈達(dá)煤礦后，抵達(dá)比較范圍的終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為9.674km。

（2）線路南段穿越保護(hù)區(qū)方案段比較方案

蒙三鐵路途經(jīng)西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，選線時(shí)原則上應(yīng)合理調(diào)整線位，盡可能降低鐵路對(duì)沿線環(huán)境的影響。線路接軌于東烏鐵路三北羊場(chǎng)站，向西延伸，需穿越西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)，研究了沿G18 方案和取直方案。線路南段穿越保護(hù)區(qū)方案比較如圖2所示。

圖2 線路南段穿越保護(hù)區(qū)方案比較示意圖

方案II-1（沿G18 方案）：線路自線路南段穿越保護(hù)區(qū)局部比較方案比較起點(diǎn)處引出，沿既有東烏鐵路向西延伸，于東烏鐵路與G18 交界處折向西北方向，沿G18 高速公路向西北方向延伸，后沿西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)邊界外部折向北，到達(dá)比較范圍的終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為33.215km（不包含疏解線長(zhǎng)度）。方案II-2（取直方案）：線路自線路南段穿越保護(hù)區(qū)局部比較方案比較起點(diǎn)處引出，沿既有東烏鐵路向西延伸，后折向北，沿途穿越西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，于棋東工業(yè)園區(qū)規(guī)劃綠化帶東南側(cè)設(shè)阿爾巴斯站，抵達(dá)比較范圍的終點(diǎn)。比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度為26.958km（不包含疏解線長(zhǎng)度）。

2.2.3 方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

昌漢哈達(dá)煤礦段比較方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表1所示[8]。

表1 昌漢哈達(dá)煤礦段比較方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表

線路南段穿越保護(hù)區(qū)比較方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表2所示。

表2 線路南段穿越保護(hù)區(qū)比較方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表

2.2.4 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

（1）昌漢哈達(dá)煤礦段比較方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

繞避煤礦方案繞避了昌漢哈達(dá)煤礦及其采空區(qū)，降低了安全性影響，不需要進(jìn)行壓覆礦產(chǎn)賠償協(xié)商談判，可以滿足近遠(yuǎn)期運(yùn)輸通過能力。較取直中穿煤礦方案線路長(zhǎng)度長(zhǎng)3.326km，靜態(tài)投資多10961.25 萬元。取直中穿煤礦方案沿S216 穿越昌漢哈達(dá)煤礦，需進(jìn)行安全性評(píng)估及壓覆礦產(chǎn)賠償談判，存在安全隱患，地質(zhì)條件較差。較繞避煤礦方案線路長(zhǎng)度短、投資低。

（2）線路南段穿越保護(hù)區(qū)方案段比較方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

沿G18 方案避免了對(duì)環(huán)保區(qū)的再次分割，穿越實(shí)驗(yàn)區(qū)長(zhǎng)度為10.7km，比取直方案短3.6km，對(duì)保護(hù)區(qū)的影響相對(duì)較小，臨近高速公路，利于施工。較取直方案線路長(zhǎng)度長(zhǎng)6.257km，靜態(tài)投資多21824.35 萬元。取直方案穿越自然保護(hù)區(qū)試驗(yàn)區(qū)，對(duì)西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)產(chǎn)生第二次分割，穿越線路長(zhǎng)度為14.3km，比沿G18 方案長(zhǎng)3.6km。環(huán)保方面的審批難度較大。較沿G18 方案線路長(zhǎng)度短、投資低。

2.2.5 推薦意見

綜上所述，繞避煤礦方案雖然線路較長(zhǎng)、靜態(tài)投資較高，但不涉及壓覆礦產(chǎn)，繞避了不良地質(zhì)，避免了采空區(qū)影響，同時(shí)滿足遠(yuǎn)期運(yùn)輸能力，該次研究推薦繞避煤礦方案。沿G18 方案與取直方案需進(jìn)行投資與環(huán)境影響的綜合取舍，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)和相關(guān)部門意見，沿G18 方案盡可能地降低了鐵路對(duì)沿線環(huán)境的影響，提高了該線與周邊環(huán)境的適應(yīng)性和協(xié)調(diào)性，該次研究推薦沿G18 方案。

3 結(jié)語

蒙三鐵路線路局部方案比選重視貫徹地質(zhì)選線和環(huán)保選線的理念，結(jié)合地區(qū)有關(guān)規(guī)劃以及蒙三鐵路特點(diǎn)，選線理念因地制宜，最終選擇了一條適合鄂爾多斯市未來發(fā)展，保障工程安全、經(jīng)濟(jì)的同時(shí)盡可能實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益最大化的線路方案。該方案的思路和理念值得類似工程學(xué)習(xí)與借鑒，極具推廣價(jià)值。