平原及山区高速铁路选线的控制因素

吴 伟

(铁道第三勘察设计院集团有限公司， 天津 300142)

随着社会的发展及人民生活水平的不断提高,人们出行需求增长迅速,对运输质量的要求将越来越高,对于客运专线的需求日趋强烈,同时对高速铁路设计工作科学、系统、全面的开展提出了更高的要求。选线时在满足主要技术标准的前提下,应力求线路短直,然而在实际的线路走向选择上会有影响方案的重大控制点,需要根据现场的实际情况进行综合考虑,使得线路的选择得到优化。根据平原及山区高速铁路的选线设计经验,从以下几个方面总结选线的主要控制因素。

1 城市规划

随着现代城市建设的快速发展,现代都市的规划也趋于多样化,城市的规划对于高速铁路的引入方式产生了巨大的变化。

1.1 引入城市地区

高速铁路在平原地区城市引入上有着十分重要的意义,正建的京石客运专线石家庄枢纽客运系统通过多次的方案比选，结合石家庄城市的长远规划,选择地下车站的方式通过石家庄市区,在施工工艺上进行改进,减少对城市规划的干扰。

1.2 远离城市地区

城市地区的既有铁路已被大型建筑所包围,形成十分拥挤的局面。新建高速铁路引入城市地区对城市的分割作用巨大,在该条件下,应力求选择直线线路方案,使线路顺直,以达到经济合理。津保铁路在通过霸州地区时考虑地方城市规划,霸州西站的设置远离既有霸州市区,选择在规划的新城区附近设置车站,对于城市的长远发展起到积极的作用。长昆客运专线引入怀化地区,由于既有怀化站的周围存在大量的高层建筑,在线路的选择上则绕开城市密集区，选择靠近城市的南侧设计新的车站。但高速铁路不宜离城市过远,否则会增加旅客乘降难度,对吸引客流也不利。高速铁路离开城市设站的位置应与城市远期规划相协调,并以满足城市公交服务等设施所能适应的距离要求为前提,这与城市规划部门的方案衔接上有密不可分的关系。

2 环境保护

健康的环境是人类赖以生存的必要条件,高速铁路通过地区对于环境的影响程度至关重要。新建高速铁路选线时,必须遵守国家制定的各项环保法律法规,尽量避免破坏或影响自然保护区、水源保护区、风景名胜区、森林公园、人文景观、文物古迹及民族文化遗产等环境敏感区及生态的平衡,同时需要办理相关的环境保护审批手续,使铁路对环境的有害影响程度降到最低。

平原及山区地区高速铁路要与居民密集区、风景游览区、等级水源保护区、温泉疗养区、自然风景保护区、国家重点保护的名胜古迹及重大文物保护区等有规定的防护距离,并不宜在上述地区全年主导风向的最大频率上风向侧修建,保证其不受污染。津保铁路在河北省保定地区通过,在与白洋淀自然风景保护区的关系上,采取远离的原则,对其没有影响；容城境内的晾马台遗址,也采取躲避的原则,满足环境保护的要求。长昆客运专线在湖南省山区境内有较多的自然保护区、风景名胜区及后期开发的大型原始森林公园,原则上不能在自然保护区的核心区和缓冲区设置铁路设施,铁路选线应避开自然保护区、缓冲区及外围的试验区。通过环保选线,本线绕避了韶山国家级风景名胜区、龙山森林公园、虎形山-花瑶省级风景名胜区、三道坑县级自然保护区、龙山国家级森林公园和钟坡国家级森林公园等环境敏感区。地方林业及环保部门建议对以上环境保护区尽量采取绕避措施，由于线路走向等原因,不能绕避的,如冷水江大乘山风景保护区、康龙自然保护区,采取长隧道工程措施,在其地下通过,并加强环境保护措施,降低影响程度。应尽量为避免穿越水源保护区,同时考虑水源保护区的取水点位置,减少对水源的影响。

3 地质灾害

河北省境内的平原地区,地势平坦,煤矿较少,地质条件没有山区的复杂多变,地质岩性也较为单一,京石客运专线及津保铁路经过地段基本都以桥代路,对于地质灾害的处理也较为简单。

高速铁路在复杂山区选线,不良地质地段是控制线路走向的主要因素,因此选线前应通过大量的地质调绘及深入调查研究,充分应用遥感、物探及钻探等勘察手段,判识并查明不良地质地段分布范围、类型及规模,进行多方案、多措施、多层次的比选,细部优化方案。长昆客运专线湖南省境内,沿线地形条件复杂、地质构造发育、河流冲刷严重,岩性软硬不均及风化严重、节理裂隙发育等,易于产生崩塌、落石、危岩等不良地质现象。夏季降水量较多,邵阳怀化地区经常出现洪涝灾害现象,不良地质滑坡及泥石流常有发生。沿线段落内危岩及滚石等主要发生在石灰岩区、花岗岩区及浅变质板岩区,全线分布较广,尤其在冷水江、新化县及怀化范围内,就存在较多的煤矿采空区、岩溶陷穴、顺层、崩塌落石、煤层瓦斯等地质灾害。铁路通过此类地段应进行躲避并应在工程上加强地表排水,采取锚固及支挡等应对措施,这样才能稳定线位的走向,不对线路走向产生较大的影响。

4 大型基础设施

对一些大型的基础设施,如既有和规划的高等级公路、高压线走廊、南方地区的大型水利水电设施、大型的厂矿单位、以及其他的民用炸药库等,高速铁路在满足技术标准的前提下,力求保证线路顺直,在选线时尽量考虑对既有和规划的大型基础设施进行躲避,困难条件下,考虑到铁路的工程节省投资,尽量减少大型工程的拆迁。

