

摘要 在鐵路工程建設中線路設計至關重要,該文結合石門至張家界鐵路實際情況,遵循鐵路選線的基本原則,對其線路方案進行分析和比選,從城市規劃、運輸服務質量、綜合開發、環境保護、跨越重點構筑物、線型條件、工程投資等方面對方案進行分析對比,選擇其中的最佳方案。鐵路線路的合理選擇對項目的建設開展有著重大意義,有利于完善區域路網結構,研究成果能為項目后期推進提供借鑒。
關鍵詞 石張鐵路;石門站位方案;慈利至張家界線路方案
中圖分類號 U442.5 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2025)01-0025-03
0 引言
石門至張家界鐵路目前已納入國家鐵路“十四五”發展規劃,線路走向呈東北—西南走向,主體沿焦柳鐵路通道走行。該文遵從鐵路選線原則,對石門至張家界鐵路的站位、線路走向等重點研究段落進行多方面分析,得出推薦意見。
1 鐵路選線原則
(1)線路選線應遵循客運專線順直短捷的總體要求,重點體現城際功能,線路走向盡可能覆蓋高速鐵路網的空白地區,兼顧沿線更多的經濟、旅游據點,并緊密結合中長期鐵路網規劃,保證路網通道線路順暢銜接。
(2)選線要綜合城市規劃、產業布局和綜合交通規劃,車站站址選擇應遵循“能進則進(既有站)、不進則近(城區)”的原則,以方便旅客出行,最大限度吸引客流,為沿線綜合開發創造機會[1]。
(3)沿線區域土地資源寶貴、建設用地緊張,經濟實力雄厚、城鎮密布,線路走向應充分考慮土地資源的集約化利用。沿線環境敏感點眾多,線路應貫徹環保選線原則,盡量繞避環境敏感區,力求鐵路建設與自然環境高度和諧。
(4)選線要考慮既有交通走廊、高壓電力線、重要地下管線、軍用設施及易燃、易爆或者放射性物品等危險物的影響。
(5)在保證線性順直短捷的前提下,盡可能繞避村莊,減少拆遷,減少與等級道路的交叉或平行干擾,降低協調難度[2]。
2 線路經過區域概況
(1)地形地貌。
石門至張家界鐵路位于湖南省西北部,線路經過地區處于云貴高原東部邊緣,屬于湘西山地,山脈多呈東北-西南走向,地面高程多在100~1 000 m,部分溝谷深切,最低至約60 m,整體地勢西南高東北低;西南部山體高大陡立,溝谷深切,東北部丘陵連綿,地勢相對舒緩。根據具體地貌形態及組合特征,地貌單元可劃分為低山丘陵區和河谷平原區兩大地貌單元。
(2)工程地質特征。
研究區域出露地層主要有第四系全新統、上更新統地層、下第三系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系、泥盆系、志留系、奧陶系和寒武紀地層。主要巖性為粉質黏土、砂類土、碎石類土等土質地層和砂巖、粉砂巖、礫巖、石灰巖、頁巖、泥質灰巖、白云巖及泥巖等巖石地層,局部地層夾含煤層、鐵礦、銅礦、磷礦等多種礦產。
(3)水文地質特征。
該區域內水系發達,自然生態環境良好,分布有多處環境敏感點。湖南張家界大鯢國家級自然保護區、天門山縣級自然保護區、天門山國家森林公園、石門夾山國家森林公園、慈利縣級森林公園、張家界市慈利縣澧水飲用水水源保護區、張家界市慈利縣溇水飲用水水源保護區和張家界市慈利縣澧水飲用水水源保護區等的保護是影響線路方案的主要環境問題。
3 重要經濟據點
石門縣是湘西北地區鐵路交通樞紐和商貿物流、能源基地,是湘鄂西邊界山水生態旅游城市,是湖南省有機農產品生產與加工大縣,2020年常住總人口55.95萬人。
慈利縣是張家界東部中心,地處武陵山脈東部邊緣,是本土特色文化鮮明的生態宜居城市,也是湘西北現代服務業集中區,張家界市東部旅游服務中心,張家界市旅游工業集中區,2020年常住總人口56.24萬人。
張家界是國內重點旅游城市,武陵源風景名勝區擁有世界罕見的石英砂巖峰林峽谷地貌,是中國首批入選的世界自然遺產、世界地質公園、國家5A級旅游景區。“武陵之魂”天門山國家森林公園、“世界罕見的物種基因庫”八大公山國家級自然保護區、道教圣地“南武當”五雷山、萬福溫泉等景區也是景色秀美、風光獨特[3]。
4 石門至張家界鐵路線路方案研究