4.1 高等级公路

津保铁路沿线跨越既有津保高速公路、正建的廊沧高速公路、106国道、在建的大广高速公路、京珠高速公路、107国道、既有京广线等,接入既有徐水站,其中徐水境内107国道和既有京广线之间的间距较小并且走向基本一致,两次跨越采用最小曲线半径,极大地压缩了铁路选线的空间。

长昆客运专线湖南省境内地处湘中西部地区,地貌的基本轮廓是东、南、西三面环山,中部山丘隆起,北部平原、湖泊展布,呈朝北开口的不对称马蹄形盆地,地形起伏较大。长沙、湘潭地区公路交通发达,娄底和怀化市等级道路较少,沿线的主要公路有京珠、长潭西线、韶山、益娄衡、娄新、二广、包茂等既有或在建的高速公路,铁路跨越公路的交叉角度、净宽净高都控制着线路的走向。为满足净宽净高的要求,需要和高速公路管理部门相互沟通,达成一致意见及协议,稳定平纵断面,同时考虑到正建高速公路与铁路的施工工期要求,对于跨越正建的高速公路可以考虑同期施工,去掉施工时的挂篮,降低纵断面高度及桥梁高度,节省投资。

4.2 大型水利水电设施

津保铁路在雄县境内跨越大清河新盖房分洪道,新盖房分洪道是承泄大清河北支洪水的主要行洪河道,对于平常的泄洪及突发洪水的泄洪有着至关重要的作用,铁路跨越时首先应满足分洪道的行洪要求,并邀请相关部门进行防洪评估,满足铁路设计的安全通过分洪道。津保铁路在河北省容城境内和在建的南水北调工程并行,满足两者的安全距离,同时可以考虑同期施工,减少施工过程中的干扰。长昆客运专线在湖南省境内与湘江、孙水、资水、沅江和潕水等主要河流交叉,跨越以上河道的角度影响线路走向,水利部门要求铁路采用85°～90°的角度跨越湘江、资水和沅江并满足防洪要求。

南方地区水系发达,拥有大量的水库及大型的水电站设施,水电站充分利用高山地段的势能差,修建较长的过水隧洞,利用水的势能带动发电机组发电,满足本地区乃至较大区域内的工业及居民用电。长昆客运专线经过怀化溆浦地区发现正建和既有的旺庄水电站,九溪江水电站及茶坪水电站。平面上有交叉,既要满足水电站正常运营又要保证高速铁路的安全施工及运营。在纵断面高程上进行优化调整,使双方存在的干扰问题都得到解决。

4.3 其他基础设施

高速铁路选线时应尽量远离大的居民居住区、学校和大型公共设施等,对于一些民用的炸药库及大型的厂矿单位更要落实清楚,在满足技术要求的条件下,尽量进行躲避。平原地区地下管线密集,霸州、雄县地处华北油田的石油管道密集区,津保铁路和中国石油燕山输油管道、北京华油天然气输气管道、华北油田第二及第四采油厂的输气输油管道都有交叉干扰,这就需要物探探明准确的位置及管线的具体参数(管径、埋深、材质等),桥梁及路基地段跨越布孔时应和产权管理部门落实保护措施,保证油气管道不受干扰,同时在管道密集的区域还应注意采气采油的地下油气井。

5 铁路和军事设施的关系

我国幅员辽阔,军事设施对于保障国家安全和社会主义经济的稳定发展起到至关重要的作用。军事设施具有较高的隐蔽性,选线过程中不易了解其具体的分布情况,并且军事设施的具体位置有严格的保密性。选线时应及时向沿线的军事部门汇报方案的具体走向,铁路影响范围内有无军用设施(如国防军用光缆、军用测控点、地下军用通道、防空洞、营房、弹药库、打靶场、雷达站、军用机场等),考虑其与铁路的位置关系,高速铁路选线时对于和军事设施的关系上应以绕避为原则,线位远离其影响范围,使其不受干扰。当受技术标准的控制要求线路绕避困难的情况下和个别的军事设施发生干扰时,可通过建设单位,采取发送正式函件的方式与军事设施管理部门进行充分协商,并要求对方以书面函件形式回复或签订线路走向协议,合理处理解决干扰问题,以免在建设期间出现调整线位的情况。

6 结束语

根据我国《中长期铁路网规划》,铁路跨越式发展将全面推进,路网能力将得到全面扩充。为实现2020年铁路网发展目标,规划方案要在路网总规模扩大的同时,突出繁忙干线实现客货分线,人口稠密地区发展城际客运系统,提高路网质量,扩大运输能力,形成功能完善、点线协调的客货运输网络。修建“四纵四横”客运专线及三个城际客运系统,建成通车后我们将全面享受到高速铁路带来的快速、便捷及舒适。由于高速铁路的投资巨大,影响范围极广,工程具有永久性,一旦建成,将来的维护及改造将是相当困难的。因此,高速铁路选线时,应充分考虑与城市规划、环境保护、地质灾害、大型基础设施、军事设施等控制点的关系,进行多方案的技术经济比较及多方面的论证,选择更为经济合理的高速铁路线位。

[1] 铁道第三勘察设计院.京沪高速铁路设计暂行规定(上册)[S].北京:中国铁道出版社,2003

[2] 李秉涛.客运专线选线主要设计原则和特点[J].铁道标准设计,2005(6)

[3] 冯军祥.高速铁路通过城市地区的选线方式[J].铁道工程学报,2002(11)

[4] 韩金秀.浅谈客运专线选线的基本原则和主要影响因素[J].中国铁路,2005(3)

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