石門至張家界鐵路途經常德市石門縣、張家界市慈利縣,線路呈東北—西南走向,東與襄常高鐵相連,西與張吉懷高鐵相通,是呼南通道、渝廈通道、滬昆通道的重要連接線的一段,目前已納入國家鐵路“十四五”發展規劃,其建設對完善區域鐵路網布局、增強路網運輸的機動靈活性、助推長江經濟帶建設,振興武陵山片區發展,帶動湘西北民族地區和革命老區共同富裕有著重要意義和作用。此次針對石門縣站位、慈利縣至張家界段線路走向進行分段分析。
(1)石門東站接軌選擇。
石門東站為規劃襄常高鐵車站,為該項目接軌站,接軌主要控制點為站位選址、站位方向、石門縣城規劃區、澧水及環境敏感區,結合襄常高鐵走向、設站條件、石門縣規劃等因素,該次主要研究了高家坪設站及新安鎮設站兩個站址方案。
1)方案說明。
高家坪村設站方案:線路自比較起點規劃襄常德高鐵石門東站高家坪村站址引出,向南經石門縣城東側,跨澧水、石長鐵路后折向西,跨省道S306、焦柳鐵路,經筆架山南側跨澧水后至比較終點慈利縣北側。
比較段落新建正線長42 km,橋梁長24.62 km,隧道長13.38 km,橋隧比90.47%,靜態投資66.16億元。
比較范圍內襄常高鐵建設長度38 km。
新安鎮設站方案:線路自比較起點規劃襄常德高鐵石門東站新安鎮站址引出,向西南經石門縣城北側,跨焦柳鐵路、省道S007、焦柳鐵路,兩跨澧水后,經筆架山南側跨澧水后至比較終點慈利縣北側。
比較段落新建正線長45.91 km,橋梁長27.24 km,隧道長13.44 km,橋隧比88.61%,靜態投資70.92億元。
比較范圍內襄常高鐵建設長度42.36 km。
2)方案工程經濟比較。
該段工程經濟比較表見表1所示。
3)根據城市規劃、運輸服務質量、綜合開發、環境保護、跨越重點構筑物、線型條件、工程投資等方面進行比選。
從對城市規劃影響方面分析:高家坪村設站方案穿越規劃區東側,新安鎮設站方案該線未穿越規劃區,新安鎮設站方案對城市規劃無影響,方案較優。
從運輸服務質量角度分析:新安鎮站位于城區中心約14 km,高家坪村站位距城區約8 km,相比而言高家坪村站位距離城區更近,居民出行更便捷,運輸服務質量更高。
從促進城市開發建設角度分析:高家坪村站位距城區近,車站周邊地形平坦開闊,土地綜合開發條件較好,對于石門東拓,促進城市開發建設較為有利。
從環境保護方面分析:高家坪村設站方案穿越石門夾山國家森林公園,環評審批難度增加,新安鎮設站方案未穿越主要環境敏感區,同時兩方案均穿越生態紅線且無法避讓,屬唯一性,綜合分析,從環境保護方面新安鎮設站方案優。
從跨越重點構筑物方面分析:新安鎮設站方案與襄常高鐵分別跨越澧水(跨澧水2次),高家坪村設站方案跨越澧水河與襄常高鐵共通道跨越,可與襄常高鐵同步實施(跨澧水1次);新安鎮設站方案跨焦柳鐵路三次,高家坪村站位方案跨焦柳鐵路1次,從跨越重點構筑物方面,高家坪村站位方案優。
從工程投資方面分析:高家坪村設站方案線路順直,該線與規劃襄常高鐵建設長度均短,綜合投資少11.3億元,高家坪村設站方案優。
4)推薦意見。
綜上所述,高家坪村設站方案該線與規劃襄常高鐵建設長度均短、路網結合條件好、投資節省11.3億元、跨澧水及焦柳鐵路次數少,該次研究推薦高家坪村設站方案。
(2)慈利至張家界線路走向方案比選。
慈利至張家界段既有交通廊道主要為焦柳鐵路與常張高速,沿線環境敏感區、生態紅線分布密集,主要控制點為湖南張家界大鯢國家級自然保護區、生態紅線與澧水、高速公路、焦柳鐵路走向等,結合既有交通廊道與澧水河走向及環境敏感區分布等因素,該次主要研究了沿常張高速及沿焦柳鐵路通道兩個走向方案。
1)方案說明。
沿常張高速通道方案:線路自比較起點慈利縣廣福橋鎮北側引出,向西沿常張高速走行,跨焦柳鐵路后,于慈利縣城區北側卓家臺村附近新建慈利北站,出站后向西南沿常張高速通道走行,兩跨澧水、焦柳鐵路、常張高速,于陽和土家族鄉東南側設陽和站,出站后沿常張高速公路北側走行至比較終點陽湖坪鎮北側。
比較段落新建正線長83.8 km,橋梁長29.14 km,隧道長42.5 km,橋隧比85.49%,靜態投資111.69億元。
沿焦柳鐵路通道方案:線路自比較起點慈利縣廣福橋鎮北側引出,向西沿焦柳鐵路南側走行,跨常張高速,經慈利縣城區南側引入既有慈利站,于慈利站南側并站,出站后限速120 km/h,沿焦柳鐵路南側走行,溪口鎮西南側設溪口站,出站后跨澧水、常張高速后沿常張高速公路北側走行至比較終點陽湖坪鎮北側。
比較段落新建正線長84.72 km,橋梁長29.55 km,隧道長40.96 km,橋隧比83.23%,靜態投資113.87億元。
2)方案工程經濟比較。
方案工程經濟比較表如表2所示。
3)根據城市規劃、鐵路運營、環境保護、跨越重點構筑物、線型條件、工程投資等方面進行比選。
從與城市總體規劃協調性角度分析:慈利縣的空間發展策略為“南疏、北聚、東優、西提”,新建慈利北站位于慈利縣總體規劃中蔣家坪組團,符合疏解老城、促進城市新區迅速成型的發展策略,引入慈利站方案無法達到疏解老城功能,對拉動北部新城發展不利。
從對湖南張家界大鯢國家級自然保護區影響方面分析:沿常張高速通道方案穿過保護區緩沖區3次,沿焦柳鐵路方案穿越保護區緩沖區1次,該方案優。
從鐵路運營管理及旅客換乘角度分析:沿焦柳鐵路方案引入慈利站,可實現集中管理,節省人力資源和運營管理成本,乘車旅客換乘方便。
從對生態保護紅線影響方面分析:兩方案均無法繞避生態保護紅線,沿焦柳鐵路方案穿越生態紅線約34 km,
沿常張高速通道方案穿生態紅線約18 km,該方案優。
從慈利站站位選址方面分析:沿焦柳鐵路方案引入既有焦柳鐵路車站,站位開發空間小,不利于車站發展,車站附近拆遷工程大,沿常張高速通道方案新建站,位于規劃區范圍,開發空間大,與城市規劃結合條件好,拆遷工程少,沿常張高速通道方案優[4]。
從跨越重點構筑物方面分析:沿常張高速通道方案跨越澧水5次,沿焦柳鐵路方案跨越澧水1次,該方案優。
從建設條件角度分析:沿焦柳鐵路方案慈利站位于老城區,站房及站前廣場規模較小,車站周邊建筑物密集,新線引入遷改工程量大,車站改造受空間限制,改造難度大,沿常張高速通道方案為新建慈利北站,車站周邊開發建設條件較好,拆遷工程量小,工程實施難度小,沿常張高速通道方案優。
從線路條件方面分析:沿焦柳鐵路方案慈利站西側需限速120 km/h,沿常張高速通道方案無限速段落,該方案優。
從工程投資方面分析:沿常張高速通道方案線路長度短0.9 km、投資節省2.2億元,該方案優。
4)推薦意見。
綜上所述,沿常張高速通道方案對規劃影響小、慈利站開發空間大,穿越環保區可控,線路技術條件好,投資節省,該次研究推薦沿常張高速通道方案。
(3)推薦意見綜述。
該次研究,石門站位推薦高家坪村設站方案、慈利至張家界段推薦沿常張高速通道方案。全線新建車站3個,分別為石門東、慈利北、張家界西,其中石門東和張家界西為接軌站。
推薦方案線路走向兼顧了沿線經濟據點,符合城市總體規劃和城鎮體系規劃;線型舒展流暢;充分考慮了環境保護和集約節約用地要求;繞避了環境敏感期;跨越規劃鐵路、普速鐵路、高速公路、國省道及河流位置選擇合理;線路推薦方案選擇合理。
4 結束語
石門至張家界鐵路是呼南通道、渝廈通道、滬昆通道的重要連接線的一段,目前已納入國家鐵路“十四五”發展規劃,項目的建設對于連通貴陽、銅仁、吉首、張家界、鄭州、北京有重大意義。通道內銅吉鐵路已進入實施階段,該線的推進對完善區域路網結構有著重大意義,因此文章以走向為主,分段分析并推薦走向方案,以期能為項目后期推進提供借鑒與指導。
參考文獻
[1]趙清為.鐵路工程技術手冊[M].北京:中國鐵道出版社, 1994.
[2]郝瀛.鐵路選線設計[M].北京:中國鐵道出版社, 1996.
[3]鐵路路線設計規范:TB 10098—2017[S].北京:中國鐵道出版社, 2017.
[4]中鐵第五勘察設計院集團有限公司.新建石門至張家界鐵路預可行性研究報告:總說明書[R].北京:中鐵第五勘察設計院集團有限公司, 2022.
收稿日期:2024-06-04
作者簡介:劉洋(1984—),男,本科,工程師,研究方向:鐵路線路選線設計